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基于随机价格时间博弈的列车队列稳定性模型验证与控制策略优化
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作者 卢万里 吕继东 +5 位作者 高金金 柴铭 刘宏杰 唐涛 李丹勇 宋栋良 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期273-286,共14页
为保证列车队列运行安全并提高队列稳定性,研究了列车队列稳定性模型验证与控制策略优化问题;基于车-车通信的列车队列采用等空间间隔、等时间间隔和变时距3种控制策略,利用随机价格时间博弈自动机,建立了包含领航列车和跟随列车的队列... 为保证列车队列运行安全并提高队列稳定性,研究了列车队列稳定性模型验证与控制策略优化问题;基于车-车通信的列车队列采用等空间间隔、等时间间隔和变时距3种控制策略,利用随机价格时间博弈自动机,建立了包含领航列车和跟随列车的队列控制模型,分析了模型的队列稳定性;在保证列车运行安全的前提下,以列车的相对位置差、相对速度差和时间间隔差为成本函数,通过队列随机价格时间博弈自动机模型获得控制策略集;利用Q-Learning方法得到队列的最优驾驶策略,验证队列运行的安全性和稳定性;结合列车运行追踪场景,进行队列的稳定性分析。仿真结果表明:通过形式化验证,采用3种控制策略下的队列安全性得到了保证;通过随机价格时间博弈控制、协方差优化控制和Q-Learning方法对比PID控制,等空间间隔策略下的队列稳定性误差最大值分别减小到了0.19%、0.18%和0.11%,等时间间距策略下的队列稳定性误差最大值分别减小到了30.21%、10.34%和9.24%,变时距策略下队列稳定性误差最大值分别为118.27%、56.09%和39.67%,可见,采用Q-Learning方法的随机价格时间博弈理论能在安全前提下提高列车队列稳定性。 展开更多
关键词 交通信息工程 列控系统 随机价格时间博弈自动机 稳定性 模型验证 控制策略优化
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基于随机价格时间博弈理论的车-车通信列控系统控制策略稳定性建模与验证
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作者 卢万里 吕继东 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期82-91,共10页
基于车-车通信的新型列控系统,通过等距离间隔、等时间间隔和变时距3种控制策略实现高效率的列车追踪控制。由于在车队控制中,领航车的控制具有随机性,如何保证不同控制策略中车队的稳定性至关重要。提出了一种基于随机价格时间博弈理论... 基于车-车通信的新型列控系统,通过等距离间隔、等时间间隔和变时距3种控制策略实现高效率的列车追踪控制。由于在车队控制中,领航车的控制具有随机性,如何保证不同控制策略中车队的稳定性至关重要。提出了一种基于随机价格时间博弈理论(stochastic priced timed game,SPTG)的车-车通信控制策略建模与验证方法。首先,针对不同控制策略要求,利用随机价格时间自动机,建立包含领航车和跟随车的车队控制模型,并进行稳定性验证;然后,以时间为成本函数,通过对建立车队随机价格时间博弈自动机模型,利用Q-learning强化学习方法得到车队的最优驾驶策略;最后,结合多车运行追踪场景,进行车队的稳定性仿真优化。结果表明:相比于车队的随机运行策略,该方法使得车队的稳定误差更小。 展开更多
关键词 车-车通信 列控系统 随机价格时间博弈理论 稳定性 建模验证
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