技术站广义动态配流问题的遗传算法

技术站广义动态配流问题是在综合考虑优先排空和优先发送较近编组去向车流的编组要求、欠轴列车停运要求,以及到发列车在时间和车流接续关系的基础上,将静态配流和列车解编方案调整进行协同优化。分别以阶段内出发列车数最多、出发车辆数最多、车辆在站平均中转时间最短为目标,考虑解体、编组调机能力限制,到发列车车流接续,列车编组计划和列车运行图的影响约束,建立该问题的优化模型。针对问题机理,设计求解这一问题的遗传算法:运用启发式规则生成初始群体;运用倒数算子计算适应度函数,对各目标进行无量纲化和同向化处理;采用轮赌盘选择算子、基于顺序的杂交算子、逆转变异算子和精英保护策略。通过对算例的实验分析,表明该算法的实用性和计算的高效性。     

方差分量估计方法对比分析

模拟一个边角网的观测数据,对比Helmert方差分量估计严密方法及其两种简化算法、最小范数二次无偏估计(MINQUE)、基于最小二乘残差方程的方差分量估计算法(LS-MINQUE)和L算法在计算效率及精度方面的差别。结果表明,方差分量的估计结果具有随机性,但是从统计结果来看,6种方法的统计结果与模拟精度一致,从计算效率来看,Hels2(Helmert第2种简化算法)相较于Helmert严密算法和MINQUE的计算时间提高率为55%~75%,表明在迭代阈值相同时,Helmert方差分量估计的第二种简化算法计算效率最优,计算精度与严密方法相当。     

基于改进遗传算法的供应链金融质押物配送路径优化

物流监管企业承担供应链金融质押物配送职责,优化配送路径可以提高配送效率,节约配送成本,从而提高其盈利水平。以质押物配送路径总长度最小为优化目标,将其转换为经典TSP优化问题进行求解并建立数学模型。基于该数学模型,提出改进的遗传算法,针对遗传算法的选择、交叉和变异分别提出基于序的选择算子、基于最小代价树的交叉算子和基于随机点长度控制的变异算子。对比仿真实验表明,所改进的遗传算法比简单遗传算法收敛速度更快、全局寻优能力更好,是解决供应链金融质押物配送路径优化问题的有效方法。     

优化的无预计算标量乘法算法

标量乘法是椭圆曲线密码的基本运算,也是最耗时的运算,其运算效率直接决定着椭圆曲线密码的性能。本文给出数字集{-1,0,1}上编码简单、具有最小汉明重量、长度最短、平均‘0’间隔长度大的带符号二进制标量表示法,利用直接计算2kQ+P策略,得到高效无预计算标量乘法算法。理论及实例分析表明,所得算法的平均效率比传统NAF方法标量乘法算法高26.1%,能有效提高ECC在存储受限环境的实现效率。     

联合L1范数和迹范数的数据降维模型及其优化算法

主成分分析(PCA)是多元分析中广泛应用的降维方法,但是传统的降维模型一般是基于矩阵的秩,然而秩的计算是非凸、不连续的问题且计算复杂。本文针对这一问题,提出联合更具鲁棒性的L1范数和具有凸性的迹范数建立一种联合数据降维模型,针对模型的优化提出基于拉格朗日乘子的优化算法。最后将模型应用于UCI数据集以及Yale人脸数据集和扩展Yale B人脸数据集进行数据处理。数学分析和可视化实验结果都表明模型和优化算法是有效的。     

基于点线一体化的高速铁路通过能力计算研究

在分析现有高速铁路通过能力计算方法的基础上,提出一种新的通过能力计算方法。将车站虚拟为一个区间,从而将计算车站通过能力转化为计算虚拟区间通过能力,实现高速铁路通过能力研究的车站区间一体化。在车站虚拟化的基础上,计算不同列车组的最小列车间隔时间,采用平均最小列车间隔法计算虚拟区间通过能力。通过比较各大型客运站所对应虚拟区间的通过能力,选其中最小者为该区段的通过能力。新方法可以更方便地处理跨线列车和车站各项作业对平均最小列车间隔时间的影响,也可以使运行图结构更加简单,从而简化计算过程。以京沪高速铁路为例,验证该方法的可行性。     

基于改进遗传算法的高速列车节能优化研究

为有效降低列车运行能耗,针对高速列车行进过程中的能耗优化问题,讨论了列车运行阻力的计算及列车停车点的设置,以此建立以列车能耗最小为优化目标的列车运行优化模型,提出3代逼近搜索的引导机制,改进了传统遗传算法中的算子,同时引入逆转算子提高算法求解能力.以CRH380B型高速列车和合福高铁(合肥—福州)数据为基础进行仿真,列...     

