图像测距技术在调车作业中的应用

针对目前调车作业中，由人工瞭望来判断机车与车厢距离带来的不安全与低效率问题，设计了一种图像测距系统，其通过安装于机车尾部的摄像机，采集机车与车厢之间的实时视频信息，解决了在调车作业过程中的问题，实现了智能化的距离测量与预警效果。使用改进的SIFT特征图像匹配算法与定焦平移系列图像的测距技术，在OpenCV2.4.9与Visual Studio 2012配置环境下，得到实时测距结果，并显示于司机室的上位机界面，提供实时监控。此外，上位机界面还可设置距离报警圈，实现了智能测距的目的，降低了作业人员的工作强度和事故发生率。     

基于CTC3.0系统的本务机车摘挂功能优化方案研究与实现

本务机车摘挂是枢纽车站的一项重要作业。针对CTC3.0系统本务机车摘挂功能在车站实际应用中存在人工操作繁琐、干预频繁等问题,提出本务机车摘挂计划安排和摘挂调车进路选择办理的优化方案。首先,通过定义本务机车固定径路和走行规则,由CTC3.0系统自动生成摘挂作业计划,减少车站值班员人工安排计划的工作量;然后,采用调车进路动态推算调整算法,辅助信号员办理最优的摘挂调车进路;最后,通过跟踪本务机车位置和识别调车进路状态,自动将摘挂作业设置为完成状态,实现闭环管理。经现场应用验证,优化方案可有效提升CTC系统的可用性,减轻车站行车人员的工作强度。     

调车机车监控记录系统的研究与试验

调车机车监控记录系统是计算机集成的控制系统,它通过对站场联锁等信息的采集,可将站场对调车机车的调车进路的开放、调车作业单、调车限制条件等信息通过无线信道传送到调车机车上,实现调车信号、调车进路及作业单等在机车上的实时显示,并结合列车监控装置实现对调车作业的安全防护控制和作业数据记录。调车机车监控系统是通过与既有监控设备结合,实现多渠道信息共享,最大限度地减少了重复设置设备,在系统控制时实现多重判别的故障安全控制系统。本文介绍了调车机车监控系统的系统组成及工作原理,系统对机车的安全防护方式。通过现场的试验及应用,证实了调车机车监控系统能够有效地防止调车作业中的冒进信号和超速造成的事故。     

调车机车监控实时通信系统的研究与应用

调车机车监控实时通信系统从实现调车作业信息化、提高调车作业安全性的角度出发,结合现场作业方式,实时监控系统和调车作业通信流程,保证地面中央站与车载智能外围站之间的实时无线通信。系统结合其他软、硬件系统,最大限度地实现信息共享和资源优化。经现场试验表明,该系统能有效防止调车作业常见事故,保障调车机车的实时安全作业。     

调度集中系统调车进路办理改进方案

为了使调度集中系统（CTC）更好地适用于普速铁路，克服目前调车进路需要人工按钮办理的缺点，提出改进方案：新增CTC系统与车站管理信息系统的接口，以获取车站调车作业计划；结合车站机车摘挂作业流程，快速编制机车摘挂计划，并实现调车进路触发；减少车站调车进路误办概率，实现调车进路办理条件检查和安全卡控；CTC站场图界面增加调机（本务机）号显示及自动实时跟踪等功能，提升CTC系统在普速铁路运用的适用性。     

“可视化”调车技术在装车站的实施与应用

在分析装车站现有调车作业方式与分工的基础上,阐述"可视化"调车技术的实施与应用。通过实现无线网络传输、机车定位和视频监控3个功能,"可视化"调车技术改变原有调车作业方式,在保证运输安全的前提下,减少作业人员,提高作业效率。     

实现速度控制的调车机车监控记录系统

调车机车无线信号安全监控系统将站场调车进路的开放、轨道电路的占用、道岔的位置、调车作业单、调车限制条件、平面调车的调车长控制命令等信息，通过无线信道传送到调车机车上，实现调车信号、调车进路及作业单等在机车上的实时显示，并由此产生联锁控制命令，控制作业机车实现对调车作业的安全防护和作业数据记录，可以有效地解决调车与机车监控装置联锁，保证站内调车作业的安全。该系统具备一次模式曲线无线传输的防护和列车自动控制的功能。     

