基于SAC算法的虚拟编组列车协同制动控制.docxVIP

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2025-02-12 发布于广东
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基于SAC算法的虚拟编组列车协同制动控制.docx

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基于SAC算法的虚拟编组列车协同制动控制

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.3文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

虚拟编组列车协同制动控制概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.1虚拟编组列车简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.2协同制动控制原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.3协同制动控制的优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

SAC算法简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

基于SAC算法的虚拟编组列车协同制动控制模型构建．．．．．．．．．．10

4.1系统建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

4.2状态空间设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

4.3动作空间设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

4.4奖励函数设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

SAC算法在协同制动控制中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

5.1算法流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

5.2参数调整与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

5.3算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

实验设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

6.1实验环境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

6.2实验方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

6.3实验数据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

7.1实验结果展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

7.2结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

7.3性能比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.内容概要

本文档旨在介绍一种基于SAC（单轮自适应控制）算法的虚拟编组列车协同制动控制系统。该系统利用先进的算法和实时数据，实现对列车编组、速度控制、制动协调以及紧急情况下的应急响应。通过优化列车编组和制动策略，提高列车运行的安全性、可靠性和经济性。

在系统设计方面，我们采用了模块化的思想，将控制逻辑、数据处理和用户界面等部分分离开来，以便于后续的维护和升级。系统主要包括以下几个模块：列车编组模块、速度控制模块、制动协调模块、紧急响应模块和用户交互界面。

1.1研究背景

随着城市交通需求的不断增长，传统的运输方式已难以满足人们的出行要求，轨道交通特别是智能列车的研发与应用逐渐受到重视。智能列车技术作为现代交通领域的热点，其核心技术之一的协同制动控制更是关系到列车运行的安全性、效率与乘客的舒适度。在当前背景下，基于模型预测控制（MPC）框架的协同制动技术逐渐成为研究前沿，其强调系统模型的实时预测与动态调整，能有效提升列车协同制动性能。其中，SAC算法（SoftActorCritic算法）作为一种新型的强化学习算法，其在处理复杂系统协同控制问题上展现出巨大的潜力。虚拟编组列车作为一种创新的列车组织方式，通过信息技术实现列车的灵活编组与调度，对于提升轨道交通系统的灵活性和效率具有重要意义。因此，研究基于SAC算法的虚拟编组列车协同制