基于车车通信的列控系统后备模式研究 被引量：13

1

作者 李强 陈子健 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3407-3416,共10页

多模列控系统的模式切换时延是影响城市轨道交通列车运行效率的重要因素,基于车车通信的列控系统是下一代城市轨道交通列控系统的主要发展方向。由于系统结构的改变,传统的CBTC列控系统后备模式无法适用于新型列控系统,目前,尚无合理的... 多模列控系统的模式切换时延是影响城市轨道交通列车运行效率的重要因素,基于车车通信的列控系统是下一代城市轨道交通列控系统的主要发展方向。由于系统结构的改变,传统的CBTC列控系统后备模式无法适用于新型列控系统,目前,尚无合理的后备模式能保障新型列控系统列车在车车通信故障情况下行车的安全与效率。根据车车通信列控系统的结构和特点,分析系统的模式切换功能及过程,提出适用于车车通信列控系统的后备模式。当车车通信出现故障时,列车将切换为车地通信的运行模式,从地面设备中获取前方列车的位置信息,利用有色Petri网理论建立基于层次赋时有色Petri网(HTCPN)的新型列控系统模式切换模型,描述列车在车车通信故障情况下由车车模式(T2T)切换为车地模式(T2G)的过程,研究后备模式下不同的设计间隔对列车模式切换成功率和运行效率的影响。仿真结果表明,当列车车车通信出现故障时,列车能有效切换为车地模式运行,得出了不同后备模式设计间隔下列车模式切换成功次数和切换运行时间分布图。列车模式切换的成功率随着后备模式设计间隔的增大而增大,将后备模式间隔设计为240 s时能有效将列车运行晚点时间控制在3 min之内,所建立的HTCPN模型也可为其他多模列控系统模式切换的建模与验证分析提供参考。 展开更多

关键词 车车通信 有色PETRI网 模式切换 实时性

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基于梦境蚁群算法的车载VOBC测试案例约减策略研究 被引量：2

2

作者 何涛 王婧 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期832-840,共9页

测试案例作为CBTC通用测试平台的基础,研究其约减策略,构建高效完备的测试案例集更加有助于CBTC系统的测试。提出梦境蚁群算法,在传统蚁群算法的信息素更新方式中引入做梦因子,并将其运用在车载VOBC的测试案例约减中,利用CBTC通用测试... 测试案例作为CBTC通用测试平台的基础,研究其约减策略,构建高效完备的测试案例集更加有助于CBTC系统的测试。提出梦境蚁群算法,在传统蚁群算法的信息素更新方式中引入做梦因子,并将其运用在车载VOBC的测试案例约减中,利用CBTC通用测试平台所用的有关测试案例集以matlab作为仿真平台对其进行验证,结果表明梦境蚁群算法能有效地减少测试案例数量,减少测试时间,节约测试成本,且减少比例比使用蚁群算法提高了10%。该算法为测试案例约减研究提供了新的方法,同时该算法扩大了解的搜索空间,能很好改善传统方法易产生局部最优的缺点,而且考虑了需求覆盖度和测试代价两重因素,使最后所得的测试案例集易行全面。 展开更多

关键词 CBTC通用测试平台 车载VOBC 梦境蚁群算法 测试案例 约减

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基于Fretchet距离与TWSVM的多机牵引道岔故障诊断研究 被引量：2

3

作者 吴永成 阳长琼 何涛 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2866-2872,共7页

针对多机牵引道岔故障频发、人工诊断困难的问题,提出一种基于Fretchet距离和双向支持向量机的故障诊断方法。首先,设计基于Fretchet距离的相似度指标,通过计算实时曲线与标准曲线的相似度值来定位多机牵引道岔的故障源;其次,利用双向... 针对多机牵引道岔故障频发、人工诊断困难的问题,提出一种基于Fretchet距离和双向支持向量机的故障诊断方法。首先,设计基于Fretchet距离的相似度指标,通过计算实时曲线与标准曲线的相似度值来定位多机牵引道岔的故障源;其次,利用双向支持向量机一对一型分类算法对已定位的故障多机牵引道岔进行故障类型诊断;通过使用兰州西站采集的数据进行仿真,结果表明该算法能及时、准确诊断多机牵引道岔故障。 展开更多

关键词 多机牵引道岔 Fretchet距离 TWSVM 故障诊断

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基于云模型和组合赋权法的CBTC系统可靠性评价 被引量：14

4

作者 何涛 马洁 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期130-139,共10页

由于目前对CBTC系统的可靠性分析较少,提出一种基于云模型和组合赋权法的CBTC系统的可靠性评价方法。首先根据CBTC系统的结构和功能,建立了系统的功能型层次模型,并采用组合赋权法确定底层设备的主观和客观权重值,根据加法合成法得到系... 由于目前对CBTC系统的可靠性分析较少,提出一种基于云模型和组合赋权法的CBTC系统的可靠性评价方法。首先根据CBTC系统的结构和功能,建立了系统的功能型层次模型,并采用组合赋权法确定底层设备的主观和客观权重值,根据加法合成法得到系统的综合权重值;然后,计算CBTC系统底层设备的可靠度,并使用云模型表示;最后,将虚拟云计算的CBTC系统可靠性综合指标新云和可靠性评价集的云模型进行相似度比较,输出评价结果。结果表明,基于云模型和组合赋权法的CBTC系统可靠性评价方法可以正确客观地描述该城市的CBTC系统完成规定功能的能力,为研发和评估CBTC系统提供借鉴。 展开更多

