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公开(公告)号：CN115857494A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211492402.9
申请日：2022-11-25
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了数据驱动的混合车辆队列鲁棒控制方法，通过采用扩展动态模态分解(EDMD)算法逼近无限维Koopman算子，建立混合纵向车辆队列的线性模型。与已有的相关工作不同，我们在数据驱动的线性模型中引入了模型失配误差。其次，采用管道模型预测控制(TubeMPC)方法设计自动驾驶车辆的鲁棒控制器，使队列中所有车辆的实际状态轨迹被约束在以标称轨迹为中心的管道中，达到有界稳定。最后，通过数值仿真验证了所设计的数据驱动建模方法和TubeMPC控制器的有效性，结果表明该方法能够克服模型失配误差等不确定性的影响，实现快速高效的闭环控制。
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公开(公告)号：CN115639816B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202211220443.2
申请日：2022-10-07
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/65 , G05D1/644 , G05D109/10
Abstract: 本发明公开了一种切换拓扑下基于分布式预测控制的车辆队列控制方法，属于智能交通技术领域；主要用于车辆队列协同控制，首先建立三阶离散车辆纵向动力学模型，通过当前状态与期望状态作差，把状态模型等价转化为误差状态模型；优化问题中代价函数的设计保证了拓扑的一般性，约束条件以及权值矩阵的选取保证了切换拓扑下车辆队列的内部稳定性；进一步给出参数，用来描述相邻前后车之间通信链路是否存在，根据此参数在原优化问题中增加更为严格的约束条件进一步保证车辆队列稳定性。最后通过一排状态不同的车辆队列，利用上述分布式模型预测控制算法进行仿真，得到的同速，等间距车辆队列能够有效提高通信效率以及乘客的舒适性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112560172B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202011419717.1
申请日：2020-12-06
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , B61L27/20 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种面向地铁列车自动驾驶的在线能量混杂反馈控制方法，本方法考虑基本阻力、列车牵引特性等因素，以列车位置为自变量、速度和时间为状态变量建立列车动力学模型，建立基于模态切换的列车节能优化操纵模型，规定多站间的模态切换顺序规则，构造列车节能运行优化问题，根据线路条件将列车位置、速度和时间离散化构成状态空间，确定状态递推方程，每切换一个模态，在线获取实时状态并更新，用离散动态规划算法在线搜索剩余的列车最优模态切换位置点序列，该方法具有充分利用模态切换思想、在线控制列车等优点。
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公开(公告)号：CN117523813A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311561668.9
申请日：2023-11-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种弯道场景下的车辆队列协同预测控制方法，该方法使队列中每个跟随车辆在弯曲道路上保持恒定的速度和恒定的车际行驶路径长度。该方法假设车辆之间的通信拓扑是单向的，即车辆状态信息只从前方车辆传输到后方车辆，利用前行车辆的延迟轨迹作为参考轨迹，建立每辆跟随车的局部MPC优化问题，通过在线求解该局部MPC优化问题得到每辆跟随车的控制输入，使队列中每辆跟随车在弯曲道路上保持恒定的速度和恒定的车间行驶路径长度，避免了对道路信息或预先设定的行驶轨迹的需求。本方法在单向通信拓扑包含有向生成树的情况下，闭环队列控制系统实现在弯曲道路上以期望速度和期望车间行驶路径长度的稳定行驶。
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公开(公告)号：CN115639816A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211220443.2
申请日：2022-10-07
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种切换拓扑下基于分布式预测控制的车辆队列控制方法，属于智能交通技术领域；主要用于车辆队列协同控制，首先建立三阶离散车辆纵向动力学模型，通过当前状态与期望状态作差，把状态模型等价转化为误差状态模型；优化问题中代价函数的设计保证了拓扑的一般性，约束条件以及权值矩阵的选取保证了切换拓扑下车辆队列的内部稳定性；进一步给出参数，用来描述相邻前后车之间通信链路是否存在，根据此参数在原优化问题中增加更为严格的约束条件进一步保证车辆队列稳定性。最后通过一排状态不同的车辆队列，利用上述分布式模型预测控制算法进行仿真，得到的同速，等间距车辆队列能够有效提高通信效率以及乘客的舒适性。
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公开(公告)号：CN112560172A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011419717.1
申请日：2020-12-06
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , B61L27/00 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种面向地铁列车自动驾驶的在线能量混杂反馈控制方法，本方法考虑基本阻力、列车牵引特性等因素，以列车位置为自变量、速度和时间为状态变量建立列车动力学模型，建立基于模态切换的列车节能优化操纵模型，规定多站间的模态切换顺序规则，构造列车节能运行优化问题，根据线路条件将列车位置、速度和时间离散化构成状态空间，确定状态递推方程，每切换一个模态，在线获取实时状态并更新，用离散动态规划算法在线搜索剩余的列车最优模态切换位置点序列，该方法具有充分利用模态切换思想、在线控制列车等优点。
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公开(公告)号：CN111169508A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010036565.0
申请日：2020-01-14
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于位置离散化动态规划的列车节能速度曲线优化方法，属于列车运行优化领域，主要解决以时间为自变量的动态规划不能很好地处理线路速度限制、轨道坡度变化的问题。本发明考虑基本阻力、坡道阻力和列车牵引特性等因素，以列车位置为自变量、速度和时间为状态变量建立列车动力学模型，构造列车节能运行优化问题，根据线路条件将位置、速度、时间以及列车控制系数离散化构成状态空间，得到状态的递推方程，用动态规划正向状态搜索与反向控制搜索确定的列车节能速度曲线，该方法具有求解速度快、能找到全局最优解等优点。
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