基于分形维数的FSK信号检测

传统的信号检测对信号非线性的处理方法是以线性来近似,忽略信号的非线性特性.本文从分析铁路移频信号(FSK)的分形特征出发,以相空间重构的相关维数来近似分形维数,并且以相关维数检测信号,对仿真FSK信号和实际采集FSK信号的检测均取得很好的效果.     

基于分形维数的信号检测

传统的信号检测对信号非线性的处理方法是以线性来近似，忽略信号的非线性特性，本文人分析铁路移频信号（FSK）的分形特征出发，以相空间重构的相关维数来近似分形维数，并且以相关维数检测信号，对仿真FSK信号和实际采集FSK信号的检测均取得很好的效果。     

交联聚乙烯电缆在线绝缘诊断新方法研究

研究目的:交联聚乙烯(XLPE)电缆有广泛的适用范围,研究其绝缘早期劣化检测方法对于延长电缆寿命有着关键的作用。研究方法:建立了水树精确数字仿真模型,提出一种新的在线绝缘诊断方法:高频信号叠加法。在电缆屏蔽层叠加高频低幅电压信号,以凸现损耗电流波形,利用分形方法对采集到的损耗电流信号进行分析。研究结果:XLPE电缆的水树的劣化使得损耗电流中谐波分量增加。谐波分量主要由于水树的非线性电压-电流特性引起。谐波分量的出现使损耗电流信号的分形维数增加。本文分别计算了容量、信息、关联3种维数,分析了各种维数和水树劣化之间的内在联系。研究结论:分形维数很好地反映了电缆中水树劣化的程度,可以作为在线绝缘水树劣化的诊断依据。     

分形在混凝土损伤断裂中应用的注记

将分形理论应用于混凝土损伤断裂,讨论了损伤断裂面的维数公式并进行了实际计算.     

基于工业CT的铁路货车铸件缺陷自动检测

针对采用传统方法检测铸件缺陷存在检测效果不明显的问题,为提高检测效率,研究基于工业CT的铁路货车铸件内部缺陷自动检测算法.首先用工业CT扫描重建得到铸件的断面图像,然后对图像计算分形维数,利用铸件缺陷区域分形维数较高的特点自动定位出缺陷的大致区域,再用Facet模型对定位区域进行边缘检测,以便确定缺陷的准确形状.用工业CT对摇枕和侧架进行缺陷检测的结果表明,该方法不仅能获得铸件内部缺陷的位置和准确形状,而且处理自动化程度较高.     

分形在混凝土损伤断裂中应用的注记

将分形理论应用于混凝土损伤断裂，讨论了损伤断裂面的维数公式并进行了实际计算．     

考虑波长因素的高铁无砟轨道不平顺分形分析

保证无砟轨道几何形位服役状态是高速铁路线路养护维修的核心内容,轨道不平顺波长因素直接影响列车运营舒适性.采用分形尺码法对无砟轨道不平顺的分形特征进行分析,讨论分形维数表征轨道不平顺短波、中波和长波的能力,确定分形维数对应的波长范围.对某高铁线路实测200 m区段长度的高低和轨向不平顺样本进行分析,研究不同波段分形维数对应波长尺码的稳定性.研究结果表明:无砟轨道不平顺的分形维数可分为3个波长区间,即D1(0.135～2.16 m),D2(4.32～17.28 m)和D3(34.56～138.24 m);分形维数对应波长尺码具有较好地稳定性;采用分形维数指标可以有效地对区段轨道不平顺的波长进行定量化评定.     

城市轨道交通线网形态和客流分布的分形特征分析

为研究城市轨道交通线网形态和客流的时空分布变化特征问题,结合分形理论和客流分配理论,提出了城市轨道交通线网和客流特征的分形计量方法.提出了4个半径维数和2个分枝维数指标,分别对城市轨道交通线网和客流的复杂程度及其变化特征进行数字描述.基于ArcGIS软件平台,以北京地铁为例,验证了方法的合理性与有效性.实例测算分析结果表明:北京五环内区域的地铁线网结构和客流分布均存在分形特征;线网供给和乘客需求基本匹配,但局部区间和换乘车站超载严重,线网仍需加密.     

千米级大跨度桥上线路动态与静态轨道不平顺的关系

为了明确千米级大跨度桥轨道不平顺状态的分布规律,以某千米级大跨度桥上线路轨道不平顺检测数据为例,分析了动态和静态高低、轨向及轨距不平顺的时域分布特征,并进行了相关性分析,确定了动态和静态波形匹配参数,在此基础上提出了移动窗相关系数的里程匹配算法;给出了基于尺码法的轨道不平顺分形维数计算流程,分析了短波、中波和长波区段的动态和静态轨道不平顺分形维数及其分布规律特征。结果表明：以轨距作为对准参数项,采用滑动相关系数法可以实现动态与静态不平顺数据的有效对准;高低不平顺的分形维数可以作为诊断线路道砟服役状态的有效工具;大跨度桥的轨向及高低不平顺长波成分稳定,不因轮载动态作用而显著变化。     

