列控车载设备测试案例辅助管理工具设计

针对列车运行控制（简称：列控）车载设备测试缺乏高效的测试案例辅助管理工具，带来测试需求与测试案例管理不便、测试案例编制效率不高、测试案例统计分析困难等问题，设计了一款列控车载设备测试案例辅助管理工具。以提高测试案例管理效率为目标，建立了工具的总体功能框架，设计与实现了测试需求管理、测试案例辅助编制及管理、测试案例统计分析3大功能模块，构建了测试需求提取、测试案例辅助编制与测试案例分析的一体化测试案例管理流程。以CTCS-2级列控车载设备测试案例管理为例，对工具进行了功能验证。结果表明，采用该工具可以更加方便地管理测试需求和测试案例，提高测试案例编制以及测试统计分析的效率，降低测试过程中人工管理的复杂度。     

基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模研究

针对列车自动防护（ATP, Automatic Train Protection）系统开发中所存在的问题，提出一种基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模方法。分析铁道信号领域内不同列车运行控制系统对车载ATP子系统的共性特征要求，并基于元模型理论构建其领域元模型。提出了基于领域元模型的车载ATP子系统软件开发方法，该方法支持软件模型重用，可以提高车载ATP子系统软件的开发质量和开发效率。     

崇明岛小型野生动物通道的利用研究

随着人类活动空间的增大,野生动物的生存空间逐渐减小。道路建设分割了动物的栖息环境,产生了野生动物穿越引起的动物或人的安全问题,因此,在道路建设中逐步开始了野生动物通道的设置和研究。崇明生态岛的北沿公路建设中,为了保持生物多样性,帮助在该地区道路两侧生活的动物相互交流,设置和建造了2个小型野生动物通道。2020年1月~2021年12月,对该沿路区域的陆生脊椎野生动物资源调查,记录到4种两栖类、2种爬行类、47种鸟类和2种哺乳类。2021年6月,公路建成后,采用直接调查和红外触发相机,对通道被利用情况进行监测。至2021年12月,记录到有泽蛙、黄鼬、白鹭、池鹭和珠颈斑鸠等动物利用通道或通道口。与道路沿线野生动物调查结果相比,均为该区域高频出现的常见物种和优势物种,说明通道对动物具有持续被利用潜力。本研究结果将为在城市化区域内设置野生动物通道提供设计和数据支持。     

基于自适应联邦滤波的列控车载设备测速测距算法

基于转速传感器技术,提出1种列控车载设备测速测距算法,由自适应参数列车运动模型、空转/滑行时列车速度校正模型和基于联邦滤波的融合算法3部分组成。先建立列车运动模型,利用自适应参数更新列车运动模型和系统状态噪声,估计单个转速传感器所在轮对的速度和加速度;当检测到轮对空转/滑行时,利用设计的速度校正模型计算列车运行速度,并视之为1个虚拟传感器,有效克服空转/滑行引起的速度测量精度下降问题;设计动态调整信息分配系数方案,根据2个转速传感器所在轮对滤波估计速度和空转/滑行检测情况得到相应系数值,再通过基于联邦滤波的融合算法对2种模型计算结果进行融合,得到列车运行速度和走行距离。最后,利用不同场景下的接口型式实验采集数据,进行仿真分析并验证算法效果。结果表明:无论是列车正常运行场景还是制动时轮对滑行场景,该算法均可在仅使用2个转速传感器作为系统输入的情况下得到满足安全需求的准确结果,同时兼顾成本和精度。     

基于贝叶斯网络的CTCS-3级列控车载系统韧性

为弥补现有指标的不足，引入韧性作为非常态事件下CTCS-3级（China train control system-3）列控车载子系统运行稳定性的测度指标. 提出了车载子系统韧性量化评估方法，构建了基于贝叶斯网络（Bayesian network, BN）的韧性评估模型，并定义了5种基于韧性的部件重要度指标；进一步利用贝叶斯网络双向推理功能，计算了车载子系统在不同扰动情景下的韧性及部件重要度指标. 研究结果表明:韧性可全面描述车载子系统抵御扰动和从扰动中恢复的能力，非常态事件扰动下，韧性与可用性指标存在明显差异；不同扰动情景下系统韧性明显不同，扰动发生时，车载子系统面临磁暴影响时的韧性为0.8017，而遭遇雷电时的韧性为0.8819，面临冰雪扰动时的韧性为0.9880；部件重要度存在情景依赖，同一部件在不同扰动情景下重要度排序可能不同，且可能随时间动态变化.      

