抵御单粒子多位翻转的系统自恢复技术

为减少多位翻转(multi-bit upset,MBU)对星载计算机的危害,提出了一种抵御单粒子多位翻转的系统自恢复技术.该技术利用硬件EDAC(error detection and correction)检测多位错的能力,结合系统自恢复的容错技术实现MBU的捕获,并选择性地启动系统自恢复,以防止MBU造成的系统安全性问题.通过建立关键数据查询,避免不必要的系统自恢复,采用除法散列法和适度恢复策略提高处理速度.SEU(single event upset)危害性分析以及某卫星在轨SEU观测数据表明,提出的系统自恢复技术可使SEU引起卫星故障的概率下降90%以上.该技术已成功地应用于我国XX02卫星.     

基于神经网络和D—S证据理论的汽车电控系统故障诊断方法研究

鉴于目前广泛使用的OBDII标准的车载自诊断系统的诊断精度和准确度都有待于进一步的提高．以电控发动机怠速不稳征兆为例,可提出一种将神经网络和D—S证据理论融合的多传感器故障诊断方法,并用于车栽自诊断系统诊断数据的融合处理和分析。实验结果表明,该方法能够充分利用各种故障的冗余和互补信息,从而显著提高故障的识别能力。     

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为了保障列车行车安全,机车上都配置了列车运行监控记录装置和TAX2型监测装置,实时检测和记录列车运行参数,这些实时的列车运行参数同时也是其它的列车车载系统必需的基础数据条件。介绍了一种通过串口通信,动态获取列车运行参数的接口方案,阐述了相应的硬件连接方式和软件程序设计,其中采用了Windows多线程编程技术,还根据列车运行线路中存在长短链或基本线路变换的情况,设计了一种公里标突变识别并同时进行数据纠错的算法,实时接收数据的误码率为0.02%,实现了列车车载系统与列车现有监控装置之间可靠有效的联接。     

Binary decision diagram quantitative analysis method based on fuzzy set theory

A binary decision diagram(BDD) is a data structure that is used to represent a Boolean function.Converting fault tree into BDD can effectively simplify counting processes and improve the accuracy and effectiveness of the results. However, due to various types of uncertainties in reliability data, we cannot obtain precise failure probabilities. In order to accurately quantify the certainties and obtain much more reliable results, we use BDD method based on fuzzy set theory for reliability quantitative analysis. In this regard, we take W-axis feeding system of heavy-duty computer numerical control(CNC) machine as a project example and adopt fuzzy BDD quantitative analysis method to analyze its reliability. The analysis results(aided by computer calculation)illustrate the effectiveness of the method proposed in this paper.     

车载网络技术的发展现状与展望

随着汽车技术的快速发展，汽车性能不断提高，汽车电器与电子控制装置在汽车上的应用越来越多，传统的汽车布线难以满足汽车技术发展的要求，为此车载网络技术应运而生。介绍车载网络系统的功能、特点，网络技术在汽车上的应用情况及车载网络技术的发展趋势。     

青藏铁路基于GPS和GSM-R的列车运行控制系统分析

ITCS系统是当今较先进的无线列车控制系统之一,已经成功地运用到我国的青藏铁路. 本文分析了ITCS系统功能及车载控制设备的结构;讨论了ITCS系统车载控制单元的可靠性,基于故障树对系统可靠性评估的一般步骤;依照本系统的典型配置和实际工作过程,定义系统的故障模式;并根据故障模式和可靠性预测建立了系统的故障树;在此基础上,根据马尔可夫过程的特性,对与门、或门进行计算推导,实现了整个系统的可靠性定量计算;最后结合项目实施,对故障状态下的应急策略进行了详细分析.     

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ITCS系统是当今较先进的无线列车控制系统之一,已经成功地运用到我国的青藏铁路. 本文分析了ITCS系统功能及车载控制设备的结构;讨论了ITCS系统车载控制单元的可靠性,基于故障树对系统可靠性评估的一般步骤;依照本系统的典型配置和实际工作过程,定义系统的故障模式;并根据故障模式和可靠性预测建立了系统的故障树;在此基础上,根据马尔可夫过程的特性,对与门、或门进行计算推导,实现了整个系统的可靠性定量计算;最后结合项目实施,对故障状态下的应急策略进行了详细分析.     

