多GPS铁道轨迹信息融合算法研究

用于列车控制的GPS(Global Positioning System)电子地图需要高精度的轨道数据。由于采集高精度轨道数据所需要的GPS接收机成本过高,研究融合多个低精度的GPS轨迹自动生成高精度轨迹具有重要的应用价值。已有的多轨迹融合算法存在计算过于复杂、计算时间过长和适用范围窄等问题。在主曲线理论的基础上并具有两个高精度固定端点的特征,本文对多GPS铁道轨迹信息融合算法做了进一步研究,采用在最大误差区域增加顶点和局部优化顶点位置的方法,提出一种改进的融合算法。通过实测铁路轨道GPS数据和复杂形状的模拟数据验证,结果表明,改进的融合算法可以有效地融合多个低精度的GPS轨迹自动生成高精度轨迹,并加快计算速度,减少存储空间,增加了适用范围。     

汽车顶盖喷涂轨迹的优化

在汽车喷涂过程中,涂料经过高速旋杯式静电雾化器到达汽车顶盖时,涂层厚度呈现不均匀的状态。为了更大程度上实现喷涂表面涂层厚度的均匀性,改善汽车喷涂质量,建立汽车表面喷涂轨迹的优化模型,并计算相邻喷涂轨迹间的最优重叠距离。将汽车顶盖离散化为多个三角平面,将汽车顶盖的平面投影按照最佳喷涂间距进行网格划分,求解相应三角平面的节点信息和喷涂该点时雾化器的坐标值,并生成汽车顶盖喷涂轨迹。通过对汽车顶盖喷涂轨迹的计算,为进一步实现对复杂曲面的喷涂轨迹优化提供了理论依据和实践指导。     

异步牵引电机定子磁链轨迹跟踪控制技术研究

为解决大功率交流传动系统中因功率器件的低开关频率所导致的PWM波形谐波大的问题,提出了一种基于新型优化同步调制的定子磁链轨迹跟踪控制算法,离线状态下以电机电流谐波总和最小为优化目标求得逆变器在各种分频数下的优化开关角,从而得到定子磁链的运行轨迹;系统正常工作过程中实时计算出定子磁链轨迹的各个特征门槛值,根据观测到的电机定子磁链值与各个特征门槛值进行闭环控制,实现基于定子磁链轨迹跟踪控制的同步调制算法。仿真及试验验证了所提算法的正确性和可行性。     

跨座式关节型道岔的仿真设计研究

详细介绍重庆跨座式关节型道岔运动系统的仿真设计过程,阐明如何在设计中布置驱动点、计算曲臂长度、布置导槽、获得台车运行轨迹。通过道岔的运动特性分析和道岔的驱动扭矩计算,全面了解道岔的运动特点和各个驱动点的受力状况。     

基于列车运行线的铁路货车运行里程计算方法

为进一步提高铁路货车检修质量,降低检修成本,有效监测货车的运输安全,需要准确掌握货车的运行里程。针对现有货车运行里程计算存在的问题,文章提出了一种基于列车运行线的铁路货车运行里程计算方法,通过整合铁路运输信息集成平台采集的货车运输数据,将列车运行线绑定列车编组,生成货车运行轨迹,基于列车运行线路网车站位置关系构建里程计算模型,实现货车运行里程的计算。本方法充分利用了铁路运输信息集成平台现有数据资源,通过列车运行线实现了货车运行位置的追踪,加大追踪节点的密集度,提高里程计算的精度和智能化程度。     

一种基于内嵌建模计算的列车自动运行等级实时调整算法

提出了一种基于内嵌建模计算的ATO系统运行等级实时调算法。通过对通用调整算法缺陷的克服,使用真实的速度控制算法与不断完善的列车模型,高度仿真了当前车辆的运行轨迹,从而提高了ATO运行等级调整算法的精度、实时性及可移植性。     

三点式逆变器主电路的分析

对三点式逆变器主电路作了理论分析。着重分析了改变控制角α时逆变器输出电压和输出电流的波形,推导了带电动机负载时的电流表达式,并给出了计算实例。文中所提供的分析方法可以引用到多脉宽调制方式中去。最后给出了实现磁通轨迹控制的初步设想。     