一种基于卫星导航的列车初始定位方法研究

在西北环境恶劣地区,线路区间往往较少设置实体应答器,列车在区间重启时需要长距离低速运行.经过实体应答器后才能确定列车位置。针对该问题.本文提出一种基于卫星导航系统和车载电子地图的列车初始定位方法。该方法利用轨道约束算法和概率学方法,设计满足铁路安全标准要求的列车初始定位方法。     

基于唯一标识的ATP车载设备编码方案研究

设备唯一标识是实现ATP车载设备信息化管理和智能维修的前提.在分析国家标准和铁路标准对于设备唯一标识编码的基本原则和特点的基础上,结合ATP设备全路频繁流转的实际需求,提出了适用不同类型的ATP车载设备全路通用唯一标识编码方案.现场试验结果表明,该方案可推广应用于ATP车载设备的全生命周期追踪管理和日常运维.     

关于多国认证中76～81 GHz车载雷达有意发射的测试要求综述

76～81 GHz是全球车载雷达的通用频段。目前，大部分国家已出台相应的法规对该频段进行射频管控。本文介绍国内车载雷达产品出口到美国、欧洲和日本等国家及地区需要进行射频认证关于该频段的有意发射部分的测试项目与要求，并且单独对杂散测试项目做出差异分析与限值对比。本文为我国该频段的车载雷达产品出口提供一定的测试规划及指导。     

考虑网络拥堵与系统公平的车载异构网络选择方法

利用演化博弈的有限理智特性执行网络选择, 以实现车载异构网络系统中网络资源的均衡分配; 利用双层博弈对演化博弈方法进行优化, 保证极端拥堵中部分车辆消息传输的同时, 维持系统公平; 设计了专用短程通信、长期演进和无线局域网融合的车载异构网络仿真场景, 对比了基于多准则决策的传统方法、基于演化博弈的网络选择方法和基于双层博弈的网络选择方法。仿真结果表明: 采用基于演化博弈和双层博弈的车载异构网络选择方法首次解决了动态网络环境中车载异构网络切换时出现的大规模乒乓效应, 利用双层博弈能够实现拥堵抑制和系统公平; 采用基于双层博弈的网络选择方法能够驱动异构网络系统在2~3个切换周期内实现网络系统状态的稳定; 在预设的动态网络评价条件下与80个终端的一般场景中, 双层博弈终端平均网络评价指标高于演化博弈19.5%, 为3种网络协同工作提供可靠服务; 在190个终端极端拥堵场景中, 终端合理分配, 共享专用短程通信网络资源, 双层博弈终端平均网络评价指标高于演化博弈10.3%, 双层博弈专用短程通信网络评价指标为演化博弈的2.18倍, 可以保证车联网基本安全信息的广播、系统的公平并维系基本车联网服务。      

一种高精度车载定位终端系统的设计及测试分析

现有车载定位终端因车辆移动的特殊性和常规定位精度不足的问题,无法实现车辆安全行驶所要求的高精度定位.文中设计了一种基于WAVE标准的高精度车载定位终端系统设计方案,以车载网和地基增强系统为基础实现高速移动车辆的高精度定位,给出了硬件设计结构和软件设计流程,并完整地进行了通信性能、动态定位精度、跑车轨迹的测试.结果表明,该设计不占有现有移动通信频谱资源,具备高效、可靠的实时定位特点,可实现车辆高精度定位,提高行车安全性.