Virtually coupled train set coordinated station stopping control based on contractive model predictive control

Shuai Su

doi:10.1080/23248378.2026.2730145

Virtually coupled train set coordinated station stopping control based on contractive model predictive control

2026-09-16

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DOI：10.1080/23248378.2026.2730145

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虚拟耦合（VC）是一项新兴技术，协同停车是城市轨道交通中虚拟耦合列车组（VCTS）的关键场景。为安全平稳地减少列车间距并最小化停车时间差，本文提出了一种VCTS协同车站停车控制方法。首先，为表征列车制动特性，单元列车动态模型纳入运行阻力和电-气混合制动阶段。随后，开发了一种收缩模型预测控制（CMPC）框架，采用收缩约束以保证闭环跟踪系统的均匀渐近稳定性。此外，为降低标准CMPC在停车点附近的保守性，引入了一种基于可达集的切换策略。最后，数值仿真表明，所提方法抑制了高频控制抖动，提升了乘客舒适度，与标准CMPC相比停车时间差降低了40.9%–55.6%。敏感性分析验证了该方法对未建模低速摩擦和车对车（V2V）预测误差的鲁棒性，同时保持安全性和同步性。

Keyword:

Virtual coupling

station stopping control

electro-pneumatic blending phase

contractive model predictive control

Virtually coupled train set coordinated station stopping control based on contractive model predictive control

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