窗口长度对隐性信号估计的影响

在通信系统的快速信道数字信号处理中，常采用加移动窗技术的直接信号估计方法，窗口长度对信号估计精确度有很大的影响。通过理论分析得出：范数条件估计比线性条件估计具有更高的精确度，因此在进行信号处理时，应使用范数条件或将线性条件转换为范数条件；并通过仿真得到最佳的窗口长度K=N3(N为信道输出采样点数)时，估计误差最小。     

图像处理技术在受电弓滑板检测巾的应用

通过调研,确定了光学图像处理检测滑板磨耗最的技术更能确保行车安全,提出了使用同态滤波的方法改善拍摄滑板图像时光照不均的问题,针对难以免服的铝包边问题,使用二次样条小波算子提取滑板边缘.实际检验表明,文中方案可以克服铝包边问题,精确地找到滑板的上下边缘,从而准确计算出滑板剩余厚度,提高了列车检测的可靠性.     

编组站进路调度优化算法

分析编组站作业进路选排问题的本质,以各任务的延误时间加权值总和最小为最优目标,以任务的前后工序选择路径为动态约束,建立编组站作业进路调度数学模型,采用遗传算法求解。编码采用定长染色体,长度为任务的工序数,每个工序采用2段制,编码中的顺序唯一地确定了每工序对指定进路占用的起讫时间和指标递推,设计基于优先规则的编码算法步骤。为保证解的可行性,将编码合法化,对工序进行拓扑排序。递推计算工序开始时间和结束时间,进而计算编码的目标值,并将其转化为适应值。采用轮盘赌与最优性相结合的方法进行选择,设计基于位置成组移位的杂交算子和随机交换的变异算子。以某编组站为例进行模拟计算,结果证明该算法满足编组站进路调度工作的要求。     

基于改进Rotor模型的客货共线铁路通过能力计算方法

针对连发追踪旅客列车开行数量增加导致扣除系数法在通过能力计算上的局限性,提出1种用于计算客货共线铁路通过能力的全时迭代方法。对原始时刻表数据执行既定分层策略,确定运行图目标区段不同类型列车及天窗的铺画优先级,将通过能力最优解问题转化为平行运行图上逐层铺画开行列车并使每次铺画对目标值影响最小的最值求解问题;基于密码锁转子解锁原理提出改进Rotor模型,通过逐层非连续多元方程寻优实现无损耗迭代,求得目标区段通过能力的最优解;依托京沪铁路徐州北下发场—蚌埠区段的时刻表数据进行实例验证。结果表明:本文算法在计算通过能力时可充分考虑目标区段内各类列车条件;基于同样的数据集,纵向与枚举法、简单Rotor模型法对比,本文算法收敛耗时最短、计算效率最高;横向与扣除系数法、图解法以及路局反推法对比,本文算法平图利用率充分、性能最优;与路局实际运行图数据对比,本文算法得到的区段通过能力平均提升9列,区段空闲时间占用率平均降低11.05%。     

单向编组站配流与调机运用综合问题

单向编组站配流与调机运用综合问题研究的是确定出发列车的编组内容,指派并调度解体和编组调机的任务,使得出发列车满足列车编组要求,调机任务没有冲突,且车辆在站总停留时间最小。基于并行机调度和资源分配理论,建立该问题的混合整数线性规划模型。设计有偏随机键遗传算法求解该优化模型,基于平均分配和随机分配规则生成初始种群,并采用参数均匀交叉算子以使子代能有效继承父代的优化特征。最后,以1个实际算例对所提出方法的有效性进行测试,并与现场采用的贪婪算法、直接求解模型的优化求解器CPLEX进行比较。算例结果显示所提算法在计算质量和计算效率上的优越性。     

基于案例推理的测试序列生成方法研究

鉴于测试序列生成专家系统知识获取困难以及知识库维护不易等问题,本文提出从案例推理技术的新角度研究CTCS-3级列控系统测试序列的生成.设计了测试序列案例推理流程;提取了现场测试序列特征属性并构建了案例的框架表示结构;为实现案例检索,设计了属性相似度计算方法、确定案例属性权重的层次分析法、案例间相似度计算方法和案例检索过程;给出一个测试序列生成的具体流程.基于案例推理的研究方法为CTCS-3级列控系统测试序列的生成提供了一个新的思路.     

