基于模糊聚类的高速列车车速识别

本文提出了一种基于时间序列分析和模糊聚类分析的高速列车车速识别方法。首先,分析列车以不同车速通过桥梁时桥梁结构的加速度响应的差异性,判定了列车上桥和下桥的时间;然后,由时间序列分析建立不同车速下桥梁的加速度响应时间序列模型(AR模型),计算了AR模型系数;最后,通过对不同AR模型的系数进行模糊聚类分析来识别高速列车车速。针对某铁路桥的实测加速度样本数据,以已知车速条件下的车速聚类划分结果为依据,将未知车速的聚类划分结果与已知车速的聚类划分结果进行对比分析,成功确定了高速列车未知车速区间。     

基于小波包分解与GG模糊聚类的转辙机退化阶段划分研究

针对道岔转换设备退化特征提取以及性能退化阶段准确划分的问题,提出一种基于小波包分解与GG聚类的退化阶段划分方法.首先对采集的ZYJ7转辙机工作功率曲线进行小波包分解,获得表征道岔转辙机状态的特征向量,构建退化性能指标;其次采用GG模糊聚类方法对道岔转辙机性能退化状态进行阶段划分,识别不同的退化状态;最后选用分类系数、平...     

基于CEEMDAN与KFCM聚类的转辙机退化状态识别方法

针对道岔转换设备在使用寿命内的功率信号特征提取与退化状态识别问题，提出基于自适应白噪声完备经验模态分解（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN）与核模糊C均值聚类（Kernel-based Fuzzy C-Means clustering,KFCM）相结合的转辙机退化状态识别方法。首先，对S700K转辙机采集的功率曲线数据进行模态分解，得到多个固有模态函数（Intrinsic Mode Functions,IMFs），通过IMFs的能量幅值获得表征数据退化过程的特征向量；然后，由KFCM算法对特征向量进行转辙机退化状态识别，并进行状态划分；最后，通过计算分类系数和平均模糊熵对该方法的分类性能进行综合评估，并与模糊C均值聚类（Fuzzy C-Means clustering,FCM）和GK (Gustafson Keseel)聚类算法进行比较。结果表明：该方法聚类效果准确率达95.6%，优于FCM和GK聚类算法，能对转辙机的退化状态进行科学划分，为铁路现场道岔设备健康状态监测提供...     

基于模糊聚类的数据挖掘方法与应用

系统聚类法中常用的是最小距离法、最大距离法、重心距离法和类平均距离法等,这些方法都是定义一种类与类之间的距离来进行聚类的,但在有些情况下其聚类结果不唯一.利用模糊关系矩阵,给出一种新的基于模糊聚类的方法,并将这些技术应用到处理地质图型数据的数据挖掘工作中,得到可行性验证.     

基于集成学习的城市轨道交通乘客路径选择建模

考虑城市轨道交通路网不同OD间客流构成的异质性,基于数据驱动方法,研究不同OD特性与路径属性组合条件下的乘客路径选择机器学习建模问题,提出将模糊聚类与集成学习相结合的建模方法。运用FCM聚类方法将路网站点划分为若干类别,以模糊聚类结果作为子学习器的划分依据,构建了基于支持向量回归机(SVR)的路径选择子学习器,实现了基于OD类别隶属度对多个子学习器进行组合的路径选择集成预测。该方法既能体现客流特性的差异对路径选择的影响,也解决了难以直接获取乘客属性对建模与预测带来的难题,有效提高了模型准确性。以北京城市轨道交通为案例,对新线开通情况下的路径选择进行预测。     

一种地铁路网应急事件分类分级方法

对现有动态模糊分类分级算法进行了分析,在轨道交通线网突发事件分类分级模型的基础上,利用层次分析和模糊决策相结合的方法,提出了一种适于地铁路网应急事件的动态模糊分类分级方法.该方法使用自学习的思想,主要包括确定关键因素综合模糊权重、动态获取关键因素值并分类分级,以及利用状态转移概率矩阵进行动态分类分级预测三部分,实现了应急事件的动态分类分级.最后给出了案例应用.     

