基于概率决策的车辆导航系统地图匹配算法

针对城市道路网日益复杂的实际特点,提出基于P ign istic概率方法的地图匹配算法。采用D-S证据理论的多规则数据融合技术,建立了车辆位置信息和方向信息判决规则。引入P ign istic概率理论,有效地利用现有信息扩大各匹配道路之间的信度差异,提高了算法的鲁棒性。对实际行车数据仿真处理结果表明,应用该算法可以较好地解决城市复杂路网地图匹配问题。     

基于DTW的轨道动静态检查数据的匹配方法

目前,尚未明确轨道动静态检查结果间的匹配关系,其直接影响轨道不平顺的评价与维修。为实现动检与静检高低、轨向在数据层面的匹配,从动静检不平顺的定义出发,以矢距构造高低、轨向的查询序列与匹配序列。利用动态时间规整计算序列间的规整路径,并由规整路径的稳健估计修正里程基准,以缩减搜索空间。对修正后的序列再次进行动态时间规整,得到最优规整路径,实现动静检高低、轨向不平顺在数据层面的识别与对齐。采用Pearson相关系数、锁相值及平均绝对误差对匹配的一致性、同步性及准确性进行评价。以某高铁的左高低动静检数据为例,对上述方法进行验证。验证结果显示,动静检匹配波形的一致性、同步性及准确性良好,其匹配后序列间相关系数为0.970,锁相值为0.954,平均绝对误差0.215 mm,优于单纯的里程基准修正的匹配结果。通过矢距序列的动态时间规整-里程基准修正-二次时间规整,可实现轨道动静检高低、轨向数据的匹配。上述方法为深入讨论不平顺的动静映射问题提供了技术依据,并可用于轨道状态信息的深度挖掘。     

基于改进形状匹配的扣件缺陷检测方法

基于传统图像处理的扣件检测方法在扣件定位方面存在定位不准、定位方法局限性较大等问题,在扣件识别方面的正确率也不高。而基于深度学习的扣件检测方法则需要大量的扣件样本作为训练集,训练效果难以保证。鉴于以上不足,提出一种基于改进形状匹配的扣件缺陷检测方法,该方法的一大优势是无需预先进行扣件定位,且匹配速度快、召回率高。该方法改进点主要包括：1)采用多模板匹配代替单模板匹配,以提高模板的多样性,进而提高扣件的匹配召回率;2)采用基于HALCON的形状匹配代替传统模板匹配,便于提高扣件的边缘检测效率,增强检测鲁棒性;3)提出扣件图片智能裁剪和模板库自动化更新算法,其中智能裁剪可裁剪出更加整齐而规范的数据集,模板库自动化更新算法可根据匹配的扣件数据集动态更新模板库。用轨道综合巡检车拍摄的扣件图片对该方法进行了实验验证。研究结果表明,在匹配阈值为0.75,模板库扣件数量为32的条件下,该改进方法对单张图片匹配时间为仅为0.18 s,检测召回率达到了98.15%。该改进方法高效且智能,具有较高的实用性、适用性和可行性,能够满足工务段日常维检的需要。     

改进压缩感知的舰船数字图像水印算法

为提升数字图像水印嵌入与提取效果,研究改进压缩感知的舰船数字图像水印算法。通过离散小波变换稀疏分解舰船数字图像,获取高频与低频系数矩阵。利用Kent混沌观测矩阵改进压缩感知理论,依据改进压缩感知理论获取高低频系数矩阵观测值。在高频系数矩阵观测值内嵌入水印,并记录嵌入位置,建立索引矩阵。通过压缩感知重构的改进正交匹配追踪算法,重构嵌入水印后的高低频系数矩阵观测值,获取高低频系数矩阵。融合高低频系数矩阵,并离散小波反变换处理融合后的矩阵,获取嵌入水印的舰船数字图像。利用索引矩阵与高频系数矩阵的观测矩阵,提取水印。实验证明：该算法可有效嵌入与提取舰船数字图像水印;在不同攻击类型时,该算法水印嵌入的透明性均较优,水印提取的精度均较高,具备较优的抗旋转与抗剪切攻击能力。     

基于视觉传达的船舶组合导航人机交互界面系统

针对船舶航行环境复杂、天气多变等因素给船舶组合导航带来的诸多问题,提出一种基于视觉传达的船舶组合导航人机交互界面系统。首先设计带有地图创建、路径规划、人机交互、组合导航四大模块的硬件系统,秉持模块化的设计理念设计图像预处理和基于地图匹配-GPS-航行状态组合的软件程序,并在程序中添加图像特征提取技术,获取地图图像的直线特征。最后将软件程序添加到硬件系统中,利用地图匹配算法获取最佳航行路径。实验结果表明,系统的导航精度高、轨迹规划和避障能力强。     

