| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 研究背景与选题意义 | 第13-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-23页 |
| 1.2.1 列车辅助驾驶/自动驾驶技术 | 第15-16页 |
| 1.2.2 列车运行优化操纵模型、策略与求解方法 | 第16-23页 |
| 1.3 论文的主要研究内容 | 第23-25页 |
| 第2章 列车准点节能最优控制模型 | 第25-46页 |
| 2.1 列车运行控制系统控车机理 | 第26页 |
| 2.2 高速列车运行过程受力分析 | 第26-31页 |
| 2.2.1 高速列车牵引特性 | 第27-29页 |
| 2.2.2 高速列车基本运行阻力 | 第29页 |
| 2.2.3 高速列车线路附加阻力 | 第29-30页 |
| 2.2.4 高速列车制动特性 | 第30-31页 |
| 2.3 高速列车准点节能最优控制模型 | 第31-39页 |
| 2.3.1 模型假设及其合理性分析 | 第31-37页 |
| 2.3.2 最优控制问题描述 | 第37-39页 |
| 2.4 最优控制问题的必要条件 | 第39-43页 |
| 2.4.1 部分牵引最优控制 | 第41页 |
| 2.4.2 部分电制动最优控制 | 第41-42页 |
| 2.4.3 部分综合制动最优控制 | 第42-43页 |
| 2.4.4 非恒速控制工况速度曲线触及线路限速 | 第43页 |
| 2.4.5 制动减速过程分段最优控制 | 第43页 |
| 2.5 既有车载控制功能的适应性分析 | 第43-45页 |
| 2.6 本章结论 | 第45-46页 |
| 第3章 列车控制工况之间的最优切换 | 第46-64页 |
| 3.1 伴随变量的解析式 | 第46-48页 |
| 3.2 基本定义 | 第48-52页 |
| 3.2.1 工况切换 | 第48页 |
| 3.2.2 工况切换方向 | 第48页 |
| 3.2.3 工况切换集 | 第48-49页 |
| 3.2.4 恒速区、非恒速区及其划分 | 第49-51页 |
| 3.2.5 最优切换、局部最优连接和全局最优连接 | 第51-52页 |
| 3.3 车速不触及限速时的最优切换 | 第52-53页 |
| 3.3.1 奇异工况与非奇异工况之间 | 第52-53页 |
| 3.3.2 非奇异工况之间 | 第53页 |
| 3.4 车速触及限速时的最优切换 | 第53-58页 |
| 3.4.1 奇异工况之间 | 第54页 |
| 3.4.2 奇异工况向非奇异工况 | 第54-55页 |
| 3.4.3 非奇异工况向奇异工况 | 第55页 |
| 3.4.4 非奇异工况之间 | 第55-58页 |
| 3.5 均质棒模型对最优切换的影响 | 第58-59页 |
| 3.6 最优切换、局部最优连接和全局最优连接之间的关系 | 第59-60页 |
| 3.7 仿真分析 | 第60-61页 |
| 3.8 最优切换在手动操纵中的工程应用 | 第61-63页 |
| 3.8.1 正向切换与自切换的位置固定应用 | 第62页 |
| 3.8.2 典型局部最优连接规则的有效利用 | 第62-63页 |
| 3.9 本章结论 | 第63-64页 |
| 第4章 局部最优连接的存在性与唯一性 | 第64-85页 |
| 4.1 部分电制动恒速区之间应用最大电制动工况 | 第64-76页 |
| 4.1.1 最大电制动工况的最优控制必要条件 | 第65-69页 |
| 4.1.2 关键等式 | 第69-73页 |
| 4.1.3 最大电制动工况实现最优连接的存在性 | 第73页 |
| 4.1.4 最大电制动工况实现最优连接的唯一性 | 第73-76页 |
| 4.2 部分电制动恒速区之间应用惰行工况 | 第76-84页 |
| 4.2.1 惰行工况的最优控制必要条件 | 第77-79页 |
| 4.2.2 关键等式 | 第79-81页 |
| 4.2.3 惰行工况实现最优连接的存在性 | 第81-82页 |
| 4.2.4 惰行工况实现最优连接的唯一性 | 第82-84页 |
| 4.3 本章结论 | 第84-85页 |
| 第5章 列车准点节能优化操纵策略的影响因素分析 | 第85-104页 |
| 5.1 最优控制工况的应用条件 | 第85-86页 |
| 5.2 再生制动利用率对工况应用的影响 | 第86-93页 |
| 5.2.1 工况应用随再生制动利用率变化的趋势 | 第86-92页 |
| 5.2.2 极端情况:再生制动力利用率为0 | 第92-93页 |
| 5.3 牵引动力系统效率对工况应用的影响 | 第93-95页 |
| 5.3.1 伴随变量λ_1保持不变 | 第93-95页 |
| 5.3.2 准点性约束 | 第95页 |
| 5.4 区间运行时间对工况应用的影响 | 第95-101页 |
| 5.4.1 工况应用随区间富裕时间变化的趋势 | 第96-98页 |
| 5.4.2 极端情况:最大能力运行 | 第98-101页 |
| 5.5 综合影响因素引起的极端情况 | 第101-102页 |
| 5.5.1 极端情况一:无限速约束 | 第101-102页 |
| 5.5.2 极端情况二:理想的机电能量变换系统 | 第102页 |
| 5.6 本章结论 | 第102-104页 |
| 第6章 列车节能最优控制算法设计、验证与工程应用 | 第104-129页 |
| 6.1 基于局部最优链接的全局寻优算法 | 第105-108页 |
| 6.1.1 基本算法 | 第105-106页 |
| 6.1.2 区间内存在电分相时的处理 | 第106-108页 |
| 6.2 工程应用中的工况修正方法 | 第108-109页 |
| 6.3 仿真平台软件设计 | 第109-114页 |
| 6.3.1 软件功能框架 | 第110-112页 |
| 6.3.2 仿真展示与存储 | 第112-114页 |
| 6.4 算法有效性验证与工程应用 | 第114-127页 |
| 6.4.1 高速列车优化操纵——沪昆线 | 第114-121页 |
| 6.4.2 重载货运列车优化操纵——邯长线 | 第121-124页 |
| 6.4.3 优化操纵策略和算法的工程应用 | 第124-127页 |
| 6.5 本章结论 | 第127-129页 |
| 结论与展望 | 第129-132页 |
| 致谢 | 第132-133页 |
| 参考文献 | 第133-141页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第141-143页 |
| 攻读博士学位期间主持或参与的相关科研项目 | 第143页 |