铁路编组站间隔调速智能优化探讨

间隔调速是铁路编组站车组溜放速度控制的关键环节,但目前的调速方法不能根据车组溜放的实时状态动态改变出口定速,在前后车组间隔较小时容易产生不良的控制效果。基于模糊控制理论讨论间隔调速的优化方案,将前后车组间的间隔引入减速器出口定速模块,使其能根据现场的实时情况动态改变出口定速。     

基于神经网络的间隔调速模型研究

车组溜放速度控制是驼峰自动化的重点和核心内容。由于间隔调速位位于驼峰咽喉，溜放坡度大，车组速度快，车辆密集，所以间隔调速是速度控制的难点。传统的间隔调速思想是：首先根据车组溜放的物理数学模型，建立车组溜放方程，确定出口定速，然后调节车组的溜放速度，使之达到出口定速，即以“出口定速”为控制目标的静态间隔调速。这种控制方法由于没有实时考虑车组间的间隔 ，所以容易导致溜放事故或解体作业效率的降低。随着溜放作业自动化的发展，传统的静态间隔调速模型开始受到挑战，建立根据前后车组间的距离——间隔动态控制出口速度的间隔控制模型，应当成为当前驼峰自动化的研究重点。本文是利用智能控制和神经网络原理，建立动态控制出口速度的间隔制动位速度控制模型。该模型以前后车组间的实时间隔作为控制参数，动态控制车组的溜放速度。     

基于FNN的驼峰车辆减速器出口速度的计算

减速器出口速度的合理性直接影响着驼峰溜放作业的效率和安全。目前，国内外常用的驼峰车辆溜放速度控制模型主要是基于车辆走行阻力的统计特性。但车辆走行阻力是随机、离散的复杂变量，难以准确测定；而且，基于这个统计模型的出口速度计算法比较机械，没有自适应能力，使得某些溜放环境变化后，溜放作业的安全连桂率有所下降，安全善恶化。为此，本文基于模糊神经网络（FNN）理论，提出了一种新的计算车辆减速器出口速度的智能控制模型。该模型采用五层的前向神经网络来构造模糊系统，以模拟熟练的调速作业员给定出口速度的模糊和自适应策略，并在相关的先验知识的基础上，使用了改进的误差反向传播学习算法，具有自学习和自适应能力。在驼峰溜放环境变化时，控制系统能通过自学习，自动校正减速器计算出口速度模型，改善控制品质，使系统保持设计的安全连挂率。计算机模拟结果表明这种模型是很有效的。     

自动化驼峰间隔制动位短轻车控速程序改进

采用T.JK非重力式减速器作为调速工具的自动化驼峰,在间隔制动位对短轻车进行速度控制时,由于采用＂闯口＂式控制模式,容易造成低速出口。为此对速度控制方式提出了＂适度放入＂的改进方法,并在怀化南驼峰控制系统进行了实施,提高了系统对短轻车的控制精度。     

驼峰三部位微机可控顶辅助调速系统

为了解决各大编组场普遍存在的三部位出口超速，有必要开发研制一种辅助调速系统，该系统采用基于现场总线的嵌入式系统技术，根据钩车在三部位出口的速度，实时控制可控减速顶对钩车进行调速控制，确保三部位出口速度限定在额定速度范围内。     

基于RS理论的间隔调速实时校正控制模型研究

重点介绍了基于粗糙集（RS）的溜放速度控制系统。在分析车组溜放运动规律的基础上,针对以往一次性确定出口定速的静态调速的不足,建立了应用粗糙集理论和最少拍控制器来求解动态出口速度的模型。对所设计的模型进行了仿真测试,达到设计效果。     

上海轨道交通16号线车辆牵引系统矢量控制研究

文章介绍了上海轨道交通16号线车辆牵引系统总体设计方案以及牵引控制模型,该牵引控制采用无速度传感器的矢量控制策略,解决了牵引力瞬时控制的难题,实现了电机速度的观测与控制,提高了牵引系统调速的动态性能。     

