| 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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| 引用本文： | 卢万里,吕继东,高金金,柴铭,刘宏杰,唐涛,李丹勇,宋栋良.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[J].交通运输工程学报,2023(2):273-286. |
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| 作者姓名： | 卢万里 吕继东 高金金 柴铭 刘宏杰 唐涛 李丹勇 宋栋良 |
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| 作者单位： | 1. 北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心;2. 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室;3. 北京交通大学电子信息工程学院;4. 苏州中车建设工程有限公司 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(52272329)；;中央高校基本科研业务费专项资金项目(2022JBXT000,2021YJS018,2019JBM009)；;北京市自然科学基金项目(L211019,L201004,L181005)； |
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| 摘 要： | 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...
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| 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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