动车组牵引传动系统健康状态评估

以CRH3型动车组牵引传动系统为研究对象,提出一种模糊灰色聚类和组合赋权法相结合的动车组牵引传动系统健康状态评估方法。利用组合赋权法计算牵引传动系统各元件指标的组合权重;由各元件聚类系数创建元件层的健康状态模糊评判矩阵;然后由该矩阵,采用组合赋权法计算牵引传动系统元件层的组合权重;采用模糊综合评判法评估牵引传动系统整体的健康状态。研究结果表明:所提出的方法能够结合牵引传动系统的分层分析模型,并直观地得到各指标、各元件以及牵引传动系统整体的健康状态信息,有效完成了CRH3型动车组牵引传动系统的健康状态评估。     

匝道布置与设计对快速集散道路通行能力影响

为探究匝道布置与设计对城市快速集散道路通行能力的影响,对比城市快速集散道路与高速公路和快速路在匝道布置特征上的不同,根据匝道的出入顺序和车道平衡设计划分4类共8种匝道布置型式;采用微观仿真方法,以速度和匝道间距作为指标进行交叉分类,通过寻找交通流三参数的关系,就匝道布置与车道平衡设计对城市快速集散道路通行能力的影响进行分析,进一步提出适用城市快速集散道路的匝道间距参考值。研究结果表明:不同的匝道布置模式使得城市快速集散道路的交通运行状态差异很大,匝道间距、限速措施和车道平衡设计也对通行能力有不同程度的影响。     

地铁列车牵引系统状态评估方法研究

充分挖掘现场故障统计数据,提出一种地铁列车牵引系统状态评估方法。首先基于牵引系统故障树建立层次分析模型,构建各层级评判矩阵并确定权重,然后计算牵引系统各模块基本事件的灰色聚类系数,完成对系统模块层的状态评估,最后利用各模块聚类系数构建牵引系统模糊综合评判矩阵,采用模糊综合评判法对牵引系统整体的健康状态进行评估。结果表明,牵引逆变模块和牵引控制单元板卡是该车型地铁列车牵引系统的薄弱环节,应作为检修与维护中的重点对象。该评估方法综合利用故障树—层次分析法确定权重,降低了人为因素的影响,其评估结果可为地铁列车牵引系统主动维护和检修提供有效依据。     

面向交叉口通行轨迹离散性的交通流模型参数标定方法

为了更准确地描述交叉口内部通行轨迹的离散性,基于车辆轨迹模型,提出了基于聚类的多变量分布交通流模型参数标定方法。首先,基于上海市5个交叉口的高精度视频轨迹数据,对各通行车辆轨迹模型的参数进行拟合,得到400组驾驶行为参数数据。随后对数据在不同交叉口和不同流向上的差异性进行分析,确定标定的分组。进而,提出基于聚类的多变量分布法,采用聚类方法先将驾驶人分类,再通过多变量分布法标定每一类驾驶人行为参数。同时为了反映标定效果,将其与采用传统的边际分布法和多变量分布法的标定结果进行对比。最后分别利用上述3种标定结果对参与驾驶行为标定的交叉口和新交叉口各流向车流轨迹进行仿真,并采用轨迹重合度指标评价模拟结果与现实的吻合程度,对所提出的模型参数标定方法效益进行检验。研究结果表明,驾驶人行为参数取值与流向的相关性显著,所提出的基于聚类的多变量分布法能较好地描述交叉口的轨迹分布现象,对于参与驾驶行为标定的交叉口,轨迹分布的重合度可达到90%以上;对于未参与驾驶行为标定的新交叉口轨迹分布的重合度也能达到88.5%。相比于以往的交通流参数标定方法,所提方法的优势主要体现在对转向车流通行轨迹离散性的描述。     

桥上无砟轨道结构形式对无缝道岔的影响分析

介绍桥上无缝道岔轨下基础“门”形筋混凝土道床、带限凸台道床板、底座纵连式道岔板5种无砟轨道结构。建立桥上3种无砟轨道结构的无缝道岔模型,提出计算参数,分析3种无砟轨道结构对桥上无缝道岔受力和变形影响,并进行计算。计算结果表明,桥上底座纵连式无砟轨道结构无缝道岔与桥梁的纵向相互作用力较小,是一种受力较为合理的结构形式。     

基于贝叶斯网络的驼峰超速连挂事故分析

针对驼峰超速连挂事故进行分析。分析对事故有重要影响的线路、调速设备和车辆等因素,考虑到贝叶斯网络能较好解决不确定性问题以及可以双向推理的特点,建立驼峰超速连挂事故树,并将其转化成贝叶斯网络,计算顶上事件的发生概率以及基本事件的后验概率。结果表明,超速连挂事故的主要影响因素为线路纵断面、调速设备制动能力以及新型重载车辆三方面。进一步考虑新型重载车辆的共因失效问题,建立贝叶斯共因失效混合网络,计算并分析新型重载车辆对超速连挂事故的影响程度以及对既有驼峰的适应性。     

基于轮廓特征拐点的遮挡车辆分离方法研究

遮挡是智能交通系统中车辆检测、跟踪和识别时较难解决的问题之一.本文主要针对智能交通系统中车辆之间的遮挡,以车辆常用的矩形模板为先验知识,首先对存在车辆遮挡的连通区域提取边缘轮廓,然后获取轮廓上的4类特征拐点,最后采用本文提出的基于轮廓特征拐点的车辆分离算法,将相互遮挡的车辆分离开来,便于后续对车辆的跟踪、匹配等处理.实验结果表明,本文提出的算法具有有效性、可行性和良好的应用前景.     

