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基于扩展有限状态机的铁路信号设备测试验证方法研究
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作者 郁文斌 邱兆阳 《铁道学报》 北大核心 2025年第2期83-91,共9页
针对铁路信号系统列控设备的安全软件提出一种基于扩展有限状态机的测试验证方法,此形式化方法可有效地应用于铁路信号控制软件的自动化测试技术中。通过对信号安全软件与外部设备的信息交互流程与其应用功能需求间映射关系的特征分析,... 针对铁路信号系统列控设备的安全软件提出一种基于扩展有限状态机的测试验证方法,此形式化方法可有效地应用于铁路信号控制软件的自动化测试技术中。通过对信号安全软件与外部设备的信息交互流程与其应用功能需求间映射关系的特征分析,构建出一个基于应用协议的铁路信号事件扩展有限状态机。此扩展状态机能够识别出根据需求定义的预期测试判定序列是否符合软件的实现,从而发现软件的潜在错误。另外,还给出扩展状态机的核心算法以及原理实现,开发出对应的测试验证系统。最后,选取临时限速服务器设备,通过实验验证应用此方法后与未使用此方法前的判定效果,并进行对比分析,结果表明提出的铁路信号扩展有限状态机模型能够正确有效地对设备安全软件进行符合性测试,具有准确率高、可靠性高、性能稳定等优点。 展开更多
关键词 铁路 信号 软件 形式化 状态机 符合性测试 自动化
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基于CNN-LSTM-NOMA的车车通信频谱效率研究
2
作者 孙博 杨宗烨 +2 位作者 张博文 马腾飞 陈维民 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期192-199,共8页
为解决城市轨道交通5G毫米波车车通信系统频谱资源不足的问题,对T2T通信频谱效率进行研究。首先,构建下行多用户簇的非正交多址接入(NOMA)系统模型,在保证簇内各天线能够通过串行干扰消除(SIC)成功分配功率的同时,完成NOMA系统中总频谱... 为解决城市轨道交通5G毫米波车车通信系统频谱资源不足的问题,对T2T通信频谱效率进行研究。首先,构建下行多用户簇的非正交多址接入(NOMA)系统模型,在保证簇内各天线能够通过串行干扰消除(SIC)成功分配功率的同时,完成NOMA系统中总频谱效率的设计;其次,提出簇内天线功率分配方案,在不设定速率限制的情况下实现最大功率分配;最后,采用卷积神经网络和长短期记忆神经网络辅助的NOMA通信方法 (CNN-LSTM-NOMA),对输入数据进行训练,得到最佳的频谱效率。结果表明:同一试验数据集下,所提方法的决定系数可达0.995 71,高于采用单一神经网络辅助的CNN-NOMA和LSTM-NOMA方法,两者决定系数分别为0.966 54和0.979 96,且CNN-LSTM-NOMA方法的频谱效率更接近最优无约束数字预编码。该研究可为未来城市轨道交通中提高T2T通信的频谱效率提供理论依据。 展开更多
关键词 城市轨道交通 非正交多址接入 频谱效率 毫米波 T2T通信
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分布式驱动电动车辆的驱动防滑多模式控制策略设计
3
作者 朱绍鹏 毛竞扬 +3 位作者 刘栋青 殷玉明 陈慧鹏 许烨开 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期44-55,共12页
分布式驱动电动车辆可以独立、精准地控制各车轮的驱动转矩来实现驱动防滑控制,但单一的驱动防滑策略难以满足多种复杂行驶工况要求,不能保证车辆驱动综合性能最优。因此,该研究提出一种响应快速、控制精准适应多种复杂工况的驱动防滑... 分布式驱动电动车辆可以独立、精准地控制各车轮的驱动转矩来实现驱动防滑控制,但单一的驱动防滑策略难以满足多种复杂行驶工况要求,不能保证车辆驱动综合性能最优。因此,该研究提出一种响应快速、控制精准适应多种复杂工况的驱动防滑多模式控制策略。首先,针对不同工况下的性能要求,基于七自由度分布式驱动车辆模型设计了相应的驱动模式及模式切换策略。其次,基于Burckhardt轮胎模型6条标准路面的附着特性曲线,利用优化的线性插值算法,提出了路面识别融合算法计算最优滑转率,并以此作为控制目标设计了非线性整定的PID控制器实现动力分配控制及切换。最后,建立了CarSim整车模型和Matlab/Simulink驱动防滑控制模型,在低附着路面、对接路面、对开路面、低附着坡道和对开坡道上进行了联合仿真验证。仿真结果表明,路面识别策略能精确地辨识道路的附着系数,驱动防滑策略在不同工况下都能快速响应,并在不同模式之间准确切换,兼顾了动力性与稳定性,有效提高了驱动防滑性能。 展开更多