基于分数阶PID控制器的地铁列车优化控制研究

城市轨道交通运力需求的快速增长,使得地铁列车的行车间隔不断缩小,准点要求越来越高,这对列车运行控制算法的精度和鲁棒性提出了更高要求。本文将分数阶PID控制器引入地铁列车的速度控制,并进行优化研究。建立地铁列车的运动模型,该模型参考牵引制动特性,采用遗传算法修正列车基本阻力系数。基于该模型将分数阶PID控制算法应用于ATO系统的速度控制中。仿真对比分数阶PID控制算法与传统PID控制算法,采用现场数据对建立的模型和算法进行检验。研究结果表明新模型能够更加准确地描述列车的运动特性,当分数阶PID控制算法应用于调速控制后,可以使列车实现更优的速度控制和稳定性。     

城市轨道交通兼容性车载系统阶梯形目标速度的平滑跟踪控制研究

[目的]针对城市轨道交通兼容性车载系统中目标速度消息周期大于车载控制周期以及消息间隔不固定的特殊现象,提出了一种双周期速度跟踪算法来实现阶梯形目标速度的平滑跟踪目的。[方法]根据目标速度序列特点,引入了巡航状态和估计状态等2个控车状态,对列车站前减速过程进行识别。分别对消息周期和车载控制周期时刻的目标速度进行相应处理：当收到目标速度的消息周期时,基于卡尔曼滤波算法计算参考速度、参考加速度的估计值;当未收到目标速度的车载控制周期时,基于上述估计结果推算出车载控制使用的参考速度。考虑到目标速度消息滞后以及列车响应延时的特性,设计了拟平行参考速度跟踪控制策略。以上海轨道交通2号线为例,对参考加速度估计效果和不同运营等级场景下的控车效果进行了分析。[结果及结论]案例表明,上述算法可以克服目标速度消息周期长且间隔不固定所带来的控车工况频繁切换问题,避免了兼容性车载系统阶梯形目标速度曲线跟踪过程中控制命令饱和以及速度曲线凹坑现象,实现了列车在站前减速过程中的平稳控制,提高了乘客舒适度,减少了列车制动损耗,节约了牵引能耗。     

适用于牵引调速系统的自学习模糊速度控制器

牵引调速系统具有结构复杂，存在许多不确定因素的特点，很难建立精确的数学模型，采用模糊控制可以不建立被控对象的精确数学模型而获得良好的控制性能。文中结合文牵引调速系统的特点给出了一种具有自学习功能和防空转功能的模糊速度控制器。讨论了控制器的控制规则和实现方法，这种控制器除能对机车的速度进行了控制外还能对机车的空转现象进行控制。     

基于贝叶斯网络的驼峰超速连挂事故分析

针对驼峰超速连挂事故进行分析。分析对事故有重要影响的线路、调速设备和车辆等因素,考虑到贝叶斯网络能较好解决不确定性问题以及可以双向推理的特点,建立驼峰超速连挂事故树,并将其转化成贝叶斯网络,计算顶上事件的发生概率以及基本事件的后验概率。结果表明,超速连挂事故的主要影响因素为线路纵断面、调速设备制动能力以及新型重载车辆三方面。进一步考虑新型重载车辆的共因失效问题,建立贝叶斯共因失效混合网络,计算并分析新型重载车辆对超速连挂事故的影响程度以及对既有驼峰的适应性。     

基于轮廓特征拐点的遮挡车辆分离方法研究

遮挡是智能交通系统中车辆检测、跟踪和识别时较难解决的问题之一.本文主要针对智能交通系统中车辆之间的遮挡,以车辆常用的矩形模板为先验知识,首先对存在车辆遮挡的连通区域提取边缘轮廓,然后获取轮廓上的4类特征拐点,最后采用本文提出的基于轮廓特征拐点的车辆分离算法,将相互遮挡的车辆分离开来,便于后续对车辆的跟踪、匹配等处理.实验结果表明,本文提出的算法具有有效性、可行性和良好的应用前景.     

