可变编组动车组运维一体化帕累托前沿分析

动车组运用和检修是铁路运输生产的重要过程，占据很大的成本比例. 为与客流需求相匹配，在未来实现跨线动车组列车在某些枢纽站组合和分解存在可能，充分考虑组合动车组类型一致性，动车组在不同运行线进行重联与分解的接续条件，动车组进行一二级修的里程和时间标准等，以动车组的正常接续和空走接续时间里程费用、一二级维修作业费用、动车组运用费用和动车组接续时间费用之和最小及动车组空走费用占比最小为双目标，构建基于可变编组条件下的动车组运用和维修一体化模型方法.应用改进的非支配排序遗传算法求解，将目标值进行帕累托前沿分析，发现两者很难同时达到最优.模型的计算结果体现了动车组担当长编组运行线任务前后的组合和分解过程，同时也进一步分析了在动车组类型归一化或者动车组维修地点不受限情况下动车组运用数量的变化，反应了相关运行参数对结论的影响.     

基于RA8876M的船舶机舱一体化显控模块设计

针对船舶机舱内设备的便捷操作需求,采用STM32F429芯片和RA8876M显示控制器,研究设计一套适于船舶机舱使用的具有接口丰富、操控便捷和应用场景丰富等优点的一体化显控模块。RA8876M显示控制器能在无操作系统环境下正常工作,有助于降低模块整体应用程序的开发难度;利用RA8876M显示控制器配套上位机软件可视化编程的优势,能大幅缩短软件开发周期。通过在某船舶机舱延伸报警系统中应用,验证该一体化显控模块具有优良的工作性能。     

基于改进容量增量分析法的锂电池可用容量估计

针对动力锂电池在使用过程中难以高效准确估计其衰退后可用容量的问题,提出一种不依赖滤波算法的容量增量分析法获取不同型号电池的容量衰退特征,并基于数据驱动的方法搭建可用容量估计模型。首先,分别分析低通滤波与小波滤波在获取容量增量曲线中存在的问题,并对比差分电压值在1、10、20、50 mV时容量增量曲线的形态。其次,采用移动方差算法对不同电压差分值下容量增量曲线的波动性做出评价,确定出峰值特性明显且平滑的容量增量曲线。提取曲线的峰值作为动力锂电池的老化特征,运用斯皮尔曼相关性系数验证老化特征与电池老化状态之间的相关性。然后,引入门控循环单元建立锂电池的可用容量估计模型。最后,将不同老化测试条件下的2类电池老化数据集用于模型验证。研究结果表明:所建立的估计模型能够有效估算锂电池全寿命循环内的可用容量值,2组数据集中测试结果的相对误差除个别值外,多数相对误差值在2%以内;数据组1中,分别选取电池1和电池3测试数据的前50%为训练数据,后50%为测试数据,训练结果绝对误差稳定在0.05 A·h左右,测试结果绝对误差在0.04 A·h左右;对电池2与电池3的全寿命循环可用容量做出估计,结果相对误差稳定在2%左右;数据组2中对电池5、电池6和电池7的全寿命循环可用容量估计结果的相对误差整体亦在2%以内;且模型能够对锂电池循环过程中出现容量再生现象的循环做出4%以内的准确估计,显示出良好的估算精度和泛化能力。     

船舶电缆自动化敷设系统设计与实现

在船舶电缆敷设过程中,很难借助有效的工装提高劳动效率,低空间的高强度作业存在严重的安全风险。以船舶电缆自动化敷设系统为分析对象,介绍系统组成和系统接口,采用比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)算法计算系统行程,通过PROFINET总线完成数据传输,以人机界面(Human Machine Interface,HMI)实现系统性能要求。在风电安装平台上的实际运用表明,该系统可解决造船行业劳动力成本高和安全风险大的问题。     

岩溶区地铁隧道下穿跨河桥梁施工技术研究

以贵阳轨道交通2号线下穿南明河及团坡桥为工程依托,针对岩溶发育区不均匀浅覆土条件下地铁隧道穿越跨河桥梁施工中遇到的抗渗防沉等难题,在遵循浅埋暗挖法十八字方针的基础上进行方案优化。下穿施工前对河床低洼处进行回填,同时增设水平隔水层,初步解决了河水下渗难题。隧道开挖过程中在掌子面进行全断面帷幕注浆及超前管棚支护确保了拱顶的稳定性,采用悬臂掘进机掘进使地层沉降得到控制,二衬混凝土浇筑时采用缺陷预控技术避免了二衬背后出现空洞,同时采用动态监控量测,有效解决了围岩稳定及团坡桥沉降的难题。     