关键词 分布式驱动 电动车辆 驱动防滑 多模式控制 路面识别
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基于CR450动车组的牵引回流动态分布及谐波特性研究 被引量:2
4
作者 秦树增 杨轶轩 杨世武 《中国铁路》 北大核心 2025年第2期64-70,共7页
当动车组速度提升至400 km/h,由动车组和牵引供电系统引入的牵引电流及其谐波随之变化,并以钢轨为耦合途径,干扰轨旁信号设备工作状态。为保障高速铁路安全高效运营,应对信号系统的适应性和抗干扰设计给予重视。在此背景下,基于新一代... 当动车组速度提升至400 km/h,由动车组和牵引供电系统引入的牵引电流及其谐波随之变化,并以钢轨为耦合途径,干扰轨旁信号设备工作状态。为保障高速铁路安全高效运营,应对信号系统的适应性和抗干扰设计给予重视。在此背景下,基于新一代高速动车组列车,围绕高速条件下列车追踪动态条件、动车组不同工况下的牵引电流特性及其对轨道电路设备的影响开展研究。通过建立牵引电流动态分布模型,基于潮流计算原理,提出更高运营速度条件下回流动态分布的建模和计算方法,预测高速运行时的牵引回流;通过建立牵引电机仿真模型,分析更高运营速度条件下的谐波特性,预测不同工况下动车组谐波干扰的幅值和频率分布;依据国内外现行标准,分析轨道电路设备对于牵引电流和谐波干扰的适应性,为信号设备的干扰防护和评估提供参考。 展开更多
关键词 CR450动车组 轨道电路 牵引电流 谐波特性 潮流计算 仿真模型
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基于骨架识别的城轨车站监控视频乘客行为特征辨识研究 被引量:1
5
作者 管洋 贾利民 +1 位作者 陶思涵 豆飞 《都市快轨交通》 北大核心 2025年第1期106-111,共6页
城市轨道交通领域传统监控分析方法对视频监控图像(如摔倒、晕倒和打斗等异常行为识别)漏识率高、参数调整复杂,且难以高效地应用于现实城轨车站监控场景,针对此问题,采用基于骨架模式识别的人体姿态特征辨识框架,引入基于人体骨架的姿... 城市轨道交通领域传统监控分析方法对视频监控图像(如摔倒、晕倒和打斗等异常行为识别)漏识率高、参数调整复杂,且难以高效地应用于现实城轨车站监控场景,针对此问题,采用基于骨架模式识别的人体姿态特征辨识框架,引入基于人体骨架的姿态估计技术,采用Alpha Pose模型对乘客姿态进行精确估计,并结合时空图卷积网络(spatial temporal graph convolutional networks,ST-GCN)模型的方法,实现对城轨车站监控场景中异常行为的辨识。在COCO数据集和MPII数据集上分别达到了72.3 mAP和82.1 mAP的效果,相比较于Open Pose模型提升高达17%,验证了模型的有效性和实用性。结果表明,本文所提出的方法不仅提高了乘客行为的识别速度,同时具备对复杂场景的适应能力,为城轨安全监控提供一种新的技术方案。 展开更多
关键词 轨道交通 骨架识别 模式识别 城轨车站安全 乘客行为特征辨识 ST-GCN
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铁路通信信号机房的设计 被引量:2
6
作者 黄美男 《铁道建筑》 北大核心 2005年第2期65-66,共2页
铁路通信信号机房是安装和维护铁路通信信号设备的重要建筑物。文章介绍铁路通信信号机械房屋类型、站址选择要求和铁路通信信号机械房屋设计原则及其室内环境设计要求。
关键词 铁路 通信信号机械房屋 站址 设计原则
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基于多重拓扑耦合加权网络的高速列车系统部件重要性量化研究
7
