基于模糊综合评判的城轨列车关键系统分析

根据模块划分理论将城轨列车划分为9个系统,以故障发生频度以及故障严重程度、探测度、维修成本为评判因素,并根据历史数据及模糊理论对其进行量化,最后采用模糊综合评判理论建立关键度的计算模型,并根据主次图法确定城轨列车的关键系统为牵引电制动、空调、车门、走行部、辅助系统等。分析结果可为现场维修决策提供支持与指导。     

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。     

基于模糊多目标优化的城轨列车车门系统维保周期的研究

科学制定车门系统维保周期对整个城轨列车系统的安全高效运营具有重要意义。采用模糊多目标优化算法对城轨列车车门系统维保周期进行优化:分别确定可用度、经济性、任务可靠度与维保周期的关系函数；以可用度、经济性为优化目标，以任务可靠度为约束条件，建立基于模糊层次分析法的维保周期模糊多目标优化模型。对某地铁公司2号线车门系统进行实例分析，验证了模型的有效性。     

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%。     

基于模糊聚类的城市轨道交通车辆系统划分与故障统计分析

为保障城市轨道交通车辆安全可靠运营,对车辆在运营过程中积累的故障数据进行统计分析,挖掘故障规律。依据功能-原理-结构原则构造城市轨道交通车辆子单元的相关矩阵,并采用模糊聚类算法对城市轨道交通车辆进行系统划分。根据故障数据筛选原则进行数据预处理,并以所划分系统为基础进行故障数据分类统计分析,采用故障主次图、故障趋势图和故障点分布图综合展示分析结果。以某地铁公司一线路为例,进行车辆系统划分和故障统计分析,并给出对应的车辆故障点分布图,展示该线路车辆故障分布情况。     

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.     

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。     

城市轨道交通信号系统信息安全风险辨识

从城市轨道交通信息安全面临的严峻形势出发,介绍城轨交通信号系统组成,并对信号系统各子系统功能进行阐述。城轨交通信号系统是保证列车安全、准点、高密度运行的重要技术装备,主要由列车自动监控子系统、列车自动防护子系统、列车自动运行子系统、联锁子系统组成。根据信息安全风险分析模型,识别城轨交通信号系统信息安全的威胁来源及核心资产。由于城轨交通系统属于工业控制系统的典型系统,城轨信号系统则具备工控系统的一般性特点,继承工控系统的脆弱性。针对国内城轨交通信息安全研究的空白之处,结合工控系统不同层级结构的脆弱性,从技术和管理两个方面进行信号系统的信息安全风险辨识,通过分析发现存在物理安全、网络安全、主机安全和应用安全等层次上的风险。风险辨识结果反映出城轨交通信息安全存在大量的薄弱环节,以期为日后的研究和防护工作的开展打下基础。     

城轨列车牵引系统热容量试验方案研究

结合沙特麦加城轨列车型式试验,在分析城轨列车牵引系统的组成及其热源分布和冷却设备布置的基础上,研究测点布置,设计城轨牵引系统热容量试验方案.牵引系统热容量试验主要对牵引电机、牵引逆变器的散热片和箱体内部空气、制动电阻及其出风口、轴箱轴承以及环境等的温度进行监测,另外还要对供电电压、牵引逆变器的输入和输出电流以及制动电阻的电压等电参数进行监测,据此确认城轨列车牵引系统各设备的工作状态.温度测试利用造车时预埋的和试验时设置的温度传感器进行;电参数的测试则通过布设的电压、电流传感器进行;选择站站停行车模式和启动加速—恒速运行—调速停车的试验工作周期进行城轨列车牵引系统热容量试验.按照设计的试验方案成功实施了沙特麦加城轨列车牵引系统热容量试验.     

基于非负矩阵分解的高速列车走行部工况识别

根据高速列车振动信号数据的特点,针对高速列车走行部工况的识别,提出了一种基于非负矩阵分解(NMF)算法的工况识别模型。该模型通过数据处理获得具有辨识度的工况数据集,使用K-meams、谱聚类、近邻传播和模糊C均值4种聚类算法获得初步识别结果。聚类算法的初步识别结果作为NMF算法的输入,获得最终识别结果。相比NMF算法与聚类算法的识别结果,NMF算法具有更高的准确率,本文验证了NMF算法在高速列车工况识别方面的有效性和高效性,为高速列车的工况识别提出了一种有效的解决方案。     

轮对振动及轴温在线检测系统

针对城轨车辆运行过程中由于轮轨冲击造成的轮对损伤故障和列车轴承故障,提出了一种基于轮对振动信号检测法和列车轴承温度红外检测法的在线检测系统;详细介绍系统的总体架构、具体工作原理,并对该系统进行数据仿真、特征值提取和列车过车试验,验证结果表明该系统优于传统的人工测量,具有实时、准确、可靠等优点。     

