基于移动储能车的电网运行灵活性提升策略

提出了一种市场电价驱动的独立运营商移动储能车调度方案,旨在提升电网应对可再生能源的运行灵活性。首先,简述节点边际电价与不确定性边际价格的计算方法,构建考虑交通约束和备用约束的储能车调度模型。其次,接着构建电网与独立储能车运营商的主-从博弈模型,通过电价信号的计算与发布来协调博弈双方共同提高电网运行灵活性。最后,提出一种迭代算法来求解提出的博弈模型及市场均衡策略。IEEE 6-Bus系统和IEEE 118-Bus系统仿真结果表明,提出的方法可以有效提高电网运行灵活性。     

基于不同安全车距策略的自适应巡航控制稳定性研究

在自适应巡航控制系统的基础上,建立了固定车距和固定时距两种策略下的车辆跟随安全车距模型。针对固定车距策略,研究了在有、无领车的情况下车队的稳定性;针对固定时距策略,研究了其在理想情况下和引入机械延迟、通信延迟的情况下车队的稳定性。并且从车辆跟随误差的传递函数角度出发,给出了能够保障车队稳定的参数关系。最后,通过Matlab数值仿真,结果表明当各参数满足车队稳定性条件时,能保证整个车队的稳定行驶。     

自动共享电动汽车的云-边协调优化模型与控制策略

针对自动共享电动汽车(shared autonomous electric vehicles,SAEV)运行出现的车辆分配不平衡以及充电优化问题，提出了一种基于云-边协调计算的SAEV优化控制策略。首先，给出SAEV再平衡优化模型以及再平衡任务分配算法;其次，考虑使用V2G和动态电价进行SAEV车队的充放电优化，给出SAEV车队能量交换模型以及出行订单分配算法，以减少整个SAEV车队系统的充电成本；再次，利用云-边协调通信将这些优化结果信息在不同平台间进行互动传输，实现电动汽车的最优充电与迁移策略；最后，通过MATLAB使用真实的深圳出租车数据对该优化控制方法进行验证。结果表明，该框架可降低充电成本,提高交通效率，有望扩展应用到更大规模的系统中。所提云-边协调控制策略将复杂的SAEV优化问题分解成3个子问题进行求解，为SAEV的最优运行提供了一种新的方法。     

新型列控系统列车追踪间隔的优化及效能评估

为了解决地铁列车运力不足，缩短列车追踪间隔，提出了新型列控系统、相对移动闭塞和协同运行三者相结合的方法，构建了列车通信协同运行模型。在该模型下，精细化前后列车冲突区域，对正线和站后折返最小追踪间隔分别优化建模，提出缩短追踪间隔的行车策略。经实际线路仿真计算，相比基于通信的列车运行控制系统(communication based train control, CBTC)列车通过能力提升了32.3%，且4A编组可以满足79.9 s的行车间隔。考虑缩短行车间隔对运营效能的影响，将运营效能量化为运输率、满载率、单位能耗、等车时间，对不同行车方案进行评估。结果表明，对于单向小时断面客流量小于6.4万的线路，通过调节行车间隔，4A编组在满足满载率下，比6A、8A编组能耗更小，等车时间更短。     

基于状态感知的UGV 事件触发路径跟踪控制

针对通信受限下的无人驾驶车辆路径跟踪控制问题，提出了一种基于状态感知的H∞事件触发路径跟踪控制策略.首先，根据车辆的动力学行为建立了相应的路径跟踪控制模型；其次，基于对路径跟踪控制系统的状态实时感知，设计了一种新型的基于状态感知的事件触发通信策略（SS-ETC），可根据控制系统的状态对事件触发阈值进行动态自适应的调整；然后，在该动态事件触发通信策略下，结合时滞系统建模方法与Lyapunov 稳定性理论，设计了基于状态感知的事件触发H∞控制器.本文所提出的基于状态感知的动态事件触发通信策略能够根据控制系统的量测状态进行通信阈值的动态调整，有效地实现了自主车辆通信与控制的自适应协同设计.最后，通过仿真实验验证了所提出的动态事件触发控制策略的有效性.     

基于多级前瞻式仿真的公交串车防治方法

公交串车是高频公交线路上常见的系统运行失效现象。由站间行程时间和站点停留时间不确定性引起的串车现象集中体现了公交系统的不稳定性。为了防治公交串车,提出了一类将公交车在站点滞留适当时间的控制方法。新方法基于公交线路仿真系统中多级前瞻式控制行为的演化来确定最佳控制行为。为了合理度量线路运行稳定性,并建立有效的控制行为代价函数,分别定义期望系统车头时距和动态环线车头时距。给出了利用滚动时域法将实地数据用于估计路段行程时间和站点乘客登车时间期望与方差的具体方法。数值算例验证了上述串车防治方法和控制行为代价函数的有效性。研究表明新方法不仅可以有效防止高频线路上串车现象的发生,也可有效减少乘客的平均候车时间。     

基于NSGA算法的公交车辆调度优化模型

公交车辆调度方案的优化对于提高公交服务水平,促进公交事业的快速发展至关重要.在乘客与公交公司利益博弈的基础上,基于极小极大思想,考虑公交车车辆容量的限制及城市道路信号控制的干扰因素,建立公交发车间隔优化模型,并利用非支配排序遗传算法(NSGA)进行模型的求解.以河南省焦作市的公交线路为例进行验证,优化结果显示乘客的平均等车时间相对减少48.3%,公交车的全日平均满载率下降了3.8%,公交服务水平有所改善.     