反复冻融作用下粉质黏土的微观分形特征研究

粉质黏土作为一种常用的路基填料,受冻融循环作用的影响后其微观结构的变化直接导致路基强度的改变。为研究多次冻融后土体力学强度与微观结构的关系,以东北地区粉质黏土为研究对象,进行不同冻融循环次数下土体的扫描电镜(SEM)、压汞(MIP)及无侧限抗压强度试验。基于分形理论,分别计算土体颗粒、孔隙三维分形维数,并据此建立分形维数与力学强度的关系公式。研究结果表明:随冻融次数的增加,土体颗粒重新排列,整体性受到破坏,孔隙体积呈波动上升的趋势;试样含水量升高后,5~20μm孔径的孔隙含量逐渐减小,而0.3~5μm孔径孔隙含量增加;分形维数很好地反映了冻融循环过程中土体微观结构的变化特点,由分形维数与无侧限抗压强度构建的回归方程得知,分形维数越大,土体强度越大。     

哈大高铁影响下东北城市群交通网络空间结构特征研究

哈大高铁的运行缩短了东北城市群之间的相对距离,优化了东北城市群城市交通网络空间结构。通过建立向心性分形模型以及相关性分形模型,以交通距离代替空间的实际距离来研究城市群之间分形特征,通过城市间高速铁路时间距离和高速公路时间距离进行对比,计算高铁开通前后东北城市群交通空间聚集维数和空间关联维数,分析东北城市群交通网络空间结构分形特征变化。通过计算发现:以沈阳为中心时,东北城市群的空间密度由中心向外围的变化较为均匀;高速铁路时代下的东北城市群交通网络空间向心性集聚分布更加显著,空间的关联性更强。     

基于分形插值方法的城市轨道交通车站客流拟合与仿真

城市轨道交通车站客流量的变化具有复杂的非线性特点,通过对某些车站一天的客流量时间序列的分析,发现其客流量的变化具有自相似性,并且满足某种拟周期性。本文采用迭代函数系统模型描述城市轨道交通车站客流量的变化特征,用计算机自动求解该迭代函数系统的相关参数,在此基础上采用分形插值的方法模拟产生动态的客流。通过与实际客流调查数据的对比分析可以看出,该方法模拟产生的客流不仅与实际客流较好地吻合,而且能更好地描述客流的非线性特征。     

铁路钢轨波磨研究及其治理

基于国内铁路近几年来出现的钢轨波磨现象,描述了钢轨波磨的特点,分析了钢轨波磨的主要形成原因,提出了利用分形插值法将基于分形理论的钢轨波磨评价指标进行优化,总结出了钢轨波磨的治理建议.     

道岔设计及制造公差的尺寸链分析

将尺寸链分析引入到道岔设计中,介绍了道岔设计尺寸链分析的基本方法,并应用该方法对道岔尖轨基本轨相对降低值尺寸链进行了具体分析,提出了道岔生产和组装过程中控制道岔组件配合公差的措施,为选配和修配在道岔生产和组装过程中的应用提供了理论依据。     

武汉轨道交通4号线车辆车体尺寸控制的分析及改进

文章主要针对武汉轨道交通4号线车辆试制中出现的车体尺寸超差的问题,对尺寸超差原因和车体焊接工艺进行了分析,从车体组焊工装设置、焊接顺序等方面进行了工艺改进和验证．为建立一种使用内藏门的微鼓型断面B型车体制造平台创造条件。     

城市轨道交通网络与城市形态协调性的量化分析

研究目的：针对目前国内城市轨道交通网络规划过程中对线网与城市形态之间协调性分析主要限于定性分析的情况，通过本文的研究提供量化分析手段，有助于构架合理的轨道交通线网。研究结果：提出了轨道交通网络中位点与城市重心的吻合度、轨道交通网络分形维度与城市分形维度的一致性指数、轨道交通与城市人口在方位上的相似度3个量化指标。基于这三个定量化指标建立了轨道交通网络与城市形态的综合协调指数，确立了城市轨道交通网络与城市形态之间的协调性量化分析的方法，并以西安市城市轨道交通网络规划方案为例，分析了4个预选方案与城市形态之间的协调性。计算结果显示4个预选方案的综合协调指数分别为0．7829、0．7778、0．6908、0．7849，表明预选方案四与城市形态最为协调。     

基于工装预变形的高速列车侧墙尺寸偏差控制方法

高速列车车体侧墙装配变形规律复杂,各种偏差源高度耦合,制造精度控制难度大。现利用工装预变形平衡生产过程中其他偏差源的影响,实现对侧墙尺寸偏差的控制。利用多元回归法建立了"工装预变形—尺寸偏差"定量关系模型,对模型的有效性进行了检验和分析,在此基础上,提出了基于工装预变形的侧墙尺寸偏差控制方法,并在某企业侧墙工段进行了工程应用,结果表明:该方法可操作性强,能有效地控制侧墙的尺寸偏差,提高侧墙制造质量。     

基于高阶谱的振动传递分析

振动传递关系用频率响应函数表示,但由于信号的非高斯特性,使得传统功率谱估计方法受到限制。利用高阶谱可以抑制加性高斯噪声的性质,研究了基于高阶谱分析的机械振动传递关系,提出了基于11/2维谱的频响函数。通过分析对比,基于11/2维谱的振动传递关系较功率谱效果明显,其结果可以作为车辆结构减振设计的依据。