160km/h快捷货车转向架蛇行失稳临界速度的确定方法

介绍了当前使用的车辆系统蛇行失稳临界速度的确定方法,包括根轨迹法、极限环法(4种)、UIC 515法、UIC 518法、TSI L84法、EN 14363法、中国暂规法、AS 7509法、AAR法,共计12种方法,并以某型160km/h快捷货车转向架为例进行了空车工况下的对比计算。计算结果表明,UIC 518法(或EN 14363法)、TSI L84法与极限环法中的降速法得出的临界速度最低,为190km/h;根轨迹法得出的临界速度最高,为360km/h。在线路动力学试验中,为保守起见,建议以TSI L84法判定快捷货车的临界速度。     

基于多准则粒子滤波算法的车辆轨迹重构

完整的车辆轨迹数据为高效交通管控提供数据支撑。为从城市车牌识别数据(ALPR:Automatic license plate recognition)中提取完整车辆轨迹信息,提出一种粒子滤波框架下的多准则车辆轨迹重构方法。首先,对提取到的初始车辆轨迹进行断点识别,确认车辆轨迹中需重构部分的位置和数量,并结合k则最短路算法对这些部分搜索生成轨迹集。然后,将轨迹集中的每条轨迹视作初始粒子输入到改进的粒子滤波器中,新粒子滤波器的5个重采样过程与5个时空校正因子一一对应,即：行程时间一致性因子、可测性准则因子、路径尺寸因子、转弯次数因子和距离准则因子。新粒子滤波器对含有主观因素的校正因子重采样过程加入了一定的随机性,以模拟车辆在行驶时的主观行为,粒子滤波器最终输出的轨迹为重构后的完整轨迹。最后,以长沙市天心区实测车牌识别数据为例,对比本文算法与传统算法轨迹重构的准确性。结果表明,本文算法考虑了车辆行驶时的随机性,在重构准确率方面具有一定优势,重构平均准确率达到94.8%。综上,提出的算法在传统方法基础上进行了多方面的改进,有利于提升轨迹重构的可靠性和精度,为城市路网车辆轨迹分析提供高质量的数据...     

韶山8型机车齿轮联轴器几何接触状态及静力分析

本文采用逐点分析计算法，对韶山８型机车大功率齿轮联轴器的修形、齿面接触点轨迹及受力情况进行了分析，明确了各工况下轮齿的静力状态及齿面间隙量分布，可以确定修形方式及齿厚减薄量的合理性及干涉等问题，为机车用齿轮联轴器的设计工作提供了理论计算依据。     

三点式逆变器在磁通轨迹控制下主电路的分析

在磁通轨迹控制下对三点式逆变器主电路作了理论分析，提出了高频是用外层空间电压矢量与零矢量的切换逼近磁通圆，低频时采用内层空间电压矢量与零矢量的切换逼近磁通圆的控制方法，揭示了空间电压矢量与逆变器输出电压之间存在的关系。推导了带电动机负载时计算负载电流的算式。     

隧道检测中运动式激光扫描数据的处理和应用方法

结合上海轨道交通1号线上海南站隧道的现场扫描试验,总结了采集数据的处理和应用方法。回顾了数据采集系统的构成及工作流程,详细分析了采集的数据在移动轨迹分析、Y轴数据重建、数据质量检查、数字特征分析以及空间点云重建等方面的处理方法。最后,总结了3D云数据应用于隧道截面形状分析和墙面湿渍检测与湿渍计算方面的试验结果。     

一种货运列车节能优化方法研究

研究了一种货运列车节能优化方法.首先以列车运行时间为约束,建立列车节能运行优化模型.设计了一种基于极大值原理的动态规划算法,在满足运行时间约束下,实现列车最优节能运行操纵策略优化.本算法仅仅对速度进行离散化处理,相比其他方法需对位置和速度进行双重离散,避免因网格划分引起的速度轨迹波动,同时提高了计算效率.此外,该算法将...     

