基于工程线路数据的电子地图自动生成方法研究

电子地图数据是实现卫星定位的基础，而实际卫星数据采集的工作量较大，易受到现场因素制约，且不能满足基于卫星定位的列控系统仿真测试平台对任意线路的测试环境需求。为此，提出一种基于工程线路数据的电子地图自动生成方法。先读取、校验和分析工程线路数据，生成线路拓扑关系，识别并提取电子地图要素信息；再根据设定的线路起点经纬度和各信号点方位角，计算正线、侧线各信号点的经纬度，生成满足卫星定位的电子地图；最后，对电子地图数据进行准确性检查。该方法对于任何一条工程线路均能仿真生成电子地图数据，为基于卫星定位的列控系统车载设备的研发和实验室测试提供有力的技术保障。     

CBTC仿真测试系统线路数据可视化生成的设计与实现

介绍CBTC仿真测试系统的整体结构及各子系统的功能。在对线路数据进行深入研究分析的基础上,提出一种线路数据可视化显示及生成方案,利用UML构建了静态模型和动态模型,对该方案进行阐述。对于数据生成结果,以XML结构化线路拓扑信息,使用数据库表保存线路设备数据。实际仿真结果表明,该方案可以很好地完成线路数据的可视化生成。     

铁路线路三维设计模型的建立方法研究

介绍了既有线路三维模型的建立理论及实现方法．通过分析它们存在的困难和不 足，提出了一种利用航测或外业勘测地形数据，在微机上建立设计线行经地区的三维空间的地形模型；利用横断面数据建立线路三维模型，通过修改地形模型达到地形上显示三维线路模型的一种方法．     

铁路线路三维设计模型的建立方法研究

介绍了既有线路三维模型的建立理论及实现方法．通过分析它们存在的困难和不足，提出了一种利用航测或外业勘测地形数据，在微机上建立设计线行经地区的三维空间的地形模型；利用横断面数据建立线路三维模型，通过修改地形模型达到地形上显示三维线路模型的一种方法．     

基于工程数据的测试脚本自动生成方案研究

实验室仿真测试对于列控设备的研发必不可少，仿真环境与现场的贴合度是衡量测试质量的重要指标。然而线路工程数据的内容庞大且复杂，依托实际数据人工编写ATP设备测试脚本往往效率低下且容易出错。为此提出数据提取、元素匹配和组合排列的方案，实现从线路工程数据到ATP测试脚本的自动转化，并进行软件实现及验证。结果表明：该方案提高了测试脚本的编写效率和准确性。     

LKJ-15型列控系统基础数据智能仿真检验关键技术研究

为解决LKJ-15型列控系统基础数据正确性判定的难题,对LKJ-15基础数据比对、仿真、检验相关的功能、架构和部分关键技术进行分析,研发软硬件系统,并在LKJ数据管理工作中进行应用。应用证明,相应的软硬件系统满足初步的LKJ数据仿真检验需求。其中线路相似性分析方法能够快速鉴别不同的线路,提高系统效率;线路贯通检验方法可以应用到相关场景。     

跨坐式单轨列车牵引过程计算机仿真

基于跨坐式单轨列车牵引计算理论,设计了基于等位移步长法的跨坐式单轨列车仿真算法,开发了跨坐式单轨列车牵引计算仿真系统软件.根据输入的线路数据、列车数据、编组数据,根据需要选择节时、节能及混合策略,经运行计算后能显示及输出列车牵引过程的速度-位移曲线、时间-位移曲线、电流-位移曲线及能耗数据.     

动车段(所)控制集中系统关键接口数据自动测试平台研究

为实现关键接口数据自动测试，减少对仿真环境的依赖，对动车段（所）控制集中系统（CCS）中站场显示、车次窗、控制命令信息等所涉及的接口数据开展自动测试平台研究。基于既有接口数据和信息交互的特点，提出通过仿真外部系统自动发送、比对内外部信息中接口数据的一致性来进行CCS接口配置准确性判断。重点阐述该测试平台的测试逻辑和测试流程，可反馈接口配置问题，并定位到具体错误配置项；通过计算机代替人工完成大量机械性、重复性的数据遍历测试，减少因接口数据配置错误导致一系列不必要的重复流程，有效提高测试效率；辅以人工复核和复测，保障现场作业的安全、可靠。     

