虚拟环境选线系统中的知识表达模式

知识表达模式是虚拟环境选线设计系统实现智能功能的关键部分。本文首先从分析铁路线路走向选择的相关因素入手 ,探讨了选线领域知识的体系结构。在分析领域知识特点的基础上 ,提出面向对象类规则知识表达模式 ,并将此方法用于表达铁路选线设计领域知识。实例证明 ,本文提出的类规则知识表达模式 ,将产生式规则知识表达法与面向对象技术相结合 ,在知识表达方面能有效灵活地表达铁路选线领域的决策类知识     

基于GIS的铁路选线智能环境及领域本体建模方法

提出基于GIS的铁路选线智能环境(GBRLIE)的智能选线综合解决方案。铁路选线智能环境的既有研究,以及GIS技术、人工智能技术和其他计算机技术的发展为解决方案的研究奠定了基础。在GBRLIE的知识表达上,本体提供了信息共享、互操作的中间件,可保证知识系统从概念分析到系统建立的概念一致性,能保持数据和知识的语义统一。本体位于GBRLIE的逻辑表示层,包括领域本体、方法本体和应用本体。领域本体是对研究领域可共享和重用静态知识的描述,采用UML和面向对象技术进行表示,可克服专用本体描述语言和表示方法的不足。领域本体的形式化描述把关系和规则当作概念处理,用UML表示本体、概念、关系、规则、约束、公理。应用提出的领域本体表示方法描述了铁路选线几何构成本体,列出选线设计中的部分规则及约束。     

虚拟环境选线系统的地理超图模型

利用影像设计地理超图模型,将地理超图模型用于虚拟环境选线系统。用任意多边形表达综合地形图上各特定区域对应的图像物体,并将该多边形区域设计成广义象图标。把数据结构的有向图表示与集合的图示相结合,建立地理超图的数据模型。地理超图数据模型主要包括类、对象、类的属性、对象的属性、类与类之间的链、对象与对象之间的链六种基本成分。在地理超图的知识模型中,采用分层模型将领域知识划分为单元级、概念级和实体级,各知识单元通过关系链相连;图像的二维字符串表示定性地描述了图像各物体之间的空间关系,从而将图像匹配的问题转化为二维字符串匹配的问题。在地理超图查询中,采用任意多边形广义象检索算法快速定位广义象;基于广义象建立可视查询功能,把电脑与人的眼脑识别模式相结合,将系统查询与人们的视觉紧密联系在一起,可以直观地查询信息和知识。     

基于知识工程的铁路智能选线设计理论、方法及应用

铁路选线设计是一件关系铁路建设全局的总体性工作,也是一项集知识、经验为一体的工作.如何科学利用现代计算机技术,充分挖掘专家的经验知识,提高选线设计工作质量和效率,是现代铁路勘察设计不断追求的目标,也是建设一条高质量铁路的重要支撑.课题组依托渝利、渝万、贵广、中老等铁路项目,针对"选线设计本体、选线设计知识表达、地理信息智能获取与利用、智能选线设计方法"等关键技术问题,开展了多年"产-学-研-用"协作攻关和工程实践,提出基于知识工程的铁路智能选线理论和方法,研发了铁路智能选线辅助设计系统.研究成果突破了铁路智能选线设计的关键技术瓶颈,支撑了中铁二院工程集团有限责任公司设计的多条铁路的勘察设计工作,取得了良好的经济和社会效益.     

选线系统的知识获取与定线指导专家超文本模型

选线专家超文本模型将知识库、推理机与超文本系统相结合,可有效地组织、存储和应用海量的选线信息,是开发选线知识获取与定线指导系统的有效模式。详细介绍了选线专家超文本系统的体系结构、选线专家超文本模型的知识表达模式和超地形图构建技术。     

铁路数字化选线三维地质环境建模方法

铁路数字化选线设计达到实用水平的关键是复杂地质区域的数字地质选线技术。本文采用插值n次Bézier曲线和三次参数样条曲线分别实现不同类型地质对象在三维地质环境中的矢量化表达;采用CDT构建方法建立地质对象约束TIN模型,基于纹理定位和影像纹理坐标计算方法,实现栅格解译影像的定位和表达;实现将铁路数字化三维选线的矢量数据、栅格数据一体化的三维地质环境建模方法。根据直观地质遥感解译影像,建立OBB包围盒算法,自动判断线路与地质对象的空间冲突。在三维地形环境的基础上,建立超地图模型,实现三维地质环境和三维地理信息的统一集成和应用。实例表明,本文的三维地质环境模型能够较好满足复杂地质区域的数字选线要求。     

PowerDesigner中的对象与关系映射建模

1慨述 面向对象语言是软件开发中的主导语言。而很多的应用程序都有数据存储的需求，关系型数据库是最常用的数据管理系统。面向对象模型和关系模型都可以描述系统的持久化信息模型，具有一些类似的特征，比如实体类别的抽象，静态特征和关联等，但是面向对象模型和关系模型是不完全匹配的，比如：（1）对象可以存储到多张表，表也可以存储多个类的对象；（2）对象之间的关系是双向的，而表之间的关系是单向的；（3）对象之间有继承关系，表之间没有。     

基于特征和网络的轨道设计系统的研究

探讨轨道设计系统基于特征的理论模型及其建立方法,建立铁路轨道设计中各类部件(包括钢轨、扣件、轨枕、道床以及道岔等)的理论模型,结合面向对象(OOP)的编程思想对所建立的模型进行分析,通过建立特征类及其继承类的方法描述和实现特征模型;还探讨在AutoCAD设计平台上利用其提供的ObjectARX.NET接口或者dotNET托管程序接口进行二次开发来实现上述人机交互设计系统的思路,同时探讨网络的实时性、安全性和共享性在铁路轨道设计系统中的应用思路.     

