动车组牵引计算仿真系统设计

分析动车组牵引计算仿真系统研究的背景,总结我国主流牵引计算软件运用于动车组计算时存在的不足,结合调研结果和用户需求分析,在此基础上设计一个新的适合动车组牵引计算仿真系统,主要设计内容包括系统功能、关键技术和存在难点。     

动车组车体快速设计系统研究与优化

对动车组车体快速设计系统的模型参数化、程序设计及实现进行研究.采用基于骨架自顶向下、模块化、参数化及Pro/Program的设计方法创建车体参数化模型,借助Pro/Toolkit二次开发工具及Visual Studio开发环境,完成车体快速设计系统的开发和系统优化.指出系统程序优化的重点主要在于车窗车门部分快速设计的程序实现,并提出基于代码调整和算法结构两个层级的优化策略,代码调整方法通过调用自定义函数的方法来优化车窗车门程序,算法结构方法从程序逻辑结构的角度对车门程序进行了优化.最后对比分析了两种方法的优缺点,确定在动车组车体快速设计系统程序设计过程中采用函数调用的方法更加合适.     

基于蚁群算法的动车组周转计划研究

通过对高速铁路动车组运用现状进行分析,建立了高速铁路动车组在不固定区段使用条件下周转优化的指派模型,并提出了解决该组合优化问题的蚁群算法,以及动车组使用数量的公式.最后以武广客专为算例,计算出动车组优化运用方案,并铺画了一个车站相关的动车组周转图.通过验证,本文模型和算法具有可行性.     

驼峰溜放模拟的动力学分析

探讨了一种描述驼峰溜放中动车组运动的计算方法，这种算法不是追求计算的精确性，而是在计算的精确性和快速性之间找到一个比较理想的结合点，以适应计算机模拟的需要，此算法应用于编组站模拟实验系统的驼峰溜放模拟，达到了预期的效果。     

基于OPNET的列车WTB初运行及重联特性

动车组重联过程中需要实现WTB的初运行及配置数据文件的验证,通常采用半实物仿真的方式进行模拟.本文针对列车总线的编组自适应能力,提出了采用OPNET仿真的WTB初运行模型实现方法.通过对模型中总线主通道和辅助通道的数据帧占用情况进行分析,验证了初运行命名和拓扑发布算法.仿真结果表明了所建立模型能够实现动车组重联过程,为实际动车组重联设计和研究提供了基础依据.     

基于预测控制的动车组迭代学习控制方法

针对动车组运行过程中存在非线性扰动、参数时变等问题，以提高动车组的速度跟踪精度和乘客舒适性要求为目标，提出了一种基于预测控制的高速动车组迭代学习控制方法；通过采集动车组先前运行过程中的输入输出数据，使用带遗忘因子的最小二乘法实时辨识广义预测控制(GPC)中的预测模型参数并计算预测输出，根据以往过程的平均模型误差修正该预测输出，利用修正后预测输出引出迭代学习控制律，在线实时计算得到新的控制量，实现动车组速度跟踪；采用修正后预测输出设计二次型迭代学习控制律，通过充分学习列车系统的重复性特性来解决传统比例积分微分(PID)型迭代学习参数整定难、收敛速度慢和鲁棒性差等问题，并给出算法的收敛性证明；以实验室配备的CRH380A型动车组半实物仿真平台对该方法进行了测试，建立了列车的三动力单元模型，使其跟踪设定速度曲线，并与一些传统算法进行对比。仿真结果表明：在第8次迭代过程，基于预测控制的高速动车组迭代学习控制方法得到的动力单元速度与其设定的速度和加速度误差分别在0.3 km·h^-1和0.5 m·s^-2以内，且变化平稳，其性能优于PID、GPC和P型迭代...     

基于VR技术的标准动车组虚拟检修系统设计

为了解决传统动车组检修设计和培训方式效率低、周期长和难于理解等问题,满足信息时代快速响应动车组制造企业、检修基地大批量产品检修培训和作业要求.针对标准动车组模块化设计制造特点,提出了模块化LOD检修模型构建方法、基于模型与仿真驱动文件分离方法、复用性虚拟检修仿真生成方法,实现并应用了基于虚拟现实的标准动车组虚拟检修系统.应用结果表明:虚拟检修系统提高了模块化产品检修仿真的生成效率,使检修内容更加明晰,减少了操作真实样机进行检修设计和培训的成本,提高了检修效率.     