关键词 CBTC系统 可靠性评价 云模型 组合赋权法

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CBTC测试平台车辆仿真子系统接口适配器的设计 被引量：1

5

作者 何涛 马洁 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期485-491,共7页

针对目前CBTC测试平台中各仿真子系统存在接入难和复用性差等问题,以车辆仿真子系统为例,设计一种基于Linux的车辆仿真子系统接口适配器。首先根据接口适配器的通用性,提出硬件接入层和软件逻辑层的设计模型;然后在硬件接入层部分完成... 针对目前CBTC测试平台中各仿真子系统存在接入难和复用性差等问题,以车辆仿真子系统为例,设计一种基于Linux的车辆仿真子系统接口适配器。首先根据接口适配器的通用性,提出硬件接入层和软件逻辑层的设计模型;然后在硬件接入层部分完成接口适配器和车辆仿真子系统与CBTC测试平台之间的信息配置和交互过程;其次在软件逻辑层部分,设计基于Linux平台的BSP驱动开发流程,实现信息转换和传递功能。最后将车辆仿真子系统的接口适配器接入到CBTC测试平台中,通过使用试验线的数据以及动车组数据进行调试,研究结果表明:接口适配器输出的速度脉冲误差在2%以内,满足CBTC测试仿真平台的性能要求。 展开更多

关键词 CBTC测试平台 车辆仿真子系统 接口适配器 功能 调试

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CTCS-3 级列控车载设备的形式化建模与验证 被引量：1

6

作者 何涛 韩敬佳 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期120-129,共10页

CTCS-3级列控系统安全苛求性较高,而列控车载设备是CTCS-3级列控系统的主体,主要功能是对列车进行操纵和控制,保证列车安全运行的关键。通过分析CTCS-3级列控车载设备之间的信息交互以及车载安全计算机中工作模式的转换规则,采用有色Pe... CTCS-3级列控系统安全苛求性较高,而列控车载设备是CTCS-3级列控系统的主体,主要功能是对列车进行操纵和控制,保证列车安全运行的关键。通过分析CTCS-3级列控车载设备之间的信息交互以及车载安全计算机中工作模式的转换规则,采用有色Petri网(CPN)建立车载设备的信息交互模型以及工作模式转换模型,使用ASK-CTL分支时序逻辑公式验证了模型的死标识、死锁以及分析工作模式下的系统行为等特性,验证构建的CPN模型符合系统规范要求的流程及规则,可为相关安全苛求系统的设计提供一定参考。 展开更多

关键词 列控系统 车载设备 模式转换 有色PETRI网

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基于改进的N-gram模型和知识库的文本查错算法 被引量：9

7

作者 王琼 旷文珍 许丽 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第10期310-315,320,共7页

针对语音识别引擎识别后文本容易发生散串错误和同音字错误,提出一种基于改进的N-gram模型和专业术语查错知识库的查错算法。采用Witten-Bell平滑算法解决N-gram模型训练过程中数据稀疏问题,并对N-gram模型增加权重分配,增强模型对散串... 针对语音识别引擎识别后文本容易发生散串错误和同音字错误,提出一种基于改进的N-gram模型和专业术语查错知识库的查错算法。采用Witten-Bell平滑算法解决N-gram模型训练过程中数据稀疏问题,并对N-gram模型增加权重分配,增强模型对散串错误的查错率。针对铁路特殊用语规定和同音字错误,构建一种适应关键字的专业术语查错知识库,实现知识库的自动更新。经过实验对比,该算法查错确率为87.9%,相比通用的N-gram查错模型提高52.8百分点。该算法的提出为后续的纠错以及语音识别准确率的提高奠定了基础,并对铁路车务系统语音识别技术的应用具有重要意义。 展开更多

关键词 N-GRAM模型 铁路车务标准用语 散串错误 专业术语查错知识库 同音字错误

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一种基于改进YOLOv3-tiny的轻量级轨道紧固件检测算法 被引量：6

8

作者 卢艳东 李积英 王筱婷 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第7期41-47,共7页

为解决传统铁路轨道养护中人工巡检等工作的低效率和准确率不足等问题,提出一种改进的YOLOv3-tiny轻量级轨道紧固件检测算法。首先,其网络结构通过在深度和点方向的卷积来降低网络的计算复杂度;其次,采用具有反向残差的线性瓶颈结构设... 为解决传统铁路轨道养护中人工巡检等工作的低效率和准确率不足等问题,提出一种改进的YOLOv3-tiny轻量级轨道紧固件检测算法。首先,其网络结构通过在深度和点方向的卷积来降低网络的计算复杂度;其次,采用具有反向残差的线性瓶颈结构设计主干网络,并在检测层采用深度可分离卷积提取紧固件的深度特征;然后,增加1个尺度在3个尺度上预测,从而有效提取紧固件的特征;最后,对目标框坐标定位过程的损失函数进行优化。实验结果表明:改进后的YOLOv3-tiny算法检测精度达98.81%,检测速度25.1 frame/s,满足其实时性的要求。 展开更多