高铁货运动车组开行方案研究

开展"八纵八横"高铁网络背景下货运动车组开行方案设计,需首先研究高铁货运节点等级划分问题。采用系统聚类分析方法确定高铁货运节点等级划分应包括地区生产总值、社会消费品零售总额等7个指标,利用二次指数平滑法得到各指标2025年的预测值,据此进行样本聚类。同时考虑地理位置对高铁货运节点划分的影响,采用K-均值聚类进行区域划分。在综合分析2种聚类结果后将高铁货运节点划分为3个等级。根据高铁通道铁路平均货运分担率25.97%,推算出高铁货运分担率为5.19%,以节点等级划分结果中的第1、2层次所涉及节点城市为基础,计算"八纵八横"各高铁通道主要节点间的货运吸引力、OD预测量等,通过最小化列车虚糜得到货运动车组开行方案。     

城轨列车安全监测系统方案设计

在分析我国当前城轨列车安全监测现状的基础上,通过系统性、安全性、经济性、融合性、扩展性、可靠性等设计原则,以及提升安全监测系统可靠性的有效手段,以实际设计案例阐述城轨列车安全监测系统应具备的基本监测功能和独立的智能监测单元。设计方案中,在城轨列车上建立包含制动、走行、防火、视频等监测功能的综合性平台,对城轨列车进行实时在线综合诊断,并通过车地无线通信将运行数据实时传输到地面,最终通过地面专家系统自动化地实现数据的下载、存储、分析、挖掘与诊断。     

广州地铁B型高速城轨列车架修及大修优化

由于B型高速城轨列车的速度特点,列车的架修、大修周期和运营里程不能按维修计划形成良好的匹配,故此根据广州地铁3号线北延段B型高速城轨列车的使用状况,结合系统部件的寿命影响因素,对列车系统部件进行了归类分析,从而提出以部件可靠性为依据的B型高速城轨列车架修、大修优化方案并成功实施。     

模糊预测控制在ATO系统中的应用

首先介绍了列车自动运行系统(ATO)的基本结构和功能,然后介绍了模糊逻辑和预测控制的基本原理,最后对模糊预测控制在列车自动运行系统中的应用深入研究,并进行仿真验证。通过对比PID控制器,表明在列车控制系统中,采用模糊预测控制器对于改善列车安全性能有明显的帮助。     

城轨列车在途安全监测数据传输系统研究

为实现列车运行安全状态的实时全面获取和车地有效传输,对城轨列车在途监测数据传输系统进行研究.文章分析城轨列车在途数据传输系统的适应性,设计了城轨列车在途数据传输系统的构架,详细分析了车载子系统和地面子系统的组成及其关键技术.通过室内试验、公路试验和现场试验等3种方式,对城辊列车在途数据传输系统进行了试验,试验结果表明,该系统各项技能指标均满足设计要求,能够满足大容量安全监测数据车地传输的需要.     

动车组、电力机车、城轨列车传导干扰标准研究

动车组、电力机车、城轨列车均由复杂的电气系统构成,大量的电气设备会通过线缆互相骚扰,故有必要对列车的传导干扰标准进行研究。论文以标准为依托,并根据动车组、城轨列车的特点,分析了系统间的传导干扰和系统对外界传导干扰的相关标准,包括传导骚扰抗扰度和列车与轨道电路的兼容性。     

基于定时截尾试验统计方案的城轨列车可靠性验收生产方风险预测

为了预测城轨列车在不同可靠性验收方案下的通过概率,引入接收概率函数和生产方风险等指标。根据城轨列车可靠性验收特点,考虑生产方风险多因素量化关系,建立城轨列车可靠性验收生产方风险预测模型。以某城轨列车可靠性验收方案为例,利用生产方风险预测模型,计算4种可靠性验收方案的生产方风险,并对比分析。结果表明,生产方风险预测模型可为城轨列车可靠性验收方案的生产方风险提供预测,也可用于指导列车交付后的可靠性验证工作。     

城轨列车车载健康管理系统设计与应用研究

随着城市轨道交通运营规模的不断扩大,车辆关键系统检修及运维成本带来的压力日益突出。通过PHM技术实现车辆关键部件的智能化运维,已成为各个城轨运营单位正在积极探索的重要方向。文中主要提出了城轨车辆健康管理系统的总体解决方案,完整地阐述了解决方案的总体架构,并以车门系统为例,着重介绍详细系统方案设计,并进行了软件模型仿真以及实车测试验证,实现车门关键部件的状态监测、性能判断、故障预测等健康管理功能。文中通过列车级以及子系统相结合的车载健康管理系统设计、仿真及实车验证,为城轨车辆健康管理提供行之有效的参考方案。     

基于多源时空数据的城轨车站分类及特征研究

对城轨车站进行精细化分类研究可指导车站客流预测、客流提升及TOD开发等工作。文章以长沙市轨道交通为例,首先基于城轨客流量、车站周边设施、交通需求、交通供给和运行等相关的城市多源时空数据,选取城轨车站聚类指标;然后,在进行数据标准化处理及指标间相关性分析的基础上,采用主成分分析法提取7个主成分,以较好地表达各项原始指标变量;最后,利用K-Means聚类分析法将长沙市99座城轨车站分为对外枢纽、就业集聚、客流培育、职住均衡、居住集聚、商业中心、复合枢纽和特殊景点8类,并根据分类结果分析各类车站的用地功能、交通供需、客流等特征,以期为后续相关研究和实践提供参考和借鉴。