Cooperative Control Synthesis and Stability Analysis of Multiple Trains Under Moving Signaling Systems
Cooperative Control Synthesis and Stability Analysis of Multiple Trains Under Moving Signaling Systems
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移动信号系统下多列列车协同控制综合及稳定性分析
DOI：
10.1109/tits.2016.2518649
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发表时间：
2016-10
影响因子：
8.5
通讯作者：
Ning Bin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dong Hairong;Gao Shigen;Ning Bin
新兴的基于通信的列车控制技术是实现列车自动化或半自动化运行的重要基础，是实现轨道交通智能化系统安全、线路利用率、运行效率和节能的重要保障。多列协同控制面临着列车控制、通信、区间协调和运行环境不确定性等诸多挑战。本文介绍了移动块信号系统下多列车的协同控制方法及相应的稳定性判据。考虑了两种协调场景，提出了相应的控制算法，并利用Lyapunov定理和不变集定理建立了它们的稳定性。所提出的控制器具有最小的计算复杂度，即通过巧妙的参数估计技术，只有一个参数需要在线调谐。该方法通过车载传感器和列车-列车（T2T）通信利用“最近邻列车”的信息，但保证了多列列车排队的全球部署和性能。分析了算法在前向跟随和双向结构模式下的控制能力，并通过仿真研究证明了算法的有效性。
Emerging communication-based train control techniques are a critical foundation for automatic or semiautomatic train operation for guaranteed safety, line utilization, operation efficiency, and energy saving toward intelligent rail transportation systems. Multiple-train cooperative control encounters great challenges from train control, communications, interval coordination, and uncertainties in operational environments. This paper introduces cooperative control methods and corresponding stability criterions for multiple trains under moving-block signaling systems. Two coordination scenarios are considered, and corresponding control algorithms are proposed, and their stabilities are established using Lyapunov and invariant-set theorems. The proposed controllers hold the minimal computation complexity, i.e., only one parameter needs online tuning by virtue of an ingenious parameter estimation technique. The methodologies utilize the information of “nearest neighbor trains” through onboard sensors and train-train (T2T) communications but guarantee global deployment and performance of the multiple trains queuing. The control abilities of the algorithms under predecessor following and bidirectional architecture modes are analyzed and demonstrated to be effective via simulation studies.
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DOI：
10.1109/fskd.2007.585
发表时间：
2007-08
期刊：
Fourth International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery (FSKD 2007)
影响因子：
--
作者：
Jonghyen Baek;Changgu Lee
通讯作者：
Jonghyen Baek;Changgu Lee
具有随机丢包的基于通信的列车控制系统的性能改进方法
DOI：
10.1109/tits.2013.2294719
发表时间：
2014-01
影响因子：
8.5
作者：
Bu, Bing;Yu, Fei Richard;Tang, Tao
通讯作者：
Tang, Tao
DOI：
10.1109/tits.2013.2244885
发表时间：
2012-04
影响因子：
8.5
作者：
S. Su;Xiang Li;T. Tang;Ziyou Gao
通讯作者：
S. Su;Xiang Li;T. Tang;Ziyou Gao
影响因子：
6.8
作者：
Jadbabaie, A;Lin, J;Morse, AS
通讯作者：
Morse, AS
影响因子：
2.3
作者：
R. Takagi
通讯作者：
R. Takagi