关键词 铁路轨道 扣件 神经网络 轻量级 YOLOv3-tiny 深度特征

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CBTC区域控制器切换场景的建模与验证 被引量：4

9

作者 孙维正 旷文珍 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1081-1091,共11页

区域控制器(Zone Controller,ZC)通过与联锁系统(Computer Interlocking,CI)、车载控制器(Vehicle On Board Controller,VOBC)和列车自动监督系统(Automatic Train Supervision,ATS)等其他子系统信息交互来为列车计算移动授权,是基于通... 区域控制器(Zone Controller,ZC)通过与联锁系统(Computer Interlocking,CI)、车载控制器(Vehicle On Board Controller,VOBC)和列车自动监督系统(Automatic Train Supervision,ATS)等其他子系统信息交互来为列车计算移动授权,是基于通信的列车运行控制系统(Communication Based Train Control,CBTC)重要的地面安全设备。研究区域控制器的功能需求,构建满足边界切换实时性、安全性特点的模型有助于保证列车在线路上高效、安全的运行。在现有建模方式的基础上,采用统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)和层次时间有色Petri网(Hierarchical Timed Colored Petri Net,HTCPN)相结合的方法对ZC边界切换场景下的区域控制器和车载子系统之间的信息交互过程进行分析。从车载VOBC状态变化的角度构建用于验证切换场景安全性的UML模型和HTCPN模型,并以CPN Tools作为仿真平台对其进行验证。根据CPN Tools状态空间报告可知,转换后HTCPN模型的各种动态属性正常且模型不存在死锁和活锁。仿真结果表明:采用UML向HTCPN转换的方法构建的模型既能清晰描述整个ZC切换的过程,又保证了模型在数学上的严谨性。转换后的HTCPN模型符合ZC切换功能的需求,证明了该集成建模方法的可行性,为CBTC系统其他功能或场景的建模与验证提供了思路。 展开更多

关键词 列控系统 区域控制器 UML 有色PETRI网

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列控系统RBC测试序列优化生成方法 被引量：2

10

作者 齐凡瑞 李强 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期11-19,28,共10页

目前,列控系统测试序列大多由人工编写而成,在测试项的有效性和测试案例覆盖的全面性等方面存在较多问题.针对传统蚁群算法收敛速度慢和易发生停滞现象等缺点,提出一种基于改进蚁群算法(Modified-Ant Colony Optimization,M-ACO)的测试... 目前,列控系统测试序列大多由人工编写而成,在测试项的有效性和测试案例覆盖的全面性等方面存在较多问题.针对传统蚁群算法收敛速度慢和易发生停滞现象等缺点,提出一种基于改进蚁群算法(Modified-Ant Colony Optimization,M-ACO)的测试序列优化生成方法,以RBC单电台切换场景为例,根据CTCS-3级列控系统技术规范构建RBC切换有色Petri网(Colored Petri Net,CPN)模型,由该模型生成状态空间可达图和可扩展标记语言(Extensible Markup Language,XML)文件,采用路径搜索算法生成满足全节点覆盖的测试案例集,根据各测试案例的开始条件和结束条件将测试案例串联后生成测试序列,再应用M-ACO算法生成优化测试序列.最后与序列优选算法及传统蚁群算法进行对比,结果表明:该方法降低了测试的复杂程度,测试利用率较未改进的蚁群算法提高了38.53%,适合复杂系统的测试. 展开更多

关键词 改进蚁群算法 CTCS-3 RBC 测试序列 CPN

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基于活动图和HTCPN的列控系统等级转换建模分析 被引量：1

11

作者 周游 何涛 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第6期119-125,共7页

在CTCS-3级列控系统中,为了保证C2级向C3级场景转换的过程中列控系统实时性和安全性,采用统一建模语言(UML)活动图和分层赋时有色Petri网Hierarchical Timed Colored Petri Net(HTCPN)对等级转换过程进行建模。利用UML活动图对C2级向C3... 在CTCS-3级列控系统中,为了保证C2级向C3级场景转换的过程中列控系统实时性和安全性,采用统一建模语言(UML)活动图和分层赋时有色Petri网Hierarchical Timed Colored Petri Net(HTCPN)对等级转换过程进行建模。利用UML活动图对C2级向C3级转换过程中车载设备、GSM-R网络、无线闭塞中心(RBC)之间信息流的传递过程进行建模,再从UML活动图中提取节点信息转换成HTCPN模型进行动态验证。通过对模型提取的数据仿真,分析列车行车速度和消息重发时间间隔对等级转换场景转换成功率的影响,验证模型的有效性。在CTCS-2级控车模式下,以顶棚速度(250 km/h)进行场景等级转换,转换成功率提高了0.2%。 展开更多

关键词 等级转换场景 UML建模 HTCPN 模型验证

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