网约车平台的动态定价策略

在现实情况下,网约车市场具有随机性,平台静态定价策略无法对系统中司机供给和乘客需求的瞬时不平衡做出反应。从政府和网约车平台双重角度出发,针对平台、司机和乘客三方面,研究了基于社会福利最大化及利润最大化的平台动态定价策略。利用排队论及生灭过程理论描述了司机在网约车平台中的流动过程,并引入乘客和司机心理预期价格曲线,构建了动态定价策略下的社会福利最大化和平台利润最大化模型;应用布劳威尔不动点定理考察模型解的存在性;基于序列二次规划法设计算法求解模型,得出实现网约车系统社会福利最大化和利润最大化的平台定价及司机分成,并进行对比。研究表明,所建立的模型不仅能计算平台的最优定价策略,还能分析基本参数（平均乘坐时间、乘客/司机心理预期价格分布等）的变化对平台定价策略的影响。     

汽车动态底盘控制系统多模式垂向控制及实车验证

为探明汽车动态底盘控制系统控制作用机理,研究其多种模式下的垂向控制策略并进行实车道路对比验证。建立半主动悬架1/4车辆模型,研究经典天棚和地棚控制算法,并在此基础上提出改进天棚控制策略,将其分别实施于动态底盘控制系统的舒适、运动和标准三种模式。仿真和实车道路验证结果表明,所提出的控制方案满足动态底盘控制系统多种模式可调的需求,并在某些模式下明显优于被动减振器和原车控制器。     

时延的事件触发无模型自适应抗干扰控制

针对一类具有时滞和有界扰动的离散时间系统，提出了一种改进的无模型自适应控制策略。首先，应用紧格式动态线性化方法将原始非线性时滞系统转换为数据模型。其次，应用离散时间扩展状态观测器对未知残差非线性时变项进行估计，提出了一种基于离散时间扩展状态观测器的无模型自适应控制方案。此外，通过设计事件触发条件以确保Lyapunov稳定性，建立了基于离散时间扩展状态观测器的事件触发无模型自适应控制。只有当系统指示器满足所提供的事件触发条件时，才更新控制输入信号；否则，控制输入保持不变，可以有效地解决有限的通信带宽问题。最后，通过仿真验证了该方法的有效性。     

一种基于可靠预约ALOHA的智能车多车协作通信协议

针对典型交通场景下智能车多车协作的实时性、可靠性及分布式协作的要求,提出了基于可靠预约ALOHA的介质访问层信道接入协议,通过使用动态时分复用信道而提高车间通信的实时性,用预约时隙和广播机制而提高通信的可靠性与分布式特性,并设计了针对车队和超车的多车协作算法.同时,通过实验验证了通信协议及系统的可行性与可靠性.     

混合交通环境下逼近最优换道策略的 无人车驾驶模型

针对无人车在现实交通流中的驾驶行为以及车辆间相互影响机制还不明确的现状,提出逼近最优换道策略的无人车驾驶模型.结合无人车周围的交通环境,引入驾驶行为指标体系,利用层次分析法测算指标权值.基于欧氏距离与灰色关联分析的Topsis(Technique for Order Preference by similarity to an Ideal Solution)法建立驾驶行为决策模型来计算换道最优逼近值,代替随机换道策略驾驶模型中的随机概率值;建立逼近最优换道策略的无人车驾驶模型,利用美国洲际5号公路的实际交通数据对新模型进行数值仿真.结果表明:逼近最优换道策略的无人车驾驶模型明显优于随机换道的无人车驾驶模型,能够改善交通拥堵状况,提高整个道路车辆的行驶速度.     

矿井机车自主驾驶过程的建模及验证

文章首先使用自然语言描述了矿井机车自主驾驶系统的结构和控制过程;然后基于时间自动机理论对自主驾驶中涉及的机车控制器、机车运行服务器以及其他车载设备、被控对象建模,从而得到自主驾驶的时间自动机网络模型;最后应用时间自动机模型验证工具UPPAAL对自主驾驶模型进行了仿真分析和验证。验证结果表明建立的模型满足系统的功能性需求和实时性需求,证明了系统设计的正确性。     

基于“撞硬墙”和“撞软墙”相结合的高速铁路列控系统控车方法研究

压缩列车追踪间隔可以显著提升行车密度，优化列控系统的控车方法是压缩追踪间隔的重要手段。目前常见的“撞硬墙”控车模式在效率上存在很大冗余，“撞软墙”控车模式又无法保证行车的绝对安全。因此提出“撞硬墙”和“撞软墙”相结合的控车模式，在保证列车绝对安全的前提下压缩列车追踪距离。给出了对该控车模式优化的基本原则，并针对该模式下前车速度无法获取、控车曲线无法满足约束的问题，探讨了基于轨道电路信息的列车速度估算方法和满足相关约束的控车曲线生成技术。以CRH380BL列车为例，编制求解程序获取了优化后的列控减速度建议取值，新控车模式下平直道上列车追踪距离可压缩3 035 m,区间追踪间隔时间可压缩31 s。这对提升高铁运营效率和线路通过能力有重要意义。     

