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铁路智能运输系统是智能交通(IntelligentTransportationSystem ,ITS)与轨道运输相结合的产物,本文结合《铁路智能运输系统发展战略研究》项目,给出了铁路智能运输系统(RITS)的明确定义,介绍了RITS的关键技术体系,并分别对列车定位技术、通信技术、数据共享与综合技术和人工智能技术的应用现状进行了详细的描述,最后提出总体的技术战略,为深入进行铁路智能运输系统发展战略研究奠定基础.     

小波包方法在车载FSK信号中的应用

FSK信号作为保障铁路安全运行的主要信号制式，在国内铁路上现在有两种，是法国引进的UT信号和国内自主开发的YP信号，小波变换是继傅里叶变换之后的重大突破，而小波包则是小波变换的进一步发展，克服了小波变换的一些不足，本文首先研究了车载FSK信号的特征，再利用小波包对车载FSK信号进行滤波处理，文中，给出了如何确定给定频率的信号在小波包分解树各个分解层中对应节点的算法，在滤波处理过程中，为了处理带内的噪声，也给出了采用阈值的方法来减少带内白噪声，阈值的选取充分应用到FSK信号的小波包分解的特点，最，我们给出了计算机产生的仿真FSK信号和现场采集的FSK信号的两种仿真，仿真结果表明，根据车载FSK信号的特性，小波包方法是处理车载FSK信号的有效方法。     

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。     

基于P-SR的事故致因理论模型及其在轨道交通的应用

为构建复杂系统事故致因模型,在基于扰动事故致因模型(P理论)的基础上,引入安全域(SR)对系统平衡态进行定量描述和深入分析,提出面向复杂系统事故致因分析的扰动-安全域模型(基于P-SR的事故致因理论模型)。该理论不但可以利用安全域状态空间统一描述多因素扰动在事故发展中的演变作用及动态过程,还可以用于定量评价系统安全状态及监控预警,显著提升了事故致因理论的科学性和可操作性。该理论应用到轨道交通中,有助于对轨道交通复杂系统事故致因进行全面、定量的分析,同时对事故预防提供科学精细的指导和操作依据。     

铁路货运车辆运行状态安全评估方法及应用研究

铁路货运车辆运行状态安全评估问题,对预防货物列车行车事故、减少轨道车辆零部件损伤具有重要作用,对于铁路安全运营管理有着明确的指导意义.本文针对目前铁路货运车辆运行状态研究存在的不完整性问题,采用自然环境与设备运营相结合的综合车辆状态评估方法,建立面向安全的铁路货运车辆运行状态评估指标体系,并提出了一种由三部分组成的、串形结构的改进BP神经网络,更好地解决了这类数据量庞大的复杂系统评估问题.本文以沪宁线为背景进行了评估实例研究,取得了准确性较高的评估结果.     

城市轨道交通应急预案分类方案评价研究

概述了城市轨道交通应急管理的工作模式和应急预案的编制原则,归纳总结得出应急预案的分类原则和具体分类方案.采用模糊物元分析方法,建立了应急预案分类方案的模糊物元模型,确定了应急预案分类方案的优化目标与权重,给出了相关的数学模型和具体实现步骤.通过关联度计算得出了最优的应急预案分类方案.     

基于决策偏好可控的地铁列车开行方案设计研究

以乘客的总广义出行费用最小、地铁部门运营成本最小为目标,以列车满载率、列车编组长度、列车开行频率为约束条件建立地铁列车开行方案设计多目标规划模型并求解。通过设置权重的方式,将地铁列车开行方案制定中追求的乘客总广义出行费用最小与地铁运营公司运营成本最小双目标转化为单目标。并给予了3组不同的权重设置方案,分别求得相应的最优解,分析了权重设置对最优解的影响。所提供的权重设置方法,可以准确描述决策者在地铁列车开行方案制定过程中的决策偏好,能够为地铁列车开行方案的制定提供决策支持,有较大的实用价值。     

基于储能的非电气化铁路新型牵引供电系统架构及关键技术

为解决非电气化铁路采用110 kV/220 kV强网传统方案构建电气化铁路牵引供电系统难度大、成本高的问题,提出一种基于储能的以风、光等新能源为主体的新型牵引供电系统。分别从储能技术类别、工作原理、数学模型和典型应用等方面对新型牵引供电系统进行总结,阐明适配新型牵引供电系统的储能技术属性,阐述新型牵引供电系统内涵、特征和形态,并建立新型牵引供电系统的电气拓扑、测控平台、监控网络和管控逻辑架构;面向新型牵引供电系统源-荷随机强波动特征,从整体视角论述组分相互作用机理、系统稳定运行机制、能量流均衡机制和系统效能涌现机理,以及规划与优化配置、电能高效变换、能量自洽调度、效能评估和性能保持等关键技术。结果表明：建立基于储能的非电气化铁路新型牵引供电系统,可实现非电气化铁路的绿色低碳、弹性自洽、经济高效的电气化升级;为后续开展“理论研究-仿真验证-试验验证-评估优化”循环迭代的闭环研究提供参考借鉴。     

列车控制系统架构与技术现状及发展方向

本文介绍了轨道交通中列车控制系统技术的发展过程及其框架体系,阐述了列车控制技术专利创新的重要性.作者将列车控制系统的地面设备和车载设备进一步细分为多个技术分支,给出了技术分支图,对其中重要的技术分支在中国的专利申请进行了详细的分析与统计,结合专利技术图表对该些技术分支的发展现状和趋势进行了总结和比较,初步给出了列车运行控制系统重要技术分支的创新建议.     

城市轨道交通突发事件客流诱导系统设计

城市轨道交通网络突发事件是影响轨道交通正常、安全运营的重要因素.为降低突发事件对轨道交通正常运营的影响,减少经济损失,确保人身安全,实现突发事件信息的准确获取、分析、处理,生成客流诱导信息,建立城市交通路网客流诱导系统.分析了路网客流日常分布特征,及突发事件客流诱导系统需求;设计了满足系统需求的系统功能模块,及功能结构;论述了系统中各功能模块的实现方案.