基于交路接续的动车组运用计划优化模型与算法

针对动车组运用计划优化编制的问题,本文采用接续网络的方法,构建了动车组运用计划优化编制的0-1 整数规划模型.该模型在动车组初始运用状态和历史检修数据的基础上,以动车组担当交路的接续时间总和最小化和动车组检修前累计运行里程最大化为优化目标,以动车组检修里程周期和动车组交路接续时间标准为主要约束,并充分考虑动车组与交路的匹配关系,以及客流高峰时期增加开行交路的情况.在模型的求解方面,本文基于粒子群算法设计了模型的求解策略.最后通过算例分析验证了模型与算法的有效性,为动车组运用计划的优化编制提供参考依据.     

基于YOLO算法的动车组裙板故障检测

针对目前动车组运行故障图像检测中人工分析方式误报警数量多、实际故障检出率低等问题,提出一种基于YOLO算法的动车组裙板故障检测方法。首先通过k-means聚类算法对检测目标进行聚类分析,其次选择合适的YOLO算法模型并分析网络结构,最后使用人工标注的多组尺度特征的裙板故障缺陷位置和类别数据集训练网络。在取自多条线路的动车组裙板故障图像数据制作成的测试集上,对YOLO模型进行试验。结果表明,模型能够快速、准确地识别故障,为高速铁路运行安全提供保障。     

多交路动车组周转模型研究

作为客运专线运输组织的关键技术之一,动车组的运用与运行图的编制以及车站作业计划的制定有着密不可分的联系. 为了解决基于枢纽站的多交路动车组周转问题,本文提出了部分环形运转的概念,并据此分析了多交路动车组周转问题的特点. 在建立动车组周转模型时,以动车组在车站的停留时间总和最小为优化目标,以动车组的开行条件、动车组之间的接续条件与唯一性条件以及基于时间容忍值σ的顺向接续优先条件为基本约束,设计了基于σ的紧凑接续算法,并以某小型路网为例对模型和算法的可行性进行了验证. 案例研究表明,多交路的动车组周转模型和算法能很好地解决枢纽站多个方向运行的列车运行线之间的相互接续,且能在很大程度上降低列车进出车站对车站咽喉区的影响.     

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作为客运专线运输组织的关键技术之一,动车组的运用与运行图的编制以及车站作业计划的制定有着密不可分的联系. 为了解决基于枢纽站的多交路动车组周转问题,本文提出了部分环形运转的概念,并据此分析了多交路动车组周转问题的特点. 在建立动车组周转模型时,以动车组在车站的停留时间总和最小为优化目标,以动车组的开行条件、动车组之间的接续条件与唯一性条件以及基于时间容忍值σ的顺向接续优先条件为基本约束,设计了基于σ的紧凑接续算法,并以某小型路网为例对模型和算法的可行性进行了验证. 案例研究表明,多交路的动车组周转模型和算法能很好地解决枢纽站多个方向运行的列车运行线之间的相互接续,且能在很大程度上降低列车进出车站对车站咽喉区的影响.     

电力变压器微机差动保护改进算法及其保护系统研究

本文提出用微机实现电力变压器差动保护的改进算法和保护系统方案,研究设计了一种高精度综合优化数字滤波器用作差动保护涌流检测与判别的元件,并提出一系列提高保护灵敏度、速动性和减小计算量的方法,本算法与保护方案经模拟和仿真试验验证,取得了满意的效果。     

动车组司机人格特征适应性评价方法研究

针对动车组司机人格特征评价问题,在构建动车组司机人格特征驾驶适应性评价指标体系的基础上,结合泛函理论构建了人格特征驾驶适应性评价模型。运用空间向量泛数对评价体系综合评价值进行分析计算,得到人格特征适应性综合评价值,用以反映被测动车组司机的人格适应性。在模型体系权重计算中采用了离散度算法,保证了权重确定的客观性。应用该模型结合实际数据进行了试算,验证了模型的合理性与实用性。     