作者 夏伟富 王艳辉 +3 位作者 孙晚华 郝羽成 何志超 赵帆 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期45-55,共11页
高速列车系统是由各类部件通过多种连接方式组合而成的复杂系统,如何辨识关键部件已成为保证系统安全可靠运营的重要前提和基础。但是,现有相关研究由于难以兼顾系统拓扑特性与功能属性,因而缺少对部件重要性的有效量化。据此,将高速列... 高速列车系统是由各类部件通过多种连接方式组合而成的复杂系统,如何辨识关键部件已成为保证系统安全可靠运营的重要前提和基础。但是,现有相关研究由于难以兼顾系统拓扑特性与功能属性,因而缺少对部件重要性的有效量化。据此,将高速列车系统部件及其连接关系抽象为具有多层结构的拓扑网络,并依据各类连接方式的功能特性分别计算各层边权,从而构建反映系统拓扑特性和功能属性的多重拓扑耦合加权网络。运用改进多指标拓扑势模型并结合结构熵算法量化各层节点综合重要性及节点所对应的部件综合重要性。以CRHX型高速列车系统为例对所提方法的适用性和有效性进行验证。结果表明,所提方法可以更为有效地实现对网络中各节点重要度的量化分析,为制定保证高速列车系统安全可靠运营的针对性维护策略提供重要参考。 展开更多
关键词 高速列车系统 关键节点 多重拓扑耦合加权网络 改进多指标拓扑势模型 结构熵
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基于改进Powell方向加速法的CBTC车-地通信优化
8
作者 杨骞 苏宏升 +2 位作者 杨建刚 刘大为 董煜 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期95-100,共6页
研究目的:针对CBTC系统车-地通信过程产生的高时延、系统容量不足等情况,进而引发系统瞬时通信中断的问题,对其影响因素进行分析,提出一种CBTC系统车-地通信性能的优化方案,并通过建模仿真验证其有效性。根据CBTC系统的时变信道不完全... 研究目的:针对CBTC系统车-地通信过程产生的高时延、系统容量不足等情况,进而引发系统瞬时通信中断的问题,对其影响因素进行分析,提出一种CBTC系统车-地通信性能的优化方案,并通过建模仿真验证其有效性。根据CBTC系统的时变信道不完全信道状态信息特征,用接收端信噪比低于拟设阈值的概率,即中断概率作为车-地通信性能的评价指标,建立数学模型表述其与轨旁通信节点位置、信道小尺度衰落和列车位置等决策变量的关系,利用改进的Powell方向加速算法对目标函数的解进行迭代优化,得到全局最优解。研究结论:(1)利用降低列车速度、降低车-地信息传输速率、改善通信信道环境等方法,可降低车-地通信中断概率,但寻求轨旁通信节点的最优布置方式是改善CBTC系统车-地通信性能的最佳方案,且成本最低;(2)与随机搜索方法相比,通过改进的Powell方向加速算法求解模型中的无约束优化问题,展现出高效性,收敛速度比随机搜索快80%以上;(3)通过优化中断概率,可为提升CBTC系统车-地通信性能提供理论指导,为城轨施工轨旁通信节点设置问题提供解决方案。 展开更多
关键词 CBTC 车-地通信 不完全信道状态信息 信噪比 中断概率 改进的Powell方向加速算法
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重载群组列控系统安全计算机国产芯片替代关键技术研究
9
作者 丁欢 戴鹏飞 黄彬彬 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2257-2267,共11页
为解决重载群组列控系统装备安全计算机平台国产芯片替代的问题,制定了安全计算机平台全部采用国产芯片的总体目标,使用平台构建的列控设备具备在役设备的整机级替代能力。分析总结了安全计算机平台进行国产芯片替代的3个难点,进而提出... 为解决重载群组列控系统装备安全计算机平台国产芯片替代的问题,制定了安全计算机平台全部采用国产芯片的总体目标,使用平台构建的列控设备具备在役设备的整机级替代能力。分析总结了安全计算机平台进行国产芯片替代的3个难点,进而提出了解决问题的关键技术措施。构建模型论证了电路单元采取异构设计是降低共因故障的直接且有效的方式。通过异构设计的方法,解决了国产芯片可选种类少的问题,从而保证平台安全性不降低。通过全面降额设计的方法加强平台的可靠性设计,并采用高加速寿命试验等加强验证措施寻找器件、设计等方面的潜在缺陷,解决了国产芯片一致性不高的问题。