粉末冶金闸瓦踏面制动仿真计算方法的对比分析

借助Marc有限元软件,采用热-机耦合方法和非热-机耦合方法2种仿真计算方法分析粉末冶金闸瓦踏而制动过程,从仿真计算原理、模型建立、边界条件的设置以及仿真计算结果4个方面对比分析2种仿真计算方法的特点.分析表明,采用热-机耦合方法可以得出制动距离、制动时间、车轮踏面温度变化轨迹等制动关键参数的仿真计算结果,能够比较全面地反映实际制动工况,其计算结果也与制动试验结果比较接近,但不能对车轮热应力场进行计算;采用非热-机耦合方法,仅能对车轮踏而温度场及其热应力场进行仿真,不能完整地再现整个制动过程.仿真计算方法的选择需要根据实际研究要求确定.     

列车自动运行迭代学习控制算法的研究

针对列车自动运行系统,提出了新的迭代学习控制方案.为避免列车超速引发制动停车,在迭代初期设置低于计划速度曲线的期望轨迹,随着迭代次数增加,控制精度与稳定性逐渐提高,设置的期望轨迹将快速接近并保持为计划速度曲线,实现控制目标.在学习律中引入期望轨迹变化信息,实现变轨迹路径跟踪的迭代学习控制.仿真结果表明,该迭代学习控制方案能够实现变期望轨迹的跟踪,具有很快的学习速度与良好的控制性能,能够有效避免迭代初期列车速度波动导致超速紧急制动.     

型材拉弯成形过程的参数化有限元建模方法

针对传统的预拉-弯曲-补拉(P-M-P)有限元建模方法在型材拉弯成形过程中应用的局限性,提出了一种基于连接器单元的型材拉弯成形参数化建模方法,实现了型材拉弯贴模过程中的边弯边拉模拟。该有限元模型中只需定义型材的伸长量,无需对成形过程中的夹钳轨迹进行计算,简化了仿真计算流程。以轨道交通车辆车顶弯梁作为研究对象,采用有限元模拟和试验方式获取了成形后工件的成形缺陷。对比表明,所提出的参数化有限元模型仿真结果和试验数据更为接近。     

混杂系统主动容错架构在车载设备的应用研究

文章提出了一个针对于混杂系统的主动容错架构.通过对混杂系统的模型抽象,实现混杂系统到离散事件系统的转化.根据离散事件系统的允许事件轨迹计算其安全可控事件集合,进而合成主动容错监控器,实现混杂系统的主动容错控制.最后,以列车运行控制系统车载设备为例,实现列控系统车载监控器的合成.系统仿真结果证明了合成监控器的有效性.     

基于定子磁链轨迹的PMSM矢量控制方法

针对优化同步PWM(Pulse Width Modulation)用于闭环矢量控制进行快速动态调节时容易发生过流失控的问题,提出了一种基于优化定子磁链轨迹闭环控制的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)矢量控制策略。简述了谐波电流最小优化PWM的原理,给出了优化开关角,建立了优化开关角与对应优化磁链轨迹之间的数学关系。基于包含异步调制与同步调制的混合调制策略,构建了PMSM最大转矩电流比矢量控制系统,针对同步调制模式,重点介绍了利用优化磁链轨迹闭环控制来实现系统快速动态调节的方法。通过仿真和试验验证了优化磁链轨迹闭环控制方法。     

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。     

准高速铁路机车司机心理选拔指标的研究

调查４个机务段２１３名司机，其年龄为３７．６±６．８岁，文化程度以高中最多，约占５７％。研究所用指标有四数和计算、注意广度、知觉鉴别、数字译符号、曲线轨迹五项纸笔，两项注意品质的测试及运动心理３项检查共１０项。经用ＳＰＳＳ统计软件分析后发现，除曲线轨迹（ＧＪ）与效标的效度值很低，不宜作为准高速机车司机的心理选拔指标外，其它９项均可作为心理选拔指标，驾驶合格检验符合率适用于从现职司机中选拔准高速司机。