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基于通信的列车控制(Communication Based Train Control,CBTC)系统通过车地通信实现列车和地面大容量、连续及双向的信息交互,实现了精确的闭环控制。CBTC中的车地通信是基于无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)。 WLAN存在时延和丢包等车地通信传输差错,会造成控制信息的延迟或丢失,导致列车控制策略变化,引起不必要的制动与牵引,对CBTC系统的性能产生不利影响。本文主要研究CBTC车地通信传输差错下,多列车的优化控制问题。将CBTC多列车控制系统等效为网络控制系统(Network Control System,NCS),采用博弈论(Game Theory)方法对多列车决策过程建模,提出了多列车博弈优化控制方法,减小了列车追踪间隔误差和运行速度误差,降低了系统能耗,达到了优化CBTC系统性能的目标。论文具体研究内容如下：1)研究WLAN的链路层协议和网络控制系统与博弈论方法。分析了CBTC车地无线通信的时延和丢包,分析了网络控制系统与博弈论应用于CBTC多列车追踪控制的可行性。2)研究基于网络控制系统的车地通信与列车控制一体化设计方法。将CBTC多列车控制系统等效为NCS,通过车地通信传输差错下的CBTC多列车NCS模型,定量描述了车地通信与列车控制的关系。3)采用博弈论对CBTC多列车决策问题进行建模与优化。分析了CBTC多列车决策的博弈类型,定义了多列车博弈中的参与者,策略集和收益函数,分析了多列车博弈的求解过程,提出了考虑车地通信的多列车博弈优化控制方法,减小了列车追踪间隔误差和运行速度误差,降低了系统能耗。4)仿真验证多列车博弈优化控制方法的性能优化效果。确定仿真参数,设计多列车博弈的算法。通过仿真结果与数据,比较了现有的CBTC控制方法与本文提出的优化控制方法两者的效果,验证了优化控制方法的性能优化效果。结果表明,与现有的CBTC控制方法相比,采用本文提出的优化控制方法,当丢包率为0.01,追踪间隔误差能够优化27.47%,运行速度误差能够优化47.65%,能够节能6.34%；当丢包率为0.1,追踪间隔误差能够优化5.64%,运行速度误差能够优化20.79%,能够节能12.35%。