基于小波包分析的货车滚动轴承故障诊断

铁路车辆滚动轴承故障的不解体诊断，对于提高轴承诊断效率，减轻操作人员的劳动强度和保证铁路运输的安全是至关重要。结合小波包分解和加权K近邻法提出了一种新的货车滚动轴承不解体故障诊断方法。首先利用小波包对滚动轴承的振动加速度信号进行分解，得到滚动轴承动态信号在不同频带的能量，并以此作为滚动轴承的特征向量；然后采用加权K近邻法对滚动轴承进行故障诊断。对197726型货车滚动轴承在轮对不解体条件下进行了诊断实验，结果表明该方法能准确地检测出滚动轴承外圈、内圈及滚子的局部缺陷，并且诊断速度快，完全满足实时诊断要求。     

城轨新线客流成长期进出站量短时预测研究

为准确掌握城轨新线开通初期客流演化态势、提高运输组织合理性,针对新线客流变化不稳定、缺乏历史客流数据等问题,提出城轨新线客流成长期进出站量短时预测方法。通过对新线站点进出站量变化规律的分析,基于改进模糊C均值聚类算法,对考虑客流趋势相似性的城轨站点类型划分方法进行研究,并提出城轨新线站点历史数据库构建方法;基于趋势距离对近邻匹配机制进行优化,并根据多元统计回归对K近邻算法进行改进,提出新线站点客流成长期进出站量短时预测方法;结合广州地铁客流数据,对预测方法的有效性进行验证。研究结果显示:新线站点客流成长期内短时进、出站量平均预测效率较既有方法增加了35.68%、32.23%,预测精度较既有方法增加了38.32%、25.80%。     

铁路应急通信网络组呼的组播路由算法分析

从建立GSM-R铁路应急通信网络的需要出发,在组播路由算法ODMRP的基础上通过改进,提出1种支持GSM-R铁路应急通信网络组呼的组播路由新算法(REGCA)及其算法流程。在该算法中加入了抑制听者发言、限制洪泛区域以及允许自动加入临时组播等控制策略。使用NS2仿真工具建立武广高铁应急通信系统自组网仿真模型,然后根据模型建立相应的仿真场景,对REGCA算法进行仿真分析。仿真结果表明,采用REGCA算法能够大大减轻网络负载、提高分组投递率、降低端到端传输时延和路由开销;采用REGCA算法在各种仿真场景中的分组投递率均达80%以上,端到端传输平均时延均在0.4s以下,能够满足GSM-R铁路应急通信环境下的组呼要求。     

障碍物环境中的路网最近邻查询方法

路网中的最近邻查询在地理信息系统,电子地图,卫星定位,空间数据挖掘和空间查询等多方面具有重要作用.为处理障碍物环境下道路网中的最近邻查询问题,采用基于Voronoi图的概念和性质对障碍物环境中的路网最近邻查询问题进行详细分析,给出相关查询策略和查询算法.实验分析表明,该方法可较好地解决障碍物环境下道路网络中最近邻查询问题.     

城市轨道交通进站客流量短时预测模型研究

利用数学方法可以改善城市轨道交通进站客流量的短时预测效果,促进轨道交通车站客流管理智能化水平。首先建立K近邻非参数回归模型,然后在传统卡尔曼滤波模型的观测方程中引入偏差修正系数以提高其预测精度;再采用贝叶斯方法将以上两模型进行组合;最后利用2013年11月北京市地铁13号线的进站客流数据,研究对比这三类模型在早高峰、平峰、晚高峰和全天的预测精度。结果表明:K近邻非参数回归的总体预测精度最高;贝叶斯组合预测模型次之,但平峰时段效果最好;基于偏差修正系数的卡尔曼滤波模型晚高峰时适用性较差。     

适用于高速铁路地震预警系统的列车无线指纹定位方法

为满足高速铁路地震预警系统列车实时定位的需求,提出1种列车无线指纹定位方法。首先,使用高速列车采集铁路沿线无线通信系统接收电平、定时提前量及公里标等信息,基于无线传播模型将定时提前量映射为无线电波传播损耗,进而生成无线指纹并建立其数据库;然后,根据列车运行轨迹特征动态划分信号空间,限定无线指纹搜索范围,建立统一量纲的无线指纹相似度计算模型;最后,使用加权k-近邻算法在无线指纹数据库中搜索与待定位列车相匹配的无线指纹,计算列车的位置。在高速综合检测列车安装测试设备,分析检验列车无线指纹定位得出的位置与实际位置的差值,结果表明列车平均定位误差为82m,可满足高速铁路地震预警系统的需求。     

一种适用于GSM-R应急网络的分簇算法

GSM-R作为铁路通信调度数据的承载网络,其网络的稳定和畅通对于保证铁路运输安全、高效运行至关重要。由于铁路沿线的桥梁、隧道、边坡、路堑等各种复杂传输环境,使得GSM-R网络中的基站等网元易遭受自然灾害的影响。针对GSM-R基站设施毁坏或终端处于信号覆盖盲区的情形,在GSM-R系统中引入多跳组网方式,并提出一种适用于GSM-R应急多跳网络的分簇算法。性能分析和仿真结果表明:在终端数目较多以及终端移动性较高的情形下,文中的分簇算法具有优良的簇维护开销和网络稳定度性能,适用于铁路应急通信需求。     

GSM-R网络分组域仿真系统关键技术研究

在铁路数字移动通信系统(GSM-R)中,分组域通用分组无线业务(GeneralPacket Radio Service,GPRS)系统主要承载调度、状态监测等非实时性业务,为提高研发效率,需要设计一种符合GSM-R要求的GPRS仿真系统。介绍GSM-R分组域仿真系统的系统架构,分析仿真系统的技术难点,阐述仿真系统在信令流程上与现网的区别,给出仿真通信系统无线与IP侧全协议栈的实现方法,构建出满足研发测试要求的GSM-R分组域仿真系统,同时对传输速率、网络时延等多项性能指标进行测试,表明所设计GSM-R分组域仿真系统能支持真实铁路应用产品在仿真环境中的无差异通信。     