列车开行方案与客流需求的匹配性评估与优化研究

列车开行方案与客流需求匹配与否在很大程度上决定铁路运输服务的质量。高匹配度的开行方案能有效协调运营方与乘客方之间的利益,实现两者的双赢。为提升列车开行方案与客流需求的匹配度,从能力效用、运输质量和服务水平3个方面以及不同维度的6个指标构建开行方案与客流需求的匹配性评估指标体系。为使评价结果更加客观、科学、严谨,通过解析各个评价指标的特点以及评价指标之间、指标与开行方案之间的关联,比选提出结合因子分析的E-TOPSIS法进行综合评估。基于上述评估结果,针对匹配度较低时段的列车开行方案,创造性地统一了评估模型与优化模型,建立以匹配性评估模型为上层、客流平衡分配模型为下层的双层规划模型,并以保障客流基本出行需求、列车停站需求、线路及列车最大能力等为约束进行优化。最后,由案例分析可知,优化之后的开行列车数较原方案减少了2列,平均客座率提高5.7%,列车停站方案由4类变为5类,停站率增加2.5%,匹配度总体提升0.201,优化后的开行方案更加适应客流需求。研究充分表明,该方法不仅能提前预测与评估列车开行方案的执行情况,还能有效提高两者的匹配度,为往后进一步优化列车开行方案提供决策依据和指导建议。     

电动客车动力系统研究

电动汽车动力系统主要包括动力电池、驱动系统和变速系统。对水平铅酸电池的试验研究显示该电池完全满足电动汽车行驶需要。对新型稀土变磁通电机的驱动特性及其控制原理、线控两挡变速器原理进行了研究,并进行了一体化设计。试验结果表明,装有该动力系统的电动客车动力性和经济性均达到较高的水平。     

蓄电池式装载机双电机驱动系统参数匹配优化

为提高蓄电池式装载机整机能量利用率,在满足各项性能指标的基础上,以某蓄电池式装载机为研究对象,通过分析电机参数对蓄电池式装载机动力性能和经济性能的影响机理,提出用2台电机分别为蓄电池式装载机的液压系统和行走系统提供动力的双电机动力驱动方案。在兼顾蓄电池式装载机的动力性和高效性的基础上,对行走系统主要元件进行参数匹配,包括电机参数匹配、电池参数匹配等。基于拟合循环工况,从爬坡能力、加速能力以及插入堆料能力等方面考虑电机的峰值工作特性,采用概率统计法精确匹配电机额定功率和电机参数,从而满足蓄电池式装载机的动力需求,降低蓄电池式装载机的功率。构建蓄电池式装载机驱动系统优化模型,以单次循环耗电量为优化目标,基于蓄电池式装载机的驱动作业特性利用粒子群算法对蓄电池式装载机驱动电机运行工况、传动比参数进行了优化。研究结果表明：优化后整机模型单次循环能耗降低了2.7%,动力电池SOH健康状态下循环次数增加了2.7%,可为蓄电池式装载机参数匹配优化研究提供参考。     

“互联网+”智慧公路养护管理技术研究

为解决贵州山区智慧公路建设及养护管理中存在的信息化相关功能完善程度不足、智慧公路硬件保障短板、各项智慧要素之间的互动频率及有效性较为低下等问题,提出逐步优化智慧公路养护管理顶层设计、不断提高智慧管理硬件匹配程度、强化“建设—使用—养护”一体化理念等策略,为贵州山区智慧公路养护管理工作提供参考。     

基于多标记像素匹配的高分辨率遥感图像道路提取

针对高分辨率遥感图像道路提取方法存在提取不完整和误提取问题,提出一种基于多标记像素匹配的高分辨率遥感图像道路提取方法. 将待提取图像由RGB颜色空间转换到 Lab颜色空间,选取与照明强度弱相关的色相特征作为初始匹配项. 以矩形框的方式标记不同类型的道路,利用t 检验法剔除其匹配项的异常值,从而确定阈值来匹配道路像素点,利用局部纹理算子对匹配结果进行筛选. 利用道路区域的形态特征对匹配结果进行优化处理. 为验证所提方法的可行性和优越性,对不同传感器获取的高分辨遥感图像进行测试,与现有道路提取方法进行对比. 定性和定量精度评价结果表明,所提方法对不同类型道路的提取具有较高的精度.