Popular science work
高速鐵路是我國交通運輸體系大動脈，保障安全前提下進一步提升運行效率和乘客滿意度是我國高速鐵路的重大需求。隨著我國高鐵里程數(shù)和客運量的快速增加, 現(xiàn)有控制手段和調(diào)度方法在快速、有效解決列車運行過程中出現(xiàn)的突發(fā)事件 (如強風(fēng)限速、暴雨暴雪等) 方面能力亟待提升。
運行控制與動態(tài)調(diào)度一體化深度融合調(diào)度指揮和列車運行控制，實現(xiàn)路網(wǎng)整體運行效率全局最優(yōu)，全面提升及時應(yīng)對突發(fā)事件的能力。以高鐵大風(fēng)限速這一影響最為廣泛、發(fā)生頻率最高的突發(fā)事件應(yīng)急處置為例，首先提出了面向高鐵運行環(huán)境車-線多層域協(xié)同感知和數(shù)據(jù)融合方法，實現(xiàn)了時空融合的風(fēng)速建模與強風(fēng)概率評估；融合車況、路況、大風(fēng)限速影響，構(gòu)建基于運行性能評估的列車延誤傳播模型，實現(xiàn)對列車晚點時空區(qū)間進行預(yù)測；建立了基于深度學(xué)習(xí)的高速列車運行狀態(tài)預(yù)測模型，提出了基于自觸發(fā)預(yù)測控制的高速列車精準控制方法，構(gòu)建了速度控制與調(diào)度決策協(xié)同優(yōu)化模型，提出了運行控制與動態(tài)調(diào)度一體化分布式速度調(diào)節(jié)控制與間隔調(diào)整方法，實現(xiàn)了列車優(yōu)化控制及協(xié)同優(yōu)化；借鑒全流程一體化運行反饋控制和跨層級協(xié)同思想，提出了調(diào)度層運行時間和運控層運行節(jié)能結(jié)合一體化框架及事件驅(qū)動抗擾設(shè)計，實現(xiàn)了調(diào)度方案智能求解；研發(fā)了高速鐵路運行控制與動態(tài)調(diào)度仿真平臺，建成了高速鐵路運行控制與動態(tài)調(diào)度一體化原型（最小）系統(tǒng)，形成面向分布式交互仿真的高速鐵路運行控制與動態(tài)調(diào)度一體化評估及驗證方法，實現(xiàn)控車精度提升平均15.8%，突發(fā)事件下線路通過能力提高15%，可以減少恢復(fù)按圖行車平均時間20%。
高速鐵路運行控制與動態(tài)調(diào)度一體化打破既有高速鐵路運營中調(diào)度指揮和運行控制的“分層”模式，有效提升突發(fā)事件下的應(yīng)急處置效率，研究具有深遠的科學(xué)意義和重大的應(yīng)用價值，將為我國高速鐵路高效運營提供理論基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)支撐。