基于非参数回归的城轨实时进出站客流预测

为准确预测城轨实时进出站客流,构建基于非参数回归的实时进出站客流预测模型。首先,对不同特征日分时进出站客流量进行对比分析,据此构建历史数据库;其次,通过计算历史分时数据的相关系数,并设置阈值对分时客流数据间的相关性进行判断,从而确定合适的非参数模型状态向量;再次,根据K近邻样本与预测目标的客流量差异性,设计基于权重加权的预测算法;最后利用广州市城轨客流数据对预测模型进行精度分析,对全网站点多天的预测结果显示:全天平均绝对百分比误差均在2%以下,分时平均绝对百分比误差均在14%以下,表明模型具有较高的预测精度和良好的适用性。     

一种顾及用户朝向的PSO-LSSVM指纹定位算法

为了解决人体对WiFi信号遮蔽和最小二乘支持向量机参数优化的问题,提出了一种顾及用户朝向的粒子群优化最小二乘支持向量机指纹定位方法。建立全向指纹库,采用粒子群优化算法求出最小二乘支持向量机最优参数,通过最小二乘支持向量机训练出定位模型,将待测点指纹信息输入定位模型中,最终估算出待测点位置坐标。仿真实验结果表明所提算法在定位误差上达到0.72 m,普通的粒子群优化最小二乘支持向量机算法定位误差为0.84 m,提高了室内定位精度,具有实际的应用价值。     

对中国GSM-R发展的研究

概述国内外GSM—R网络应用现状和最新发展成果,分析国外GSM—R网络研究的热点问题及其进展情况,针对我国铁路GSM—R网络的发展目标,结合国内青藏线、大秦线和京津城际等GSM—R工程建设的实际情况,总结国内GSM—R网络目前存在的亟待解决的关键问题及其解决方案,并提出中国铁路GSM-R网络的未来发展方向。     

GSM-R干扰分析和解决

描述了在GSM-R系统中干扰问题的分类、定位和解决方法,总结在实际干扰排查中获得的经验、解决措施和案例等。     

GSM-R网络小区覆盖半径的算法研究

随着GSM R网络在中国铁路应用的需要,网络预规划得到广泛的重视。针对中国铁路和环境的实际情况结合GSM R网络技术,研究了预规划GSM R网络小区覆盖半径的算法。本文主要从理论分析、已知条件和算法三方面来系统的介绍预规划小区覆盖半径的算法。该算法充分考虑各种影响小区覆盖半径规划的因素,并在链路预算中进行详细的分析。     

GSM系统对GSM-R系统的互调干扰分析

研究目的:通过分析公网GSM系统和铁路GSM-R系统的频点及可能产生的二阶及三阶互调干扰,用计算机仿真找到可能对铁路GSM-R频率产生干扰的频点组合,给铁路沿线公网GSM系统的频率规划提出建议。研究结论:(1)铁路沿线的公网GSM系统对铁路GSM-R系统产生互调干扰的概率很高;(2)在铁路沿线的公网GSM系统需根据GSM-R系统所使用的频率进行频率规划,以避免对GSM-R系统造成干扰,影响铁路安全运行;(3)运营商在对铁路沿线已建成的GSM网络进行频点调整优化时,需要了解铁路GSM-R使用的频点,再进行优化,避免对GSM-R系统造成干扰。     

LTE与GSM-R的业务兼容性和互联互通研究

LTE系统被认为最有可能成为铁路下一代移动通信平台.研究了GSM-R与LTE系统共存下的业务兼容性及互联互通问题,主要包括LTE系统对既有GSM-R业务的实现方式、二者的耦合方式、跨系统小区重选、业务承载等问题,讨论了核心网和终端融合的方式,说明LTE系统可以与GSM-R系统共存并互通.     

基于快速S变换的电能质量主成分分析方法

针对电能质量分析中S变换计算量大,及支持向量机分类识别需要设定特征参数的问题,文章将一种新的s变换的快速算法（FST）与主成分分析（PCA）相结合,并应用于电能质量分类识别。首先从FST域提取几种电压扰动的模系数;进而利用PCA进行降维处理并提取主要特征成分;然后获得投影矩阵;最后待识别电压信号投影后,根据最近邻分类器进行分类识别。仿真结果表明,电压扰动FST域模系数的特征成分主要在低频段,因此识别结果准确率高、计算时间短,并且算法本身有一定的抗噪声能力,能较好地实时处理电能质量扰动。     

基于GPS的CIR卫星定位单元设计

机车综合无线通信设备(CIR)用于实现机车和调度台之间的通信,兼容当前铁路调度系统中使用的450MHz和GSM-R二种通信方式。为实现以上二种通信方式的自动切换,以及450MHz通信区段内通信频点的选择,研究设计了一种基于GPS的卫星定位单元。介绍了卫星定位单元的总体设计、硬件结构和算法软件。现场实验结果表明,设计的卫星定位单元能够在使用中准确地实现通信方式和通信频点的自动切换,满足CIR的通信要求。     

新丰镇编组站GSM-R数字移动通信系统设计

目前青藏、大秦、胶济、石太等线已开通了GSM-R系统,长大干线GSM-R系统的设计已经积累了一定经验。而大型编组站地区GSM-R系统的设计则处于起步阶段,介绍新丰镇编组站前期的GSM-R试验系统设计情况,提出解决编组站地区GSM-R系统设计难点的一些可能方案。