Popular science work
高速鐵路是我國交通運(yùn)輸體系大動(dòng)脈，保障安全前提下進(jìn)一步提升運(yùn)行效率和乘客滿意度是我國高速鐵路的重大需求。隨著我國高鐵里程數(shù)和客運(yùn)量的快速增加, 現(xiàn)有控制手段和調(diào)度方法在快速、有效解決列車運(yùn)行過程中出現(xiàn)的突發(fā)事件 (如強(qiáng)風(fēng)限速、暴雨暴雪等) 方面能力亟待提升。
運(yùn)行控制與動(dòng)態(tài)調(diào)度一體化深度融合調(diào)度指揮和列車運(yùn)行控制，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)整體運(yùn)行效率全局最優(yōu)，全面提升及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。以高鐵大風(fēng)限速這一影響最為廣泛、發(fā)生頻率最高的突發(fā)事件應(yīng)急處置為例，首先提出了面向高鐵運(yùn)行環(huán)境車-線多層域協(xié)同感知和數(shù)據(jù)融合方法，實(shí)現(xiàn)了時(shí)空融合的風(fēng)速建模與強(qiáng)風(fēng)概率評(píng)估；融合車況、路況、大風(fēng)限速影響，構(gòu)建基于運(yùn)行性能評(píng)估的列車延誤傳播模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車晚點(diǎn)時(shí)空區(qū)間進(jìn)行預(yù)測；建立了基于深度學(xué)習(xí)的高速列車運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測模型，提出了基于自觸發(fā)預(yù)測控制的高速列車精準(zhǔn)控制方法，構(gòu)建了速度控制與調(diào)度決策協(xié)同優(yōu)化模型，提出了運(yùn)行控制與動(dòng)態(tài)調(diào)度一體化分布式速度調(diào)節(jié)控制與間隔調(diào)整方法，實(shí)現(xiàn)了列車優(yōu)化控制及協(xié)同優(yōu)化；借鑒全流程一體化運(yùn)行反饋控制和跨層級(jí)協(xié)同思想，提出了調(diào)度層運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)控層運(yùn)行節(jié)能結(jié)合一體化框架及事件驅(qū)動(dòng)抗擾設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了調(diào)度方案智能求解；研發(fā)了高速鐵路運(yùn)行控制與動(dòng)態(tài)調(diào)度仿真平臺(tái)，建成了高速鐵路運(yùn)行控制與動(dòng)態(tài)調(diào)度一體化原型（最小）系統(tǒng)，形成面向分布式交互仿真的高速鐵路運(yùn)行控制與動(dòng)態(tài)調(diào)度一體化評(píng)估及驗(yàn)證方法，實(shí)現(xiàn)控車精度提升平均15.8%，突發(fā)事件下線路通過能力提高15%，可以減少恢復(fù)按圖行車平均時(shí)間20%。
高速鐵路運(yùn)行控制與動(dòng)態(tài)調(diào)度一體化打破既有高速鐵路運(yùn)營中調(diào)度指揮和運(yùn)行控制的“分層”模式，有效提升突發(fā)事件下的應(yīng)急處置效率，研究具有深遠(yuǎn)的科學(xué)意義和重大的應(yīng)用價(jià)值，將為我國高速鐵路高效運(yùn)營提供理論基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)支撐。