通过平台内系统级和单板级优化设计,研制车地统一平台,降低了列控装备国产芯片替代难度。采用上述技术措施,成功解决了替代的难点问题,完成了基于国产芯片的安全计算机平台的研制。研制的基于国产芯片的安全计算机平台通过了测试和安全认证,在重载群组列控系统中的群组控制中心、群组临时限速服务器和群组ATP设备中得到成功应用,实现了重载群组列控系统装备底层软硬件完全自主可控。研制的安全计算机平台具有通用性,能够满足高铁、地铁等领域车、地多种列控装备应用需求。研究结果为彻底实现我国列控装备的软硬件完全自主可控和保障铁路安全运营提供参考。 展开更多
关键词 重载群组控制 列控系统 安全计算机平台 国产芯片 替代技术
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市域铁路车站股道有效长优化研究
10
作者 张友兵 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第3期65-69,共5页
研究目的:市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务,因此有些市域铁路车站修建在城市地下或高架线路上。股道有效长度直接影响着铁路车站建设的工程投资额、土地资... 研究目的:市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务,因此有些市域铁路车站修建在城市地下或高架线路上。股道有效长度直接影响着铁路车站建设的工程投资额、土地资源利用率等。本文通过分析高速铁路、城际铁路股道有效长度的组成,结合国内延续进路原理和ETCS保护区段原理,提出市域铁路缩短股道有效长方案和股道有效长设计方案。研究结论:(1)接车进路设置保护区段,列车进站停车时,以保护区段末端为行车许可终点,提高进站停车效率;(2)列车进站停稳停准后,车载设备将行车许可终点回撤到出站信号机,并向地面设备报告停稳停准信息,地面设备自动解锁保护区段,降低保护区段锁闭时间,减小对车站其他进路的影响;(3)该方案可将市域铁路到发线有效长度缩短到270m,对减小市域铁路车站规模、降低工程投资具有重要意义,可为类似工程提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 市域铁路 到发线 有效长度 列车控制系统
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铁路信号电缆屏蔽及接地方式的研究分析 被引量:12
11
作者 崔勇 杨世武 +1 位作者 刘志明 王颖 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期77-82,共6页
随着高速铁路的快速发展以及电子化信号设备的广泛应用,铁路现场频繁出现牵引供电系统对信号设备的干扰。然而,对于不同接地方法对屏蔽电缆串扰的影响,一直缺乏系统的理论研究。本文首先对敏感电路以及屏蔽层不同接地方式对屏蔽电缆串... 随着高速铁路的快速发展以及电子化信号设备的广泛应用,铁路现场频繁出现牵引供电系统对信号设备的干扰。然而,对于不同接地方法对屏蔽电缆串扰的影响,一直缺乏系统的理论研究。本文首先对敏感电路以及屏蔽层不同接地方式对屏蔽电缆串扰的影响进行理论分析。然后基于电磁拓扑理论,建立电缆串扰问题的BLT方程,测试并仿真计算不同屏蔽、接地方式下屏蔽电缆串扰的大小。测试结果验证了仿真模型的有效性。最后对采用新型双层屏蔽结构电缆的串扰进行仿真计算。计算结果验证了该结构的有效性。 展开更多
关键词 信号电缆 串扰 电磁拓扑 屏蔽 接地
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高铁信号系统多芯扭绞电缆宽频建模研究 被引量:5
12
作者 向念文 陈维江 +3 位作者 李成榕 陈家宏 谷山强 徐宗奇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期554-562,共9页