基于DenseNet结构的轨道暗光环境实时增强算法

车载视觉系统是未来城市轨道交通安全运行的重要保障，列车在封闭环境或夜间运行时所处的弱光照环境会严重影响车载视觉系统的检测效果. 为此，提出了一种针对铁路封闭环境或夜间行车环境下低照度图像的实时视觉增强算法. 该算法以密集连接网络（densely connected network，DenseNet）结构为骨干网建立特征尺寸不变网络，提取图像光照、颜色等信息输出光照增强率图，并基于非线性映射函数调整每个像素的光照强度，通过分级结构将低照度输入图像的曝光率由低层到高层不断增强. 建立的深度学习网络模型采用自监督的方式训练网络参数，利用低照度图像自身特征和先验知识构建损失函数，其由曝光损失、色彩恒定损失及光照平滑度损失3个分量组成. 多种场景下的低照度增强实验结果显示:本文算法能够对输入图像曝光值进行自适应，对低曝光以及高曝光区域动态调整曝光率从而改善低照度图像的可视化效果，处理速度能够达到160帧/s，满足实时性处理的要求；通过在低照度增强前后的轨道分割及行人检测算法性能对比实验证明:所提出的算法能够大大提高暗光环境下的视觉检测效果，在RSDS （railroad segmentation dataset）数据集中轨道分割F值提高5%以上，在轨道场景下行人检测误检率及漏检率均有效降低.      

Reliability analysis of electrical system of computer numerical control machine tool based on bayesian networks

The core of computer numerical control (CNC) machine tool is the electrical system which controls and coordinates every part of CNC machine tool to complete processing tasks, so it is of great significance to strengthen the reliability of the electrical system. However, the electrical system is very complex due to many uncertain factors and dynamic stochastic characteristics when failure occurs. Therefore, the traditional fault tree analysis (FTA) method is not applicable. Bayesian network (BN) not only has a unique advantage to analyze nodes with multiply states in reliability analysis for complex systems, but also can solve the state explosion problem properly caused by Markov model when dealing with dynamic fault tree (DFT). In addition, the forward causal reasoning of BN can get the conditional probability distribution of the system under considering the uncertainty; the backward diagnosis reasoning of BN can recognize the weak links in system, so it is valuable for improving the system reliability.     

考虑牵引所多运行状态的城轨交直流供电计算

城市轨道牵引变电所存在多种运行状态:整流状态、整流机组关断状态、逆变回馈装置恒定电压运行状态、逆变回馈装置最大功率运行状态.针对潮流计算中牵引变电所状态的不确定而影响计算收敛性的问题,提出一种考虑牵引变电所多运行状态的城轨交直流供电计算算法.该算法对逆变回馈装置和车载制动电阻建模,根据迭代过程中牵引变电所网压、电流,采用滞环比较策略确定牵引变电所状态,通过交直流交替迭代方法求解潮流.对某地铁工程进行仿真分析和实测验证,结果表明:仿真与实测的牵引变电所负荷过程曲线Pearson相关系数为0.76～0.92;逆变回馈装置节能率的仿真结果与实测误差不超过1.7%;在全线整流机组空载电压较高的场合,当逆变回馈装置的启动电压设置在1 750 V以上时,消耗在车载制动电阻上的能量显著增大.     

路网环境下高速公路机电设备维护管理系统的研究

机电系统涉及通信技术、计算机技术、供电技术、控制技术、管理科学等多个领域,其管理技术难度较大,同时．系统设备发布在路网各路段沿线,其空间的分布性也给设备管理带来了很大的困难。因此,研究路网环境下高速公路机电设备维护管理的特点．利用先进的信息技术．建立基Intranet和GIS机电系统设备维护管理信息系统十分必要。     

基于开放式系统及COTS技术的起重机操作训练模拟系统的开发

为减少大型起重机操作训练模拟系统的开发风险并缩短调试开发周期,提出了基于开放式系统及COTS技术的计算机模拟系统的开发方法.分析了开放式体系与COTS组件相结合的方法内涵及实施步骤.结合所开发的新型大型起重机操作训练模拟系统的原型系统,说明在系统的主要模块设计和系统整体设计等2个层面上应用该方法如何保证了系统功能的优化和快速实现,同时预留了进一步降低成本和易于升级换代的灵活性.     

基于Web平台孤立性肺结节影像计算机辅助诊断的研究

目的构建基于Web文本层面的孤立性肺结节(SPN)计算机辅助系统,探讨计算机帮助医生对SPN性质进行辅助诊断的可能性及价值。方法系统硬件设备包括1台路由器、1台交换机、2台服务器以及若干计算机和其他外部设备。Web服务器采用的操作系统为Windows 2000 Server,Web服务程序为Web Logic 8.1。数据库服务器采用的操作系统为RedHat Linux9.0,数据库系统为Oracle9i for Linux,在J2EE架构下开发SPN辅助诊断系统。SPN辅助诊断系统包括病例上传子系统、辅助诊断子系统以及维护和管理子系统。结果将待诊的SPN临床及CT图像原始文字信息录入辅助诊断子系统,该诊断模型依据输入的SPN属性,自动访问诊断规则数据库并提取相应SPN诊断规则进行比对分析,其诊断结果以报告的形式出现,包括典型层面的CT图像和诊断意见两部分,诊断意见分为5个层次:恶性、可能恶性、良性、可能良性、不能确定,并附有可信度值。结论基于Web的SPN计算机辅助诊断系统构建的方法是可行的,该系统可以辅助医师对SPN的良恶性做出辅助诊断。     

