Survey of ship platoon cooperative control北大核心CSCD

船舶列队是未来水路运输的重要方式。分析船舶列队协同控制的特点和原理;从船−岸协同交互、列队控制模型、列队运动控制、列队典型应用等4个方面分别进行现状分析与梳理。总结当前船舶列队控制技术瓶颈,包括人机共驾控制、列队控制运动不确定性建模、列队协同控制一致性、通信受限下船舶列队鲁棒控制及一致性控制等。最后,指出未来的船舶列队协同控制发展,应重点解决基于数据驱动与机理融合的列队运动建模、基于生物群体机制的船舶列队控制、基于分层控制的船舶列队控制等关键问题。     

铁路GYK智能辅助系统研究

针对轨道车司机现场作业过程中操作繁琐,时间长且易出错,难以获取行车过程中的重要项点等问题,开展铁路GYK智能辅助系统研究。通过梳理整合轨道车运行径路中的GYK操作信息、开车对标点、GYK关键项点等数据,应用北斗定位技术,确定轨道车当前位置,及时提示运行径路中的相关信息,实现行车途中所需数据的高效查询、实时提示及预警,以及运行径路导航等功能,缩短GYK操作时间,降低错误概率,确保轨道车的运用安全。从设计原则、系统架构及功能实现等几方面,对GYK智能辅助系统进行详细介绍,并通过现场实际运用,验证其在运行过程中径路导航的准确性和有效性。     

疫情防控背景下的地铁多车站客流协同控制模型及算法

基于各车站在各时段客流进站速率的协同优化,考虑客流控制和客流承载过程中的各种约束,以列车车厢内客流聚集总风险最低和乘客在车站总等待时间最短为双目标,构建疫情防控背景下的多车站地铁客流协同控制模型。针对模型的非线性特点,设计基于变邻域搜索的启发式算法进行求解。依托南昌地铁1号线实际客流数据构建算例进行验证。结果表明：实施客流协同控制后,研究时段内全部23列列车的满载率均未超过满载率阈值0.5,且客流聚集总风险值较控制前下降65.41%,乘客平均等待时间仅为3.87 min;随着列车最大满载率阈值的增加,乘客的等待时间呈指数下降趋势,而客流聚集风险则呈线性增长;缩短发车间隔时间能够有效降低列车满载率,但列车运行成本也会急剧增加;按实际发车间隔时间（10 min）实施客流协同控制后,所有列车的满载率均低于0.5,客流聚集总风险值下降22.36%,而乘客平均等待时间仅增加0.6 min,验证了模型及算法能更加高效地降低列车满载率。     

隧道智能施工协同管控技术研究与应用

为解决隧道施工过程中外部环境感知、多装备协作和数据资源实时共享等问题,对隧道建造全工序进行研究并构建隧道智能施工协同管控技术。首先,研究智能感知技术,采用三维激光扫描技术实现隧道施工关键工序的环境智能感知,利用隧道掘进装备多源数据采集与存储技术实现多工序下的传感数据统一管理;然后,研究隧道内多机通信与协作技术,设计提出1种AP+Mesh的无线自组网方案,打通隧道内装备间数据交互的信息通道,并结合施工工序提出基于主从架构的多机协作方案;最后,从技术、部署和功能3个维度设计平台架构,实现调度管理、进度管理、风险预警、质量管理和装备管理5大系统功能。经过在渝昆高铁和黄黄高铁的实际应用,表明隧道智能施工协同管控技术可整合“人—机—岩”所有信息资源,实现隧道施工过程外部环境感知、数据采集存储和装备间协作管理;该技术各项功能满足施工需要,平台端施工建议参数或指令可直接下发至具备智能化功能的装备,指导各掘进装备按工序施工。     

高速列车司机超视距监控预警系统应用研究

当铁路沿线突发自然灾害时,若高速列车临近灾害发生点,司机不能及时获知前方危情信息,无法及时采取应急措施,可能造成重大安全事故。研究提出高速列车司机超视距监控预警新型方法,设计由铁路灾害监测无线高速共享专网子系统、铁路防洪视频监控子系统、车载灾害视频监控子系统、铁路灾害危情智能识别子系统组成的高速列车司机超视距监控预警系统。对高速列车在隧道等复杂环境下车地高速数据传输、铁路灾害车地协同监控预警、铁路灾害危情自动识别预警等关键技术进行阐述,并完成车地协同监控灾害技术验证。结果表明,该系统可提升高速列车司机面对突发灾害的应急处置技术水平,增强铁路突发灾害的应对和防灾减灾能力,有效避免司乘人员伤亡,有助于推进铁路防洪点无人化值守进程。总结该系统的应用与验证情况,可为我国铁路防洪防灾工作提供参考。     