智能网联环境下CAV混行车流集聚策略及分析

针对目前的交叉口控制方法无法适应于网联人工驾驶车辆(CHV)与网联自动驾驶车辆(CAV)的混行而导致冲突增多、效率下降的问题，提出了一种适用于主干路交叉口的基于多智能体系统(MAS)的CAV混行车流集聚控制模型(MTF-ACM)．构建基于V2V(车对车)技术的混行车流集聚策略，以降低混行车流的随机性．设计虚拟动态预信号，通过时空同步机制对集聚车队进行速度诱导．根据主预信号协同配时策略，使集聚车队以最大可能不停车通过交叉口．研究结果表明：当CAV的市场渗透率(MPR)为60%时MTF-ACM取得通行能力的最佳效益；当交通流量临近饱和状态时，相较于无ACM和CAV-ACM,MTF-ACM平均延误时间和停车次数分别降低30%和50%以上，燃油消耗和CO₂排放分别减少20.59%和22.21%.     

基于层次时间自动机的移动授权的建模与验证

基于通信的列车运行控制(communication based train control,CBTC)系统以其安全、可靠等性能优点在城市轨道交通的运营中得到广泛关注。它通过其核心功能,即为每一列通信列车提供移动授权(movement authority,MA),来实现列车安全间隔运行。针对功能安全和实时性等方面的不足,首先,建立移动授权的层次时间自动机(hierarchical time automaton,HTA)模型,其中嵌入了列车管理、安全位置、遍历障碍物和列车筛选模块,并对模块间的交互信息进行分析;其次,采用巴科斯范式(Backus-Naur form,BNF)语法对其特性进行描述;最后,利用UPPAAL对各特性验证。结果表明,移动授权模型满足实时性、顽健性、可用性、完整性、安全性5项需求,层次时间自动机理论适用于系统需求规范的验证。     

可收折超视距雷达车抗风倾覆稳定性分析

风载荷是机动式超视距雷达车的主要外加载荷.针对其在风载荷作用下的抗倾覆稳定性问题,以某新型机动式超视距雷达车为对象建立了理论验算模型,基于自回归模型利用Matlab编程生成与Davenport谱相吻合的随机脉动风载荷;将随机风载荷引入到超视距雷达车的抗风性能研究中,并运用商用软件分别对其收车状态及雷达作业状态进行风振响应分析及动力学分析,得到其动态时程响应.结果表明,该超视距雷达车可满足使用要求.此方法为机动式超视距雷达车的抗风设计及校核提供了一定的理论依据.     

液压互联悬架电磁平衡阀控制研究

液压互联悬架(hydraulically interconnected suspension, HIS)系统油缸内泄会直接影响其动态性能，为保证HIS系统的抗侧倾性能，文章提出一种基于电磁阀平衡两侧油路油压的解决方法，并对其控制策略进行分析。首先建立HIS模型，分析油路压力差对电磁阀平衡时间的影响，并进行实验验证；然后采用模糊控制方法实现对电磁阀开闭控制，通过MATLAB/Simulink对车辆行驶状态仿真，验证所提出的控制策略的有效性；最后进行实车试验与仿真结果分析。结果表明，该文提出的电磁平衡阀控制方法能有效平衡油缸内泄造成的两侧油路油压差。     

网联混合动力汽车跟驰场景的预测能量管理控制

针对网联混合动力汽车跟驰场景下能量管理控制中燃油经济性和驾驶安全性综合优化问题，利用车-车及车-路通信，设计了一种基于前车速度预测-本车速度规划的预测能量管理控制策略。前车速度预测器由长短时记忆神经网络构建，神经网络内部超参数通过粒子群优化算法离线优化确定；基于预测的前车速度，求解以跟车距离、车速度、加速度及直接影响驾驶舒适性的车辆冲击度为成本函数的优化问题获得预测域内本车的速度规划；进一步利用序列二次规划算法求解车辆燃油经济性和驾驶安全性综合优化的能量管理控制问题，得到最优功率分配控制策略。多种驾驶工况下的仿真验证了所提出的预测控制策略的有效性及车辆安全跟驰下较好的燃油经济性。     

基于随机通信时滞补偿的混合动力汽车协调控制研究

为了改善功率分流式混合动力汽车模式切换品质,提出了一种基于随机通信时滞补偿的转矩协调控制策略.在一般的电机转矩补偿控制策略的基础上,为提高车辆协调控制系统的精度,揭示了不同通信网络时滞对于电机补偿控制稳定性的影响,提出了增设BP-Smith自适应补偿模块和电机转矩变化率限制模块构成的复合协调控制策略并进行了仿真验证,结果表明,该控制策略在受到随机网络延时的干扰下仍能保证系统的稳定性及模式切换的平顺性.