基于UML的列车运行调度系统软件模型

按照面向对象软件工程的思想,在对列车运行调度系统分析的基础上,对系统中各实体之间的静态关系和动态关系进行研究,并详细描述软件系统的分析和设计过程。基于UML建立软件系统的用例图、类结构图、序列图和状态转移图,从静态和动态两个角度描述调度系统的软件模型。用例图从用户的角度描述系统的功能;类结构图指明系统中存在的类以及类之间的静态关系,描述系统的静态模型;序列图着重描述控制流在对象之间的流动过程,状态转移图描述对象的转移过程以及状态变化的条件。序列图和状态转移图从不同的角度描述系统的动态行为,建立系统的动态模型。该模型已用VC 6.0实现,并在高速铁路综合调度仿真系统中得到应用。     

艰险山区铁路西安至成都客运专线陕西境内段综合选线设计

针对铁路选线设计是项目前期研究的难点和重点,直接关系到项目建设的经济性及可靠性,考虑国内新建铁路的设计需要,结合西成客运专线沿线特点,有针对性地从满足复杂地形、地质、环保及安全等需要,综合分析选线设计中的重、难点,提出选线设计的原则、方法以及体会,对类似铁路选线设计提供参考。     

基于空间相似理论的线路走向决策方法研究

合理科学的线路走向会降低工程投资、提高运输效率,使线路在路网中发挥最佳的作用。为了研究线路走向合理科学的决策方法,通过分析影响线路走向的各种因素,提取主影响因子及属性特征,利用Arc GIS的空间分析、数据处理,实现属性单元的指标值量化。根据空间多维度相似的相似度计算方法,通过空间相似理论和提取出的主影响因子,构建设计线路方案决策模型,实现基于空间相似理论的线路走向决策。并以兰州张掖城际铁路选线为例进行实证分析,得到合理的线路走向推荐方案。结果表明,该方法可应用到线路走向决策中,可为以后线路走向的选定提供参考。     

基于LSTM的云环境异常智能检测方法研究

为提升运维人员响应速度,降低云环境异常对云上应用的影响,研究了一种基于长短期记忆(LSTM,Long Short-Term Memory)的云环境异常智能检测方法。通过将传统时间序列分析算法同LSTM神经网络相结合,实现在线预测云环境监控数据,并通过正态分布和贝叶斯推理定义预测波动范围,快速准确地判别云环境异常。在铁路云数据中心环境中进行测试验证,同其他时序预测方法的比较证明,本方法具有判别准确性高、对各种场景适用性强的优点,可为铁路大规模云数据中心智能运维实施提供一种有效的异常检测手段。     

铁路救援指挥系统中IDSS的构建方法研究

提出基于案例推理技术、粗糙集技术、相似度量理论与专家知识相结合的铁路救援指挥系统(RCS)中智能决策的构建方法。在构建铁路事故救援指挥系统时,以铁路事故救援案例为基础,建立基于粗糙集理论的案例索引推理机制,有效地进行知识约简并从中发现规律,对于新案例通过相似度量理论实现相似范例的检索,同时结合专家知识和救援规则得出最终的事故紧急救援方案。通过模拟试验表明,该智能决策方法优于传统的基于规则的救援指挥方法。同时展望了在理论模型不完备、领域知识不完全、主要依靠经验知识的铁路事故救援指挥系统构建中的应用价值。     

铁路事故救援辅助决策系统的研究

事故救援是铁路运输的一项基础工作,救援结果和效率与方案决策密切相关。文章介绍铁路救援辅助决策系统的设计思想和实现路径。在多年研发救援装备和研究救援案例的基础上,利用人工智能技术、决策支持技术和多媒体技术,在VisualC#和Windows环境下开发了铁路救援辅助决策系统。该系统采用基于数据库技术的模块化结构,用产生式规则系统表示救援决策知识。在推理策略上设计了逆向的和前向的两条技术路径实现决策操作。在事故现场系统以人机交互方式实时提供一个或一组救援方案,供决策参考。系统已装备救援单位使用。     

信号故障诊断专家系统

描述了铁路信号故障诊断专家系统的基本结构和工作原理，提出了基于规则的故障诊断自学习新方法，并详细说明了知识库的建立及推理方法。     

铁路线路设计回顾与思考

研究目的:铁路选线设计是涉及面广、技术性强、关系全局的总体性工作,也是一项复杂的系统工程。本文就铁路线路设计手段从以人工与图板为主,发展到甩掉图板,运用计算机辅助设计系统进行了平面、纵断面、横断面优化设计等方面进行了回顾,阐述了线路设计技术的进步、创新与发展方向,从而就铁路线路设计标准的提高和不断发展提出铁路线路设计需解决的关键技术问题及研究课题。研究结论:尽快由三维设计环境向多维设计环境发展,由计算机辅助设计向人工智能设计发展,建成数字铁路远线专家系统,是铁路选线设计技术的一次重大革新。必将大大提高铁路选线设计的生产效率,缩短工程设计周期,提高设计质量。     

LTE-R系统的双流波束赋形方案设计与研究

在高速铁路快变无线信道条件下,为了提高频谱利用效率,减小同频干扰,利用有效功率最大化准则提出一种新的基于PMI量化的双流波束赋形方案。所提方案构建了适合高速铁路场景下基站八天线下行波束赋形权值码本并设计波束赋形权值快速搜索方案,进而利用TDD系统信道互异性搜索量化赋形权值。仿真结果表明,该方案在大大降低系统双流波束赋形复杂度的同时,相对于传统基于SVD分解算法性能损失不大,可实现LTE-R系统下行快速双流波束赋形。