为了研究高铁信号系统多芯扭绞电缆暂态过电压特性,指导高铁信号电缆的暂态过电压防护,该文分析了现有电缆暂态模型的不足,提出一种改进计算方法。该计算方法可分为单个扭绞周期长度电缆级联传输线参数计算和电缆多导体传输线时域宽频... 为了研究高铁信号系统多芯扭绞电缆暂态过电压特性,指导高铁信号电缆的暂态过电压防护,该文分析了现有电缆暂态模型的不足,提出一种改进计算方法。该计算方法可分为单个扭绞周期长度电缆级联传输线参数计算和电缆多导体传输线时域宽频等效建模两个方面,考虑了芯线间的临近效应和集肤效应的影响以及电缆的扭绞特性。通过与雷电冲击下的转移阻抗特性和传递特性试验对比验证了建模方法的有效性。针对高铁常用的双四线组扭绞信号电缆,建立了其宽频模型,分析了电缆屏蔽接地方式和备用芯线接线方式对电缆芯线雷电暂态过电压特性的影响,结果表明:双端接地方式能明显限制芯线对地暂态过电压幅值;备用芯线与屏蔽层连接并接地可一定程度上降低工作芯线对地暂态过电压幅值。 展开更多
关键词 高速铁路 多芯扭绞电缆 暂态过电压 多导体传输线 矢量匹配 宽频建模
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结构损伤在线监测回波信号处理方法研究 被引量:1
13
作者 袁梅 董韶鹏 鲍鹏宇 《航空制造技术》 北大核心 2013年第18期78-83,共6页
基于超声波回波信号分析的结构损伤在线监测方法具有简单、快速、有效的特点,满足结构损伤在线监测的实时性要求。按照数据分析处理变换域的不同,分别对频率域、时频域和时空域3类损伤信号变换方法的国内外研究发展现状进行了总结和归纳... 基于超声波回波信号分析的结构损伤在线监测方法具有简单、快速、有效的特点,满足结构损伤在线监测的实时性要求。按照数据分析处理变换域的不同,分别对频率域、时频域和时空域3类损伤信号变换方法的国内外研究发展现状进行了总结和归纳,并着重分析了各类信号处理方法的分类、原理、应用领域,以及在国内外损伤在线监测领域所取得的成果。最后对各类方法的优缺点进行了总结,并针对损伤监测信号处理的具体情况,对目前亟待解决的问题进行了分析和展望。 展开更多
关键词 超声波 兰姆波 信号处理 损伤监测
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北京大兴国际机场线4/8辆不同编组列车混合运行的信号方案 被引量:7
14
作者 王道敏 李晓刚 +1 位作者 吕文龙 杨艳艳 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第12期152-156,共5页
针对北京大兴国际机场线不同编组列车混合运行的需求,从列车编组调整后的运营需求、列车编组变化对信号专业的影响等方面进行分析,提出正线及段场内不同编组列车的停车方案和洗车方案、信号系统与相关系统之间接口内容的变化,以及不同... 针对北京大兴国际机场线不同编组列车混合运行的需求,从列车编组调整后的运营需求、列车编组变化对信号专业的影响等方面进行分析,提出正线及段场内不同编组列车的停车方案和洗车方案、信号系统与相关系统之间接口内容的变化,以及不同编组列车对应的信号系统采用的列车控制策略等方案。 展开更多
关键词 北京大兴国际机场线 信号系统 列车编组
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北京大兴国际机场线信号系统制式的选择 被引量:5
15
作者 张传琪 杨艳艳 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第12期145-148,共4页
从北京大兴国际机场线的工程特点和运营特点出发,对适应这些运营需求的城市轨道交通工程和国铁工程进行工程特点对比,以及对北京大兴国际机场线信号系统的工程需求进行分析。对城市轨道交通信号系统和国铁信号系统的系统制式原理和系统... 从北京大兴国际机场线的工程特点和运营特点出发,对适应这些运营需求的城市轨道交通工程和国铁工程进行工程特点对比,以及对北京大兴国际机场线信号系统的工程需求进行分析。对城市轨道交通信号系统和国铁信号系统的系统制式原理和系统特点进行了介绍,对北京大兴国际机场线的适应性进行了分析,提出北京大兴国际机场线工程信号系统制式的选择要点。 展开更多
关键词 北京大兴国际机场线 信号系统 制式选择
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基于MDS和改进SSA-SVM的高速铁路道岔故障诊断方法研究 被引量:5
16
作者 王彦快 米根锁 +2 位作者 孔得盛 杨建刚 张玉 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期81-90,共10页