电力机车防寒设计探讨

分析我国高寒地区机车的运用状况,指出电力机车在低温环境下所面临的问题,并从机车的低温试验、关键部件、相关材料以及防寒加热等方面,提出电力机车防寒设计的技术措施。     

桥上无砟轨道结构形式对无缝道岔的影响分析

介绍桥上无缝道岔轨下基础“门”形筋混凝土道床、带限凸台道床板、底座纵连式道岔板5种无砟轨道结构。建立桥上3种无砟轨道结构的无缝道岔模型,提出计算参数,分析3种无砟轨道结构对桥上无缝道岔受力和变形影响,并进行计算。计算结果表明,桥上底座纵连式无砟轨道结构无缝道岔与桥梁的纵向相互作用力较小,是一种受力较为合理的结构形式。     

隧道地质超前预报方法的探讨和研究

研究目的:通过隧道地质超前预报,掌握掌子面前方地质信息,为施工单位优化施工方案、安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期等提供依据,为预防隧道塌方、突水、突泥、突气等可能形成的灾害性等事故及时提供信息,具有重大的社会效益和经济效益。研究方法:本文以作者在八盘岭隧道和长梁山隧道地质超前预报的亲身经历为背景,着重介绍了隧道地质超前预报在我国铁路、公路、城市轨道交通等工程的长大隧道施工中的重要作用和研究的重大意义。研究结果:本文系统地分析和归纳总结了隧道地质超前预报的前期准备工作、地质超前预报目的及内容、预报的各种方法、预报成果的输出形式和方式、预报时间安排和过程、探讨和研究的结论等,侧重介绍了地质超前预报的各种方法。研究结论:地质超前预报是隧道施工的一个重要环节,应纳入施工工序,可以指导施工,为隧道施工提供科学依据。     

隧道围岩渗流和衬砌水压力荷载

从地下水的渗流作用出发,对作用于隧道衬砌的水压力荷载的计算进行了讨论,并得出以下几个结论：一是在采用全封堵防水衬砌的情况下,无论围岩的渗透系数多小,都必须考虑同地下水位相应的水压力荷载。二是只有透水的衬砌（或设置排导系统）才能考虑水压力折减系数。水压力折减系数的量值主要取决于衬砌渗透系数同地层渗透系数之比。三是对于高水头的深埋隧道,为避免量值较大的水压力,应设置排导系统,不宜采用全封堵衬砌结构。要采用围岩注浆来控制地下水的排放流量。     

我国铁路客车空调研究领域急需引入人工神经网络

分析了我国铁路客车空调存在的问题和人工神经网络（ANN）在系统仿真、负荷预测、能量管理、故障诊断、系统辨识控制等方面的优势，综述了ANN在暖通空调（HVAC）中的应用及发展状况，阐述了我国铁路客车空调研究领域引入ANN的必要性和紧迫性。     

基于LabVIEW的音频水印系统的设计

采用LabVIEW软件.实现在音频信号中嵌入文本信息水印,实现既有嵌入程序又有提取程序的完整音须水印系统.其嵌入水印的能量大,隐蔽性较好,具有一定的实用价值.     

北京地铁车站导向标识系统调查分析

阐明地铁车站导向标识系统设计的重要性,设置的内容、形式和位置应规范统一,体现人性化理念。阐述地铁车站导向标识系统设计的原则,通过实地调研。分析北京地铁换乘站导向标识系统的设计现状问题;结合国外地铁标识系统的设置原则,对我国地铁车站标识系统设计提出参考建议。     

基于能量原理的弹性地基梁底面摩阻效应分析

针对Winkler地基模型不能考虑梁与地基底面摩阻效应的不足,在地基与梁底接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧,假定弹簧反力即切向摩阻力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,从能量角度出发,基于最小势能原理,建立考虑底面摩阻效应的弹性地基梁能量方程,并引入位移形函数进行求解,导出对称载荷条件下考虑切向摩阻力作用时地基梁位移及内力解答。最后通过地基梁计算实例分析,验证该解答的正确性和合理性,并对相关计算参数进行深入探讨。计算结果表明:切向摩阻力沿梁长呈非线性分布,其对地基梁挠度及弯矩计算的影响较大,而对剪力的影响并不强烈。