车站调车作业安全防护的新装备——调车机车信号和监控系统

DJK调车机车信号和监控系统通过对站场联锁等信息的采集，将整个站场的调车进路、调车信号、调车作业单、调车限制条件等信息通过无线信道传送到调车机车上，实现调车信号、调车进路及作业单等在机车上的实时显示，并结合列车监控装置实现对调车作业进行安全防护控制。该系统不仅能有效对调车作业进行安全防护，还可以通过系统记录的历史数据，分析事故原因，给安全管理提供依据。     

平面调车作业监控记录系统开发与应用

平面调车作业监控记录系统通过电气隔离方式,采用6502电气集中运行状态信息,由地面服务器处理后,用无线方式向指定调车机车传送站场股道、道岔及信号状态信息;系统可对调车计划的执行情况进行实时跟踪.通过地面监控及车载设备,实时显示调车作业计划单、作业进程、地面存车状态、调车区的开放进路、防护距离、限速条件和运行速度等信息;系统的开发实现了站及调车信号在机车上的复示,实时记录了调车作业过程的各类信息和电气集中区调车作业的安全监控.     

保证车站调车作业安全的DJK型调车机车监控记录系统

DJK调车机车监控记录系统通过对站场联锁等信息的采集，可将整个站场对调车进路的开放、调车作业单、调车限制条件等信息通过无线信道传送到调车机车上，实现调车信号、调车进路及作业单等在机车上的实时显示，并结合列车监控装置实现对调车作业的安全防护控制。还可以通过系统记录的历史数据，分析事故原因，给安全管理提供依据。     

平腕臂绝缘子表面的沙尘沉积特性仿真分析

兰新高铁接触网平腕臂绝缘子在大风沙尘环境中面临"沙闪"问题,研究不同因素下平腕臂绝缘子表面的沙尘沉积特性,可为此环境下绝缘子选型及设计提供理论依据。以FQBJ-25型棒式瓷芯复合绝缘子为研究对象,建立风洞积污仿真模型,采用多场耦合的数值计算方法分析风速、颗粒物粒径及质量浓度3种因素对绝缘子表面积污量的影响。仿真结果表明:随着风速的增大,绝缘子和各个伞裙表面的积污量均增加;当颗粒粒径大于13μm时,各个伞裙表面沉积的颗粒个数随粒径的增大而减少,但绝缘子表面的积污量随粒径的增大而增大;颗粒物质量浓度对绝缘子表面积污量的影响呈线性关系。各个伞裙表面积污量的变化与伞裙结构、风速、粒径及质量浓度有关,当曵力大于重力(大风速小粒径)时,伞裙结构的变化与各个伞裙表面积污量的变化具有一致性,反之,伞裙结构对积污量的变化影响很小。当曵力与重力作用相当时,颗粒物质量浓度越高,伞裙结构对各个伞裙表面积污量的影响越明显。     

基于着色Petri网的铁路时间同步协议建模及安全性分析

针对Autokey模型的铁路时间同步协议安全性问题,提出利用着色Petri网对协议进行安全性分析。剖析Autokey模型的铁路时间同步协议序列及其执行流程;重点针对其认证阶段,分别构建正常认证和加入中间人入侵的着色Petri网模型,分析中间人入侵时协议认证过程的不安全状态,建立模型状态方程;应用逆向状态分析法对铁路时间同步协议认证过程的安全性进行分析,得到中间人在认证阶段攻击协议的实施序列。研究结果表明:基于Autokey模型的铁路时间同步协议的认证过程是不安全的。     

一种快速获取输电线路 复合绝缘子临界污闪电压方法

针对获取输电线路复合绝缘子临界污闪电压而进行的复杂、耗时和投资较高的人工污秽试验以及用于表示绝缘子自身参数存在不足的问题,依据现场常用复合绝缘子的人工污秽试验,在基本伞形参数基础上引入4个伞形参数完善复合绝缘子的形状表示,提出一种基于生物地理学算法优化的BP神经网络模型,将8个伞形参数与盐密值ESDD和灰密值NSDD作为模型输入量,临界污闪电压作为输出量。研究结果表明:该方法与传统方法相比,能够更加准确地获取复合绝缘子临界污闪电压,模型输出值作为污闪试验的参考,可以降低污闪试验工作量,同时为输电线路绝缘子的结构优化和选型提供一种新的思路与方法。     

