滑坡监测无线传感器网络基于事件的信道分配方案

在高速铁路沿线的山体斜坡上部署无线传感器网络,用于监测山体斜坡变化情况。综合考虑传感器节点能量有限性和对采集信息的实时性需求,提出一个基于事件的信道分配方案用于滑坡监测信息的传输。以是否有列车经过山体斜坡区域作为事件,当无列车经过时,为节点分配活跃周期和睡眠周期,采用TDMA的方式唤醒节点并分配一个可用信道进行数据传输,从而在保证数据传输的前提下节省节点能量,延长网络寿命;当有列车即将经过时,节点完全进入活跃周期,采用多个信道并行传输的方式传输数据,减少传输过程中由于信息碰撞造成的信息丢失和重传,从而降低传输时延,提高信息传输的实时性。最后,通过仿真实验分析系统性能,证明所提方案的有效性。     

高速铁路基础设施检测监测体系技术路线研究

铁路基础设施是铁路运输的基础,加强检测监测工作,以全面掌握基础设施运用状态和变化规律,可为高铁预防性状态修和精准维修提供技术支撑.结合工电供融合、修程修制改革和铁路高质量发展等新要求,研究提出从国内外调研、需求分析、工电供专业系统优化、大数据平台设计、工电供专业融合、检测监测体系结构等6个环节开展高速铁路基础设施检测监...     

基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警系统设计

随着无线传感器网络（WSN）的兴起和发展,其相关技术已经成为物联网的基础技术而广泛地应用于各个领域。为此,利用无线传感器网络,结合GSM网络,设计了一种针对朔黄铁路山区沿线山体滑坡的监测预警系统,并进行了原型系统试验。相对于传统的人工监测和有线监测方法,该系统具有部署快速、节省人力等优势。     

高速铁路工务基础设施状态检测与监测系统的研究北大核心

为保证工务设备及施工作业的安全,应构建能够及时发现并早期预警线路设备故障及沿线环境影响的高速铁路工务基础设施状态检测与监测系统。该系统可对轨道、钢轨、路基和重点桥隧的状态进行检测与监测,对道口、环境灾害、工务机械车运行和施工作业安全加以监控,并利用数据集成平台对数据集中管理、共享和综合分析,为工务设备安全监测与管理提供信息服务。论述了该系统的内容、功能及可行性。     

高速铁路基础设施检测传感器网络物理拓扑优化方法

高速铁路基础设施的状态关系到列车运行安全,传感器网络技术为高速铁路基础设施状态的实时、全天候检测提供了可能。根据高速铁路基础设施检测传感器网络的应用需求,建立由检测节点(ED)、信息转发节点(RP)、网络接入节点(AP)构成的3层网络通信模型。在确定检测区域所需ED节点类型和个数的基础上,建立网络通信节点带宽利用率最大的整数规划模型,将传感器网络物理拓扑优化问题转化为多次整数规划问题;针对研究区域无传感器网络资源和已有若干传感器网络资源的2种实际应用情况,给出基于粒子群优化算法的求解步骤。对包含60个ED节点的检测应用实例,利用给出的算法通过50次迭代得到了这2种情况下的最优网络节点个数及各通信节点的ED节点组合策略。对实例求解的结果表明,所提出的传感器网络通信模型、物理拓扑优化方法及算法能够解决高速铁路基础设施检测传感器网络物理拓扑的优化问题,可有效降低传感器网络的成本及确定最优的网络通信链路。     

动态无线传感器网络基础设施建模方法及分析

无线传感器网络基础设施理论与技术是无线传感器网络中一项基础却又十分重要的研究内容.由于网络自组织性与不同应用环境的要求,导致无线传感器网络基础设施具有十分明显和复杂的动态变化特征,而如何认识并描述其动态变化规律却是一个难点问题.本文针对动态无线传感器网络,提出一种新型基础设施模型.在此模型基础上采用平均场与连续分析方法进行理论分析,最终得到该模型所描述的动态无线传感器网络基础设施平均节点度变化规律.通过对网络节点度变化和平均路径长度两个可反映动态拓扑特征的参数进行模型性能评价,仿真结果证明了模型的有效性、可用性和准确性.     

物联网在高速铁路灾害监测领域应用现状及前景分析

在对高速铁路灾害监测系统中物联网技术应用情况调研的基础上，分析RFID、无线传感网、智能传感等物联网技术在设备管理、大风报警信息自动处置、铁路崩塌落石及异物侵限监测中的应用前景，提出物联网技术在灾害监测系统设备状态监测、异物侵限监测、车地无线传输等方面的应用场景。     

基于能量高效的无线传感器网络分簇路由的研究

对于低功耗自组织的无线传感器网络及能量高效的路由技术的研完是保障无线传感网络服务质量的关键技术之一.提出无线传感器网络路由算法的设计目标,提出一种可有效提高能量利用率,延长网络生命期的分簇路由算法,对簇的结构、簇首选择、簇的建立及数据传输等进行分析和论述,并通过LEACH和HEED算法进行仿真分析进一步证明其能有效提高网络生命期.     