交互式线路仿真编辑器

作者是在研制“列车驾驶模拟驾驶器图形仿真系统”项目的过程中,就提出了显示数据的交互式线路编辑及场景运行数据的生成的方法,取得了一定的效果,并给出了实际结果样图。     

列车运行监控装置数据开发管理系统

介绍列车运行监控装置（LKJ）数据开发管理系统的设计原则、应用环境、系统硬件和软件组成；阐述该系统在应用创新方面引入立体化的数据管理和调用权限技术，以及线路数据开发流程管理模式；在技术创新方面结合当前LKJ数据管理机制，根据LKJ车载线路数据分层管理的新思路，设计多层应用数据管理架构和合理而高效的线路数据存储结构，并实现能够快速、方便辅助完成交路组织的可行性方法，保证系统的可靠性和可扩展性。     

一种基于BIM模型的铁路站场线路结构数据提取智能算法

基于BIM的铁路站场智能审查中，识别站场线路结构并提取为可用于审查的整体线路是关键问题。站场线路为线状实体工程，线路的BIM模型往往被道岔、轨缝、绝缘头等构件分割，因此线路结构具有离散性，难以被识别并提取为可用于审查的整体线路集合数据。针对这一问题，结合知识工程、图论，分别对线路规范、知识等文字性描述条文与线路图形结构等图形信息进行计算转译，两者结合后对线路图形信息进行识别，从而实现对整体线路结构数据的获取。首先，根据线路中线信息，获取识别站场线路结构所需的推理知识，建立线路基本特征与线路结构特征计算表达，依据一阶逻辑形式语法编制了线路结构描述的多级词汇表，并进行知识编码形成线路结构的计算语义表达；然后，根据线路在BIM软件中的数据结构，与图论相结合，实现了对线路结构图的计算转译，形成线路结构的无向图，随后根据深度搜索算法并结合线路基本特征，构建了一种考虑线路结构特征知识的类树结构构建算法，实现了单次遍历树形结构即可获取初步的线路整体结构数据；进一步，使用线路结构特征与一阶推理分析初步线路整体结构，从而将其提取为最终的整体结构数据。结果表明，本文所述算法可以高效地分析各类站场线路结构并...     

基于DoDAF框架的全自动驾驶仿真系统精细化设计及实现

为了实现对全自动驾驶（FAO）系统功能的验证，基于DoDAF框架模型，针对系统特点，搭建FAO仿真系统。DoDAF框架模型指导了FAO仿真系统从需求到详细设计各个阶段所需要完成的工作。在完成AV-1需求概述、CV-1能力构建和OV-1顶层概念初步设计的基础上，通过DIV-1概念数据模型、OV-4组织关系模型、OV-5b作战活动模型和bSV-1模型，设计FAO仿真系统；基于精细化模型和广州线路数据，在实验室搭建了FAO仿真系统并验证了其各项功能，为FAO系统的工程应用提供了有力支持。     

车载ATP自动化操控系统设计与实现

为提高列控系统仿真测试的效率和质量，以仿真测试过程中的测试自动执行为着眼点，对真实车载ATP进行接口适配与远程操控适配，基于有限状态自动机设计并实现了车载ATP自动化操控系统。在实验室中借助Robot Framework自动化测试框架，基于真实车载ATP与真实线路数据对车载ATP自动化操控系统进行功能验证。验证结果表明，该系统能够满足列控仿真自动测试的需求，可以取代仿真测试中的部分人工操作，提高了测试效率和测试质量。     

通用列车运行模拟软件研究

通过建立列车运行过程模型,以及对工况转换点求解过程的分析,开发了一套可用于不同机车、不同线路、不同运行参数的列车运行模拟软件。列车运行模拟系统主要包含基础数据、列车运行仿真计算和输出等子系统。其中列车运行仿真计算子系统是整个系统实现的关键。列车运行仿真计算子系统包括线路编辑、机车车辆编组、牵引计算与运行仿真等模块。介绍了列车运行仿真计算子系统的计算流程,三个模块的主要功能和数据流程。列车运行模拟可为机车车辆的改进、线路建设或编制列车开行方案等提供依据。     

基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案的研究与设计

为提高城市轨道交通车地无线通信质量,提出了一种车地多网融合无线通信系统方案,方案利用线路中共存的多种车地无线网络提供多条通信链路,共同保障车地数据的稳定传输。针对如何选择最优网络进行数据传输这一关键技术点,采用支持向量机（SVM）分类方法实现智能选择。最后,通过搭建车地多网融合无线通信系统的仿真环境,进行实验仿真。仿真显示:列车在当前车地无线网络信号质量下降时,能够智能检测并切换至质量更优的无线网络完成车地数据通信。基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案能够提高车地无线通信质量,该方案具备有效性和可行性。     