岩溶富水区深埋水沟排水隧道注浆圈参数研究

为合理确定深埋水沟排水方式下隧道注浆圈特征参数,以某岩溶富水区隧道工程为依托,采用FLAC3D软件建立流固耦合计算模型,针对其注浆圈参数进行合理探讨,研究注浆圈厚度、注浆圈渗透性对隧道涌水量、衬砌水压力、结构安全性的影响规律。研究结果表明： 增加注浆圈厚度或降低注浆圈渗透性可降低衬砌水压、控制涌水量、保障结构安全,但并不代表实际工程中注浆参数需要追求最值,而应兼顾安全性和经济性,选取相对合理的注浆参数;结合模拟计算结果与同类工程案例,建议依托工程注浆圈厚度以5～6 m、渗透性比值以注浆前的1/50（渗透系数为2×10-6 cm/s）为宜,并应结合实际进行技术经济对比,合理确定现场注浆参数。     

防止电力机车进入无电单元(区)的安全预警方法

针对目前计划内接触网停电时电力机车进入无电单元(区)的问题,提出了基于动态停电作业区域数据对比库语音、屏幕鼠标点击坐标和高清成像分析进行“三元素二阶段”处理对比方法,以减少人员操作失误和损失。机车/车次信息及对应机车属性先由操作人员办理接发列预告(办理闭塞)的语音识别获取,再通过TDCS/CTC终端机非上位机获取并核对机车/车次信息及对应机车属性信息,第1阶段获取排列列车进路及调车进路口呼内容语音识别所关联的设备名称与无电单元(区)信息进行对比,此步可以预防错误操作;第2阶段可获取屏幕鼠标点击坐标对应的设备名称、并通过高清成像分析计算机联锁界面上已排列好的进路光带所包含的设备名称,进行对比后,报警提示改正错误操作即取消进路操作。通过以上方法能有效防止电力机车进入无电单元(区),可为铁路现场相关业务领域提供参考。     

Simulation on progressive collapse behaviour of whole ship model under extreme waves using idealized structural unit method

To ensure the safety of navigating ship, working loads and structural load-carrying capacity are two important aspects. In the present paper, a total simulation system combing load calculation and structural collapse analysis is applied to simulate progressive collapse behaviour of a single-hull Kamsarmax type bulk carrier. A three dimensional singularity distribution method is adopted to calculate pressure distribution with time history. A mixed structural model, collapse part simulated by ISUM elements and remaining part by elastic FEM elements with relative coarse mesh, is proposed for collapse analysis. Progressive collapse behaviour obtained by ISUM is good agreement with that by nonlinear software package, MARC. However, the calculation time of ISUM analysis is about 1/70 of MARC analysis. The applicability to structure system, high accuracy and sufficient efficiency of ISUM had been demonstrated.     

A driver advisory system with dynamic losses for passenger electric multiple units

Driver advisory systems, instructing the driver how to control the train in an energy efficient manner, is one the main tools for minimizing energy consumption in the railway sector. There are many driver advisory systems already available in the market, together with significant literature on the mathematical formulation of the problem. However, much less is published on the development of such mathematical formulations, their implementation in real systems, and on the empirical data from their deployment. Moreover, nearly all the designed driver advisory systems are designed as an additional hardware to be added in drivers’ cabin. This paper discusses the design of a mathematical formulation and optimization approach for such a system, together with its implementation into an Android-based prototype, the results from on-board practical experiments, and experiences from the implementation. The system is based on a more realistic train model where energy calculations take into account dynamic losses in different components of the propulsion system, contrary to previous approaches. The experimental evaluation shows a significant increase in accuracy, as compared to a previous approach. Tests on a double-track section of the Mälaren line in Sweden demonstrates a significant potential for energy saving.     

岩溶隧道风险等级模糊综合评价

为了获得已探明有溶洞存在时的隧道发生涌水突泥的风险等级,针对叙大铁路有溶洞存在的中坝隧道,选取了针对性的指标体系:溶洞规模,建立了相应的模糊综合评价模型,并采用层次分析法计算各项风险指标的权重,从而得出在有溶洞存在时这一特定条件下,隧道发生涌水突泥风险级别。