我国铁路客车空调研究领域急需引入人工神经网络

分析了我国铁路客车空调存在的问题和人工神经网络（ANN）在系统仿真、负荷预测、能量管理、故障诊断、系统辨识控制等方面的优势，综述了ANN在暖通空调（HVAC）中的应用及发展状况，阐述了我国铁路客车空调研究领域引入ANN的必要性和紧迫性。     

电力机车防寒设计探讨

分析我国高寒地区机车的运用状况,指出电力机车在低温环境下所面临的问题,并从机车的低温试验、关键部件、相关材料以及防寒加热等方面,提出电力机车防寒设计的技术措施。     

日本上越新干线列车脱轨事故探究

日本新县中越地区于2004年10月23日发生里氏6.8级浅层直下型地震,地震引起线路剧烈横向晃动和上下起伏震动,导致列车脱轨。在新干线沿线加大地震早期检测预报系统布设密度,研究新的地震波检测方法以及地震预报技术和装置。研究和试验L型防脱轨护轮轨,并对鱼尾板进行加厚改造。在转向架上安装振动加速度检测仪,提高制动反应速度。在转向架轴箱下面安装反L型车辆导向装置,车辆脱轨后,导向装置会钩住钢轨,防止车辆过远偏离轨道溜逸。用厚钢板包覆桥墩、向桥裂缝灌注树脂和用碳纤维布等方法对桥梁进行加固。通过对列车脱轨事故分析和采取的对策,为我国铁路建设提供参考和借鉴。     

隧道地质超前预报方法的探讨和研究

研究目的:通过隧道地质超前预报,掌握掌子面前方地质信息,为施工单位优化施工方案、安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期等提供依据,为预防隧道塌方、突水、突泥、突气等可能形成的灾害性等事故及时提供信息,具有重大的社会效益和经济效益。研究方法:本文以作者在八盘岭隧道和长梁山隧道地质超前预报的亲身经历为背景,着重介绍了隧道地质超前预报在我国铁路、公路、城市轨道交通等工程的长大隧道施工中的重要作用和研究的重大意义。研究结果:本文系统地分析和归纳总结了隧道地质超前预报的前期准备工作、地质超前预报目的及内容、预报的各种方法、预报成果的输出形式和方式、预报时间安排和过程、探讨和研究的结论等,侧重介绍了地质超前预报的各种方法。研究结论:地质超前预报是隧道施工的一个重要环节,应纳入施工工序,可以指导施工,为隧道施工提供科学依据。     

基于能量原理的弹性地基梁底面摩阻效应分析

针对Winkler地基模型不能考虑梁与地基底面摩阻效应的不足,在地基与梁底接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧,假定弹簧反力即切向摩阻力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,从能量角度出发,基于最小势能原理,建立考虑底面摩阻效应的弹性地基梁能量方程,并引入位移形函数进行求解,导出对称载荷条件下考虑切向摩阻力作用时地基梁位移及内力解答。最后通过地基梁计算实例分析,验证该解答的正确性和合理性,并对相关计算参数进行深入探讨。计算结果表明:切向摩阻力沿梁长呈非线性分布,其对地基梁挠度及弯矩计算的影响较大,而对剪力的影响并不强烈。     

基于GIS的铁路信息化建设的探讨

介绍了地理信息系统的概念及特点，分析了数字化铁路和理念，阐述了地理信息系统与铁路信息化的关系，最后介绍了地理信息系统在铁路设施及资产的管理，物流与客流的监控，客货运营销以及运输安全与救援决策等方面的应用。     

基于多家乡技术的列车移动网络研究

针对在移动列车等公共交通工具上为乘客提供高速无缝的互联网接入服务的问题,本文对列车移动网络的自身特征以及所处无线网络环境进行分析,并建立一种基于多家乡技术的列车移动网络系统.构建具有多种无线外部接口和有线/无线内部接口的移动路由器,通过策略配置和网络状态实时监测,实现在多个不同类型的外部无线接口上进行流量分配和负载均衡的机制.提出一种基于自主选举方式的最佳移动路由器推举方法,通过分布式的协议消息交互推举出最佳移动路由器,保证了多个移动路由器的有效协同工作.仿真试验表明,本文提出的方案能够有效提高列车移动网络的总体可用带宽,降低列车运行所引起的数据传输速率抖动,增强网络连接的稳定性和可靠性.