[发明专利]一种低成本高效率的城市快速智能轨道交通系统

权利要求书

1.一种低成本高效率的城市快速智能轨道交通系统，其特征在于，包括高架轨道、机车、站点、缓冲区和停车区以及控制系统；高架轨道依托城市主干道设置；停车区设置于高架轨道的两端；缓冲区设置于停车区前端；控制系统控制机车在高架轨道上的行驶，包括加速、减速、停车。

2.根据权利要求1所述一种低成本高效率的城市快速智能轨道交通系统，其特征在于，所述站点分为必停站点和选停站点。

3.根据权利要求1所述一种低成本高效率的城市快速智能轨道交通系统，其特征在于，所述高架轨道为单线设置或双向复线设置。

4.根据权利要求2所述一种低成本高效率的城市快速智能轨道交通系统，其特征在于，所述控制系统对选停站点的停靠策略为：

步骤S1构建第一损失函数L_i：

L_i＝α_in_oni²+β_in_offi²+γ_i(Δt_i)²

其中，准备上车的人数为n_oni，而准备下车的人为n_offi；系数α_i、β_i、γ_i分别为分配给列车在选停站点i上车的乘客数量、下车的乘客数量以及列车在该站点停靠相比不停靠多花费时间的权重；Δt_i为在选停站点i停靠相比不停靠所多花费的时间；

步骤S2优化，即最小化第一损失函数L_i：

其中，停靠站点时上下乘客的耗时为t_Si，轨道车辆正常行驶的速度为v_i，刹车的摩擦系数为μ，重力加速度为g，F_i+1为本发明列车在下一个行驶路段的牵引力，m_i表示本发明的列车在选停站点i停靠之前的总质量，而表示每一个乘客的平均质量；

上式的最优化是通过以下方式实现的：

求得最优解，用*表示最优解，可以写出如下的抽象函数的形式：

其中，F_i+1,g,μ,m_i,v_i均可以获得数值，即通过监控列车运行的各项参数得到；

步骤S3构建第二损失函数LL_i：

LL_i＝(n_oni^*-n_oni)²+(n_offi^*-n_offi)²

其中，n_oni^*和n_offi^*分别为上述本发明列车在选停站点i上车的乘客数量、下车的乘客数量的计算值，而n_oni和n_offi为其对应的真实值；

步骤S4优化，即最小化第二损失函数LL_i

上式的最优化是通过以下方式实现的：

通过联立求解，即可以求出“校准”以后的权重参数，即α_i^*,β_i^*,γ_i^*；

步骤S5定义机车在选停站点i不停靠所造成的损失Loss_non_stop，如下：

Loss_non_stop_i＝α_i^*n_oni²+β_i^*n_offi²

同理，定义列车在选停站点i停靠所造成的损失Loss_stop，如下：

当Loss_non_stop_i＜Loss_stop_i，智能控制系统的最优决策即为“不停靠”；

当Loss_non_stop_i≥Loss_stop_i，智能控制系统的最优决策即为“停靠”。