我国陆路交通基础设施智能建造思考

智能建造是建筑业高质量发展的方向。为实现我国2035年迈入智能建造世界强国的目标,针对我国陆路交通基础设施建设,基于智能建造现状,分析了目前面临的技术瓶颈;并结合其智能建造的特点,对我国陆路交通基础设施智能建造的研究技术路线、全寿命周期管理、实现路径等三大方面进行了深入思考、探索。通过对比全价值链协同建模、一体化建模两种智能建造研究技术路线,提出更符合现阶段实际技术与应用条件的智能建造研究技术路线;从智能勘察、智能设计、智能生产、智能物流、智能施工、智能运维等方面阐述了全寿命周期陆路交通基础设施智能建造技术,提出了各阶段研发重点;并从国家、行业、企业管理及技术研发等方面多角度提出了陆路交通基础设施智能建造实现路径。     

基于锚链可靠性的深水半潜平台设定点追踪控制

装备锚泊辅助动力定位系统的半潜平台运动控制主要目标,是将船舶保持在距离目标位置较小的半径内,同时防止系泊缆发生失效。该文将设定点追踪控制方法应用于配备锚泊辅助动力定位系统的半潜平台,以确保系泊缆的可靠性。根据结构可靠度指数和动态权重系数,建立系泊缆张力的能耗方程,通过求解能耗方程在线计算最优设定点;并基于该方法设计了定位系统控制器,通过时域耦合数值模拟对该方法进行验证与对比。结果表明,在控制参数相同的情况下,文中提出的设定点追踪控制方法可以使系泊缆的可靠度指数保持在相对较高的水平,提高定位精度的同时降低系泊缆张力动态响应幅度。该方法将有助于推动锚泊辅助动力定位系统在半潜平台上的进一步工程应用。     

车路协同报警系统研发与应用

根据贵南高铁广西段线路安全隐患与防控需求,研发车路协同报警系统。该系统是集成多种技术的智能安防系统,由机车综合无线通信设备、车路协同报警地面设备、车路协同报警平台和GSM-R网络4部分组成。介绍系统的主要功能,并重点阐述报警平台算法中心服务、报警平台图片处理、机车位置信息实时获取等关键技术。该系统可有效提升高速铁路的安全性能和运行效率,推动铁路运输的智能化发展。     

基于BIM技术的桥梁下部结构参数化建模与协同设计应用

为解决铁路桥梁下部结构建模过程中,参数化程度低、各专业协同数据传递不畅等问题,对铁路桥梁下部结构参数化建模与协同设计应用进行研究。本文为铁路桥梁应用较为广泛的桥墩、基础类型提供了参数化建模方法,提出下部结构协同设计功能的实现方式和流程,并从数据、建模、应用三个层面对开发工作展开论述。在数据层面,提出桥梁下部构件数据结构的定义思路,并基于Bentley平台EC框架建立参数化数据与三维模型间的联系,解决了设计信息的传递问题;在建模层面,基于平台图形接口与参数化模板技术,实现不同截面、不同类型实体的创建,提高了参数化建模功能的适用性;在应用层面,对软件界面及主要功能进行详细介绍,通过将三维参数化建模方法与协同设计数据融合,开发了基于协同接口的三维建模与下部结构计算功能,实现了协同数据的高效利用,保证了三维模型的准确性与设计数据的统一性。该参数化建模方法在通苏嘉甬铁路项目信息模型设计中进行了应用,实现了设计成果的三维可视化分析与各专业接口的快速核查。     

基于BIM公共数据环境的装配式建筑协同设计

装配式建筑是一种新兴的建筑形式,具有高效、环保、节能等优点,已经成为建筑行业重要的发展方向之一。装配式建筑设计过程中,建筑、结构和机电等专业需要频繁进行数据交互,设计方与生产厂、物流商、施工单位等也是数据高度耦合,沟通协调量大。为解决设计阶段信息混乱、共享效率低等问题,推动不同团队、不同单位围绕设计工作展开高效协作,并最终提升装配式建筑设计协同度,为此,采用BIM公共数据环境(CDE)解决传统基于IFC、gbXML等国际标准进行数据交换存在的数据丢失问题,并建立一个基于BIM CDE的装配式建筑协同设计平台。该平台的核心为一种由“三要素”(通用数据、文件数据以及数据关系)组成的扁平化数据模型,对设计过程中形成的各种几何数据(如建筑、结构、机电等专业工程模型和数据)和非几何数据(如装配式建筑设计说明书、生产运输说明书、施工组织设计等)进行融合和存储管理。进而,以REST API的接口方式对资源的访问,包括建筑、结构、机电等专业之间的数据交换,以及设计、生产厂和施工单位之间的信息反馈,并梳理基于该平台的装配式建筑协同设计工作流程。该平台有助于实现装配式建筑设计阶段的专业协同与阶段协同,保障...