奥地利铁路的一体化线路维修

奥地利联邦铁路一体化线路维修就是在同一线路封锁时间内，同时进行机械化线路大修和钢轨打磨作业。因此一体化线路维修方法就是使用一台捣固、一台拨正机、一台抄平机，一台道碴犁、一台动力稳定器和一列钢轨打磨列车在同一线路封锁时间内同时工作。实行一体化线路维修方式的目的在于：通过捣固和打磨综合作业提高质量；提高线路封锁时间的利用率，减少线路封锁时间；强化钢轨打磨作业；总体上提高线路维修效果和经济性。     

高速列车车轮多边形动力学试验与仿真研究

国内某列动车组的车轮存在18阶和19阶的车轮多边形,为研究车轮多边形对车辆振动行为的影响,对该车进行了线路跟踪试验,对关键部件的振动加速度进行了测量和分析.以线路跟踪试验条件为基础,采用SIMPACK建立动力学仿真模型,输入实测数据,从时域和频域方面对比线路试验与动力学仿真获得的各个关键部件的振动数据,并比对结果差异,分析产生的原因.结果 表明:构架垂向加速度的线路试验数据略大于仿真数据,轴箱垂向加速度总体差距较小;仿真和线路试验构架振动能量均集中在540 Hz左右,仿真试验轴箱振动能量集中在527 Hz左右,线路试验轴箱振动能量集中在542 Hz左右,均接近由19阶车轮多边形引起的振动频率(547.81 Hz),且两者振动能量起伏趋势大体相似.说明仿真试验基本可以还原线路试验,且能较为准确地反映车轮多边形对车辆振动行为的影响.     

基于GIS的风沙地区铁路选线不良地质环境建模及线路优化设计研究

风沙地区铁路选线主要受制于地质因素、环境因素，实现沿线区域地质环境建模是减灾选线及线路优化设计的基础。为提高沙害区线路方案设计的效率与水平，借助遥感技术实现铁路沿线风沙灾害信息识别与提取，设计多源异构地质数据的入库规则与存储方式，建立基于GIS的风沙地区铁路选线不良地质信息库，实现灾害数据的统一管理；利用获取的选线区域矢量、栅格、专题数据，基于GIS建模功能构建风沙区选线地质环境模型，实现不良地质信息的多维表达与空间分析，通过可视化的立体选线方法进行线路方案的优化设计。以格库铁路某沙害区选线为例，建立线路三维地质环境实体模型，通过分析风沙流对平面穿越和立体绕避2个线路方案的危害程度，得到了较为合理的设计结果。研究表明，本方法能够为今后风沙地区铁路选线设计提供一定的技术支撑。     

光流法在地铁车辆测速中的应用研究

地铁车辆速度是列控系统的一项重要参数，传统的地铁车辆测速方法存在一定的缺陷。文章利用图像处理中的光流法研究地铁车辆测速新方法，提出了满足地铁车辆测速实时性和精度要求的快速光流计算方法。引入图像金字塔，通过由粗到精、逐层细化的步骤求解大位移运动光流，解决了LK光流法无法计算大位移运动的缺陷；提出了将GPU用于光流计算，实现图像特征点检测计算并行化，显著提升光流计算速度；设计了线路仿真软件进行测速仿真试验。结果表明，基于图像金字塔的光流改进算法提高了大位移情况下光流估计精度，基于GPU的光流并行计算有效提高了光流计算速度，满足地铁车辆测速系统的实时性要求。通过搭建支撑平台，并进行实际线路试验，进一步验证了光流测速方法的可行性。     

动车组牵引系统地面模拟线路运行的试验方法

结合仿真技术以及动车组背靠背试验台的特点,提出一种地面模拟动车组牵引系统线路运行的试验方法,将实际的线路数据输入仿真软件,通过软件仿真得出列车运行的时间、速度等数据,并将这些数据导入到地面试验系统中,模拟动车组牵引系统的线路运行。这种试验方法使得动车组牵引系统在地面就能对线路运行性能进行试验验证,便于及早发现问题进行整改,对牵引系统的性能进行了更为全面可靠的验证,为牵引系统设计提供参考。