动车组辅助供电系统健康状态评估

以CRH3型动车组辅助供电系统为例,采用一种基于合作博弈和云模型理论的健康状态评估方法,建立辅助供电系统健康状态评估指标体系,获取各元件指标及元件层的组合权重,确定各元件指标对动车组辅助供电系统各状态等级的隶属度,采用分层评估方法得到评估结果。研究结果表明:本文所采用的方法能够结合辅助供电系统的分层分析模型,直观地给出各指标、各元件以及辅助供电系统整体的健康状态信息,有效完成CRH3型动车组辅助供电系统的健康状态评估。     

基于混合系统建模预测控制的列车自动驾驶优化运行

针对现有列车自动驾驶速度追踪精度不高的问题,提出一种基于混合系统神经网络反馈补偿控制的模型预测控制算法。根据混合系统建模的特点与优势,引入辅助变量,建立混合系统列车运行动力学模型。为了便于求解包含约束的预测控制律,采用二次规划方法求出满足列车各项性能指标的控制作用序列。神经网络反馈控制器用于对系统目标速度与实际速度之间的误差进行在线学习并求出一个补偿控制量,并将补偿后的控制力作用于列车系统模型。研究结果表明:该控制结构包含补偿控制策略,可以较大程度减小系统跟踪误差,保留模型预测控制的优势,同时提高系统的控制精度。     

基于性能的高速铁路钢管混凝土 拱桥地震经济风险分析

在基于性能的地震风险评价理论基础上,以一座高速铁路钢管混凝土系杆拱桥为例,采用有限元分析软件建立全桥模型,运用增量动力分析(IDA)方法对该桥拱肋进行地震易损性分析,建立关键截面的易损性曲线,结合地震危险性和损失比,选取年预期损失作为地震经济风险指标,定量分析该桥的地震经济风险。研究结果表明:IDA方法用于钢管混凝土拱桥的地震经济风险分析是可行的,该桥主要经济风险来源于超越概率较高的中小级别地震,占桥梁整体经济风险损失的77.3%,通过对易损区域的局部加固设计,在提高桥梁鲁棒性的同时可减小结构的地震经济风险。     

关于宝（鸡）兰（州）客专引入兰州车站方案研究

宝兰客专引入兰州枢纽,在规划中采用兰州西客站接轨方案.从城市格局、当地居民的乘车习惯、城市交通现状等方面,提出宝兰客专引入兰州站方案；并对宝兰客专引入兰州站和兰州西站的方案进行了论证分析.     

一种具有故障处理能力的电容箝位子模块拓扑分析

通过介绍T型子模块、电容箝位子模块和二极管箝位子模块拓扑,提出一种基于T型子模块的改进电容箝位子模块拓扑。分析系统在故障时子模块各器件的电参数变化,从理论上确定其器件耐压特性和故障阻断能力。在MATLAB/Simulink平台上建立基于MMC的整流电路进行仿真,并与二极管箝位子模块和T型子模块进行了比较。研究结果表明:该子模块具有较强的故障处理能力。     

基于BEMD-IPSO-SVM的 扣件完损状态检测

扣件的完损状态关乎铁路系统的安危,而传统检测算法运算复杂且精度不足,为进一步提升检测性能,提出基于BEMD-IPSO-SVM的扣件完损状态检测算法。该算法首先对初始化的扣件图像进行二维经验模态分解,提取固有模态函数的频谱特征,通过改进粒子群算法优化支持向量机来实现检测分类,达到了简化运算,增强泛化性,提升识别准确度的目的。通过实验仿真得出平均检测准确率可达95.15%,证明该算法在扣件检测方面切实可行。     

高速铁路泥岩地基膨胀特性试验研究

以兰新高铁一处典型膨胀泥岩路段为研究对象,在此现场取样,室内自制试验箱进行厚度分别为20,40和60cm的泥岩地基膨胀模型试验研究。研究结果表明:随着注水量和时间的增加,地基膨胀量整体呈外凸弧线增长;含水率小的地基膨胀潜势大,地基易膨胀,含水率大的地基反之;不同深度处的泥岩膨胀量不同,随着深度的增加,膨胀量逐渐减小;不同厚度地基含水率与膨胀量均呈良好指数关系;对地基膨胀量与含水率及地基厚度耦合作用下的计算模型进行探讨,计算模型所得膨胀量与实际室内试验量测数据拟合良好。研究成果可为膨胀泥岩地区高速铁路修建提供参考依据,对该地区同类工程建设具有借鉴意义。