针对高速铁路道岔设备故障频繁,现场维修工作量大等问题,提出基于多维尺度缩放法(MDS)和改进麻雀搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)的高速铁路道岔故障诊断模型。首先以ZDJ9道岔转换功率曲线为研究对象,总结现场典型道岔故障类型及故障... 针对高速铁路道岔设备故障频繁,现场维修工作量大等问题,提出基于多维尺度缩放法(MDS)和改进麻雀搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)的高速铁路道岔故障诊断模型。首先以ZDJ9道岔转换功率曲线为研究对象,总结现场典型道岔故障类型及故障原因,分别提取道岔功率曲线的时域、频域特征指标以及小波包能量熵,组成特征指标向量;其次采用MDS方法进行多维特征指标的降维优化,建立道岔故障特征指标样本数据库;最后利用改进Circle混沌映射初始化种群,并通过自适应t分布增强麻雀种群的多样性,再以改进SSA算法优化SVM模型中的惩罚因子和核函数方差2个关键参数,构建改进SSA-SVM的道岔故障诊断模型。故障诊断结果表明,本模型的故障诊断正确率高达96.25%,诊断效果优于其他方法,可以为道岔设备的故障维修提供理论依据。 展开更多
关键词 高速铁路道岔 故障诊断 改进麻雀搜索算法-支持向量机 Circle混沌映射 自适应t分布 小波包能量熵 多维尺度缩放法
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基于GADF与2D CNN-改进SVM的道岔故障诊断方法研究 被引量:1
17
作者 王彦快 孟佳东 +2 位作者 张玉 杨建刚 王贵强 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2944-2956,共13页
针对道岔故障特征不易提取以及道岔故障诊断准确率较低的问题,提出一种格拉姆角差场(Gramian Angular Difference Fields, GADF)与二维卷积神经网络(Two Dimensional Convolutional Neural Network, 2D CNN)-改进支持向量机(Support Vec... 针对道岔故障特征不易提取以及道岔故障诊断准确率较低的问题,提出一种格拉姆角差场(Gramian Angular Difference Fields, GADF)与二维卷积神经网络(Two Dimensional Convolutional Neural Network, 2D CNN)-改进支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的道岔故障诊断组合方法。首先,结合现场实际应用情况,选取道岔设备正常转换与典型故障的转辙机功率曲线,建立转辙机功率曲线样本数据库;采用GADF编码将一维转辙机功率曲线信号转换为具有时间相关性的二维特征图,分别选择16×16、32×32以及64×64大小的特征图并提取图像数据。其次,在LeNet-5模型的基础上设计2D CNN网络结构,并将图像数据输入至基于2D CNN的道岔故障特征提取模型中,经多层的卷积层、池化层以及全连接层提取特征指标,建立道岔故障诊断样本数据库。最后,通过北方苍鹰优化(Northern Goshawk Optimization, NGO)算法优化SVM算法的惩罚因子与核函数方差,构建基于NGO-SVM的道岔故障诊断模型。实验结果分析表明,将转辙机功率曲线数据经GADF编码为64×64大小的特征图,并通过2D CNN模型提取道岔典型特征数据,较其他数据处理方法具有较高的故障诊断准确率,同时提高了故障诊断实时性;将建立的道岔故障诊断样本数据库输入至NGO-SVM道岔故障诊断模型,其故障诊断准确率高达97.5%,较其他故障诊断模型具有更好的故障诊断性能,为道岔故障诊断提供了一种新方法,对现场道岔设备的日常维修具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 道岔设备 故障诊断 GADF 2D CNN NGO-SVM
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列车大小交路通信协同运行自适应控制方法 被引量:3