基于特征图裁剪的高铁周界入侵实时检测算法

为解决高速铁路周界入侵高可靠度检测的难题,研究基于深度学习的异物入侵实时检测算法。针对深度卷积神经网络存在内存占用量大和检测耗时长的问题,提出以特征图L1范数为准则的递归裁剪算法,逐步降低模型计算量及储存空间,同时将检测准确率保持在较高水平。在基于ImageNet数据库和铁路场景数据库的测试中,该算法可以将VGG16模型压缩约660倍并加速计算4.4倍,而损失的检测准确率分别只有1.2%和0.25%。研究结果表明,基于特征图L1范数的裁剪准则普遍适用于任何具有卷积运算的神经网络结构中,性能优于现有基于卷积核L1范数的裁剪准则。     

基于时间耗费的城市轨道交通乘务排班优化

乘务排班问题一直是城市轨道交通运营部门面临的既关键又具体的问题之一,合理的排班对于减少运营中乘务费用支出,提高运营效益有着极其重要的意义。文中以上海城市轨道交通为背景,研究了城市轨道交通乘务排班软件中的优化方法。在以总时间耗费最小实现多目标优化的基础上,将优化过程分为两步,首先对列车运行线在乘务换乘点上划分为乘务作业段,这个过程归结为一个径路选择问题,通过最短路算法实现。然后将划分好的乘务作业段组合成乘务任务,这个过程是一个匹配问题,通过最小费用最大流算法来实现。本文对乘务作业段的定义与划分、时间耗费的计算及整个排班计算的实现过程进行了详细阐述。     

高速铁路无越行区段通过能力计算方法

针对高速铁路无越行区段,根据对其标准通过能力和使用通过能力及使用通过能力弹性系数的定义,提出基于列车运行图平均最小列车间隔时间的区段标准通过能力和考虑列车运行图缓冲时间的区段使用通过能力的计算方法。通过分析高速铁路区段无越行条件下运行列车组两列车在中间站停车办理作业对区段额外占用时间的影响,并结合有停车作业列车出现的概率,推导列车在中间站停车平均额外占用区段时间的算式,进而得到列车运行图平均最小列车间隔时间的算式;由给出的允许列车后效晚点时长计算得到平均列车运行图缓冲时间。利用算例验证了高速铁路无越行区段通过能力计算方法的可行性和实用性。     

铁路设备关键零部件的可靠性分析模型及其应用研究

针对我国铁路设备运营和维修可能面临的实际问题,提出利用相关系数法和最小二乘法相结合对现场数据进行三参数威布尔分布拟合的计算方法,在此基础上建立了关键零部件可靠性分析模型。利用平均秩次法对现场随机截尾数据进行预处理。分析2种最小二乘法：y关于x及x关于y的最小二乘回归法,并对这2种回归方法进行分析比较。通过实例验证得出,本文提出的模型可以准确地描述设备在实际运行过程中的故障情况,计算简单,便于编程实现。应用此模型可以得到设备各子系统的可靠度分布,为设备修程修制的改进提供科学依据。     

基于TA的等级转换场景变异测试方法研究

针对等级转换场景下的变异测试集不完备问题,提出基于时间自动机(Time Automa-ta,TA)的等级转换场景变异测试研究方法.该方法结合时间自动机理论和等级转换操作流程建立TA模型,同时设计15种变异算子对模型进行变异测试,通过计算加权变异分数评估测试案例集的完备性,并对加权变异分数较低的算子进一步修改补充,最终得...     

基于知识库的调车计划自动编制系统

解体钩计划编制是编组站最具有个性化的工作。通过分析钩计划编制中存在的问题和现状,介绍调车计划自动编制系统结构,以武汉北编组站为例,阐述知识库编制钩计划的方法,分析知识表示、知识推理和知识获取的理论依据。     

基于正交距离最短的平面线形拟合方法及应用

线形拟合在轨道的调整中具有非常重要的作用,考虑到铁路轨道测量实测点的平面坐标x和y中均包含误差,提出基于正交距离最短的直线和圆曲线线形拟合方法,并对利用该方法进行拟合的原理进行阐述。目前常用的线形拟合方法是普通最小二乘法,主要考虑x或y某一个方向上的误差。按照正交距离最短和最小二乘2个准则,论证了同时考虑x和y2个方向误差的正交距离最小二乘法要优于普通最小二乘法。通过实例计算分析,2种方法对于同一组线形测量数据的拟合结果表明,正交距离最小二乘法的验后精度高于或接近普通最小二乘法,而且残差即为轨道点至拟合线形的拨道量,同时前者具有更小的圆度,说明调整量区间更小。以上内容证明了在铁路既有线线形整正优化中正交距离最小二乘法优于普通最小二乘法。