高速动车组列车超速防护ATP系统分析

为保障高速铁路的安全运行,我国设计开发了列车超速防护ATP系统。基于通信特别是基于无线移动通信的列车超速防护系统是当今中国高速动车组列车运行控制系统的主流关键技术。ATP各子系统高度自动化,不仅具备自诊断功能,同时还可以实现自动化检测。ATP系统的轨道信息接收单元位于列车运行方向头部第一轮对前,用于接收轨道电路低频码并传送给安全计算机进行分析,随后安全计算机将接收到的无线数据包信息进行综合处理,计算生成速度模式曲线。列车超速防护ATP系统是现代化铁路信号设备自动化发展的必然结果。     

动车组WTDS轴温数据的深度挖掘及应用

为进一步对系统动车组车载信息无线传输系统(WTDS)中已有的数据进行深度剖析,总结规律、开发应用,针对WTDS的轴温数据,设定更全面的阈值线,采用标准曲线比样法以及多元非线性回归等数学算法,建立了轴温数据分析预测模型.基于CRH5A型动车组的实际轴温数据,采用上述预测模型预测其未来轴温并进行故障判别,结果表明:该分析预测模型能够有效判别动车组轴箱故障,满足生产实际的需求,具有较高的实用价值.上述预测模型的开发不仅实现了对动车组轴温数据的深度挖掘,同时成功拓展了WTDS的应用范围.     

城际动车组铝合金车体结构设计与性能

根据城际动车组的运用特点,以CRH3A型城际动车组车体结构为例,在最大程度上满足车体的高强度及轻量化的要求及标准下,从车体材料的选择、车体断面设计、车体结构设计、计算分析验证及试验对比等方面进行研究,提出了城际动车组车体结构的设计思路和方法.     

基于Bro的蠕虫检测系统设计及实现

在分析蠕虫传播机制基础上,基于入侵检测系统Bro的整体框架,以基于FCC（First Contact Connections,第一次连接）失败概率和重尾特性的蠕虫检测算法为核心,设计并实现了基于Bro的蠕虫检测系统。该系统对Bro的策略脚本解释器进行扩充,实现上述检测算法的策略脚本,将检测结果输出到共享内存,基于SNMP协议,将检测结果传送至监视端,方便用户对网络蠕虫的实时监视。该系统能够迅速准确地检测出网络上的蠕虫主机。     

动车组列车动态编组初运行算法研究

为解决目前我国不同型号动车组列车之间无法实现动态编组和互操作的问题,开展了基于UIC556标准的动车组列车初运行算法研究.深入分析了UIC556标准与TCN标准之间接口关系;系统地阐述了列车动态编组过程中的TCN初运行算法、UIC初运行算法和初运行数据帧的内容;详细分析了UIC节点用户服务的实现机理,并介绍了与初运行过程有关的用户服务.实验结果表明:该研究得出的初运行算法是合理的、正确的.     

动车组故障知识管理系统技术的研究

动车组作为一种铁路客运货运设备,具有快速、安全和高标准的服务功能.如何保障动车组安全高效运行是工作重点,动车组故障数据对动车检修及制造具有极大的参考作用.此外,合理的知识管理能够增强综合竞争实力,利于做出更为合理的决策,能够将最需要的知识及时传送给最需要的人,实现组织和个人之间的信息共享,并以不同的方式加以实践,最终达到提高业绩的目的.正是基于对上述知识管理优点的考虑,本文将知识管理引入到对动车组故障数据的分析中,以实现动车组故障知识的共享、交流和转换.论文在分析动车组故障知识管理系统业务需求的基础上设计了系统总体架构及其内部功能模块.     

动车组MR-139型接地电阻的阻抗特性

动车组采用的MR-139型接地电阻在常温直流下为0．5欧姆纯阻型器件，能够保障动车组的良好接地，但在列车升降弓、主断路器动作等情况下，会产生高频高电压信号，对动车组车体形成电磁骚扰．本文针对MR139型接地电阻的高频特性展开研究，讨论了由于电阻器机械结构所引入的高频寄生参数，建立了该元件的高频等效电路模型，并简化出适合设计过程中预测计算的简化模型，设计了操作简单的测量方法，实现了在现场进行在线测试接地电阻的动态特性．