一种实时轨道监测无线传感器网络与服务模型研究

列车在运行时,对轨道和路基等的承载设施进行全面监测并将获取的信息实时传送给机车操控人员和列车运行监控记录装置具有重要的科研和实用意义。以此为背景,本文建立一种多网关移动条件下对线路进行实时监测的无线传感器网络模型,描述网络的结构、定义传感数据生成的服务等级划分规则和数据的传输流程。提出一种在网关运动条件下基于相对位置信息的网络功率控制方法并进行相应的通信协议设计。仿真结果表明,在选择合理的底层通信协议的条件下,该网络能够保证监测数据的可靠传输,并满足节能和实时性要求。     

基于广义费用函数的高铁票价双层规划模型研究

为了研究客运通道内合理制定高铁票价的方法,从出行者选择出行工具影响因素出发,建立考虑安全性、快捷性、经济性、舒适度、方便性等五大服务特征因素的广义费用函数;构建考虑旅客和高铁运营单位这2个矛盾体双重利益的双层规划模型,其上层规划描述高铁运营单位在政府规定的范围内制定最佳票价策略以实现企业自身的目标,下层规划则描述旅客在城际间各种运输方式竞争合作条件下广义出行费用最小的目标;采用内罚函数算法设计基于径路流量的FrankWolfe算法的求解步骤;以京沪高铁实例验证所提出的模型与算法的合理性。研究结果表明:通过该模型制定的高铁票价具有现实可借鉴性,可为高铁票价的制定提供较为科学的依据。     

城市轨道交通车辆及设备状态监测系统

针对车载设备和部件的实时检测需求,设计了一种由检测终端、车载无线网络、远程服务器组成的车辆及设备状态监测系统,采用无线通信技术和HTTP等网络通信协议,实现对温度、位置等多种传感参数的实时无线远程检测和监测,以及数据存储和智能处理等功能.该系统在城市轨道交通车辆的成功应用表明:有效数据成功传输比例与车辆Wi-Fi网络覆...     

高速铁路地震监测技术研究与紧急处置系统的构建

主要介绍我国高速铁路沿线地震危害现状,阐述高速铁路地震监测原理、监测点设置原则以及地震灾害紧急处置机制.提出中国高速铁路地震监测与紧急处置系统的构建方案,并给出分阶段建设的实施建议.     

面向轨道交通智能监控的物联网技术研究

在分析智慧轨道交通和综合监控系统的基础上,提出将射频识别(RFID)和无线传感器网络应用于轨道交通的智能监控,以使轨道交通具有更透彻的感知能力和更智能化的信息处理能力。给出了轨道交通RFID传感器网络监控架构、系统工作流程,以及监测点结构设计。     

客车捎带模式下高铁快捷货物输送方案研究

以提高高铁快运当日达产品的时效性、收益率为核心,对既有载客动车组捎带模式下的快捷货物输送方案进行优化。借助时空网络以列车运行成本与时间惩罚费用之和最小为目标,同时满足货主时限、列车容量以及列车停站方案等约束,建立输送方案优化模型,通过匈牙利算法,并借助Matlab的Yalmip工具箱求解模型。以兰州西站至天水南站、宝鸡南站及西安北站部分时间段的快捷货物运输需求为背景进行算例分析,验证模型的有效性。结果表明合理估算列车装载容量及货物的延迟时限对输送方案的选择起重要作用。     

高速列车的控制、监控与诊断技术

概述了高速列车对可靠性、可用性、可维护性和安全性的要求,具体介绍了高速列车在动力控制、运行监控、故障监测与诊断及通信网络等方面的技术动态。     

空天车地一体化技术在列车群车联网中的应用框架研究

通过研究物联网技术、车联网技术及空天车地一体化网络的理论和应用现状,分析列车群车联网系统构建需求,搭建基于空天车地一体化列车群车联网系统总体框架;分别建立艇载、机载、车载、区域监测和地面中心监测节点和网关,阐述系统的通信结构;提出基于空天车地一体化的列车群车联网系统物理架构设计及信息传输等关键问题。为进一步研究服务于列车群监测和通信的空天车地一体化网络的理论和应用研究起到指导和启发作用。     

基于ARP欺骗的网络监听技术研究

随着计算机网络技术的发展,计算机网络在给用户带来方便的同时,也使得保证网络安全变得困难.因此,网络监控技术日益显示出其重要性.针对现在广泛使用的交换式以太网,提出一种采用ARP 欺骗技术对用户数据进行监听的方法.通过ARP欺骗技术的应用,实现对网络的监听.     

基于物联网模式的高速铁路工后变形监测预警体系研究

工程变形监测预警内容涵盖广泛,需要测绘、岩土、地质等各专业进行综合监测后,统筹各个监测内容所得到的数据及结论,进行变形分析和预警判断。为此,查阅有关变形监测预警的资料,研究轨道交通工程三级预警标准,初步建立一个可实现预警功能的变形监测物联网预警系统,并以高速铁路工后沉降监测为例,建立一个完善的运营期高速铁路沉降监测预警技术指标体系,对规范工程监测预警工作有实际意义。