随着我国铁路客运专线建设的发展,列车运行速度不断提高,密度不断加大,人工驾驶模式已难以满足要求。列车自动驾驶技术利用先进的计算机、通信、控制技术、信号技术以及人工智能理论,集成为一个自动化水平很高的列车运行自动控制系统,自动控制列车加速、减速,实现列车自动运行。 列车运行是一个典型的复杂、多目标、大滞后、非线性系统,很难找到精确的数学模型和最优解。模糊预测控制是在模糊逻辑和预测控制的研究和应用基础上发展起来的一类新型控制算法,更符合人类的控制思想,对被控过程模型要求不高,可以满足列车运行的高品质的控制要求。 本文在总结了国内外的列车自动驾驶技术、模糊预测控制技术和列车自动控制算法的研究现状的基础上,对模糊预测控制在列车自动驾驶系统中的应用和仿真进行了深入研究。在详细研究了牵引计算模型、列车自动驾驶理论、列车运行模型的基础上,给出了列车运行线路数据处理方法、列车自动驾驶优化的操作原则和操纵策略;将模糊预测控制理论运用于列车自动驾驶系统,给出了具体的控制算法和模糊评判函数;对列车自动驾驶系统进行了仿真研究,设计了相应的仿真软件,对列车运行各阶段进行了仿真,仿真计算结果与优秀司机操纵列车的实际结果非常接近。 将模糊预测控制应用于列车自动驾驶系统,既充实了模糊预测控制理论,又为实现列车运行过程的高品质控制提供了一种新方法。对列车自动驾驶系统的仿真结果表明:在列车自动驾驶系统中,采用模糊预测控制技术可以保证列车高质量地运行。