18
作者 朱爱红 田晓晴 何明明 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期969-979,共11页
针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组... 针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组方案。其次,根据列车编组方案短编组小间隔控制需求,基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法设计列车自适应控制模型,模型中通过设置奖励函数实现列车多目标控制,通过设计神经网络输出列车最优控制策略。然后,利用Matlab/Simulink仿真平台,以上海地铁2号线2A-2A列车通信协同运行为例,设置其追踪间隔为10 s,搭建加入随机阻力扰动的列车自适应控制模型并进行训练。研究结果表明:列车停车误差为0.1 m,准时误差为0.2 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为180.6 m,满足列车精准停车、速度协同和间隔安全性要求。针对DDPG算法估值过高而导致列车运行速度波动的问题,将神经网络中的Critic网络进行改进,改进后训练仿真表明:列车停车误差为0.03 m,准时误差为0.1 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为181.1 m,列车停车精度和间隔安全性均有提高,且速度波动相对平稳。最后,为验证该控制方法的实时性和安全性,假设前车在意外情况下减速停车,经仿真验证:后车停车误差为1.3 s,停车间隔为220.8 m,满足实时性和安全性的要求。研究成果可为城市轨道交通提供一种灵活匹配客流量的行车编组方案,为新型列控系统列车短编组小间隔运行提供一种安全高效的自适应控制方法。 展开更多
关键词 新型列控系统 大小交路 协同运行 DDPG算法 自适应控制
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基于Delta-Debugging的列车运行控制系统故障定位方法研究
19
作者 张雁鹏 曹宇翔 +2 位作者 赵一莉 邢毅 武艳敏 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期84-92,共9页
当采用组合测试方法对列车运行控制系统定位故障时,为了使系统不受输入参数之间约束关系的影响,准确地定位出致使系统故障的参数组合,以智能高速铁路临时限速场景为例,提出一种采用自适应组合测试的列车运行控制系统故障定位方法。依据... 当采用组合测试方法对列车运行控制系统定位故障时,为了使系统不受输入参数之间约束关系的影响,准确地定位出致使系统故障的参数组合,以智能高速铁路临时限速场景为例,提出一种采用自适应组合测试的列车运行控制系统故障定位方法。依据临时限速场景的特点,建立组合测试模型,设计自适应组合测试流程;根据组合测试结果,运用Delta-Debugging算法,生成附加测试用例;利用失败测试用例与通过测试用例间的差异生成故障关注模式,在附加测试用例和故障关注模式中使用约束处理策略,最终定位出最小故障模式;通过京张智能高速铁路列车运行控制系统仿真测试平台,验证所提方法的有效性。试验结果表明:当列车运行控制系统存在约束情况时,2-way和4-way覆盖表生成的附加测试用例数量最多可降低24%和27%;相较于传统故障定位方法,所提方法的综合评价指标达95%。该研究成果提高了高速铁路列车运行控制系统相关功能测试的效率及故障定位的准确性。 展开更多
关键词 中国列车控制系统 临时限速 组合测试 故障定位 自适应测试 约束关系
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地铁列车无线通信系统方案研究
20
作者 徐华林 《地铁与轻轨》 1995年第3期39-43,共5页
前言 列车无线通信是保证行车安全、提高运输效率和管理水平、改善服务质量的重要手段,特别是采用电力牵引,行车速度高,列车密度大的地铁。
关键词 地铁列车 无线通信系统 地下铁道 行车指挥
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