Influence of the inverse-time protection relays on the voltage dip index

The probability-assessment analyses on the characteristic value of voltage dip by using Monte Carlo stochastic modeling method to stimulate the randomness of the short circuit fault are introduced. Using Matlab and Power Systems CAD （PSCAD）, we design control interface which combines the electromagnetic transient simulation with the Monte Carlo method. Specifically, the designing of interface which is meant to employ the method of Matlab programming to control the electromagnetic transients including direct current （EMTDC） simulation is introduced. Furthermore, the influences of the protection devices on the voltage dip to ensure the authenticity and the referential reliability are simulated. A system with the inverse-time protection devices equipped on each line which can coordinate together is designed to cut off the short-circuit fault. The voltage dip of the designed system is assessed by the pre- and post-system average root mean square （RMS） variation frequency index, and the voltage dip index is compared with the Information Technology Industry Council （IT1C） curves. The simulation results demonstrate that the inverse-time relay protection equipments are well-coordinated, and the severity and the range of the voltage dip are influenced by the cooperation of the equipped inverse-time protection devices.     

重型发动机欧Ⅲ排放测试主控计算机系统开发

为满足重型发动机欧Ⅲ排放法规认证试验和研究开发试验的要求，开发了台架排放测试主控计算机系统．基于IPC和现场总线数据采集模块设计了系统硬件，采用虚拟仪器开发平台Lab-VIEW开发了系统软件．主控计算机系统能够集成测功机、分析仪、颗粒采样系统等设备，实现重型发动机ESC，ETC和ELR试验的数据采集，流程控制和数据处理，现场试验表明系统具有可靠性好，功能全面和便于扩展的特点。     

列控车载设备控制程序及参数远程实时更新方法

针对既有列车控制系统不具备对车载设备控制程序及参数进行远程在线实时更新功能的问题,提出一种基于无线传输和嵌入式的列控车载设备控制程序与参数实时更新方法,在无线机车信号实际应用测试中表明,所实现的程序更新机制具有较高的适应性和可靠性,可有效提高运营中的车载设备程序升级效率,提高了对列车控制的安全性,降低了系统维护成本.     

PSCAD based multi-infeed HVDC system simulation validated by a recorded fault

More and more high voltage direct current （HVDC） converters are being located in a load area in the Yangtze River Delta Region in China. It＇s large transmission capacity and intensive placement are hardly seen in other countries. Accurate and reliable study tools and methods are extremely needed for power system engineers and researchers to deal with such problems which were never met before and otherwhere. A novel approach on electromagnetic modeling of alternating current / direct current （AC/DC） system is proposed and simulation is carried out to replay a real AC 3-phase to ground fault on a multi-infeed high voltage direct current （MIHVDC） system. AC system is specially simplified. Dynamic models and real parameters are adopted in main AC/DC equipments concerned and retained. Modeling and simulation are based on the power system computer aided design/electro-magnetic transient in direct current （PSCAD/EMTDC） system software package. Comparisons between simulation results and the records from the fault recorders are studied including both AC and DC quantities.     

08-32捣固车电气系统在线监测与故障诊断系统

在对铁路线路进行封锁施工时,为解决08-32捣固车出现电气系统故障,影响线路正点开通的问题,应用计算机技术和故障诊断理论,设计了08-32捣固车电气系统在线监测和故障诊断系统.应用表明在线监测功能模块能对08-32捣固车的关键参数实时监测,故障诊断功能模块能根据故障现象迅速、准确查找出故障部位及故障原因,说明该系统可行.     

基于RTLinux的高速磁浮列车车载通信平台

为满足高速磁浮列车车载诊断系统通信平台的要求,提出了一种基于RTLinux(real-time linux)的通信平台设计方案.该方案包括基于RTLinux通信平台的结构设计、实时和非实时处理模块的设计与实现.通过讨论CPCI-CAN(compact peripheral component interconnect-control area network)卡在RTLinux下驱动程序的开发过程,给出了驱动程序的具体实现.最后,借助调度时间模型和传送延时模型,分析了该车载诊断系统通信平台的实时性.实时仿真结果表明:基于RTLinux的通信平台中,所有节点完成网络更新的时间平均为290 ms,满足高速磁浮列车通信平台响应时间小于500 ms的要求.     

一类SPN结构密码设备的故障注入攻击技术

提出了一种有效的故障注入攻击技术,能够攻击一类使用特定结构SPN密码的设备．这种攻击方法基于字节错误模型,仅需要少量故障密文即可攻破一类具有特定置换层的SPN密码算法．分析给出了故障和特定置换层如何导致秘密信息泄露的原因．同时,对于具体的密码算法ARIA和PRESENT进行了攻击实例．