基于重复学习控制的高精度高速摆动扫描系统研究

采用重复控制,可以显著提高控制系统对周期性信号的跟踪精度,提高系统的鲁棒性.针对反射镜高速摆动扫描系统,设计了基于重复学习控制补偿的控制器,通过对扫描系统常规PD控制与重复学习补偿控制的仿真对比,对50Hz参考输入周期扫描信号,所设计的重复学习控制系统能够高精度地跟踪给定周期信号.     

防止地铁屏蔽门与列车间隙夹人的方案

描述屏蔽门限界的形成,对广州地铁各线路列车门、屏蔽门的相关参数进行统计,由此得出屏蔽门与列车之间的距离参数。针对屏蔽门与列车的间隙会对乘客构成安全隐患的问题,提出滑动门门体设置安全挡板和增加激光探测装置两种方案。     

基于车辆噪音时域特征的交通量统计方法

针对现有交通流数据采集设备存在造价高、采集精度不够及难于后期分析等实际问题,提出了一种利用车辆音频时域信号特征进行交通量检测的方法。该方法根据车辆噪音信号的波形特点,通过提取车辆噪音时域特征参数短时能量和过零率,进行端点、特征跳变点检测及车型辨别、分类,统计出交通量数据。试验结果表明,结合音频信号时域能量分布和过零率能够实现交通量信息的有效检测,同时为保证音频信息采集的有效性,数据采集设备应安装在车辆加速行驶路段或凸形竖曲线顶部附近。该检测方法具有检测方便、设备投入少的特点,统计精度能够满足工程实际需要,适用于一般公路交通量的调查。     

面波技术在滑坡勘察中的应用

面波技术在工程勘察及岩土工程检测中得到了较为广泛的应用,岩土工程勘察、路基压实质量检测及地基承载力等测试应用研究较多。运用面波技术对渝邻路的大湾滑坡进行了勘察,通过时域信号分析、频散曲线和波速云图3种判定方法查明了滑坡的滑动面。与钻孔资料对比,两者的结果较为一致。     

一种宽带声自导的信号设计与检测方法

根据鱼雷自导过程中近/末程工作特点,提出一种宽带复杂信号设计及检测方法。利用鱼雷自导系统的宽带条件,选择具有一定水声对抗能力的多频编码脉冲,组成一种特殊的复杂信号形式,以实现准全宽带的信号发射;根据该类回波信号特点采用信号相干与非相干联合处理方法实现信号的检测。仿真结果表明了该方法的有效性。     

贯通式同相牵引直接供电系统牵引网边界频率特性研究

分析贯通式同相牵引直接供电系统牵引网及其边界的频率特性.利用牵引网的频域模型,全面分析牵引网频率特性;由牵引变电所与线路的联接方式,提出"牵引网边界"的概念,指出"牵引网边界"由牵引变电所出口处的电容和外侧一段线路组成.分析牵引网和边界对故障暂态分量的衰减特性发现:暂态高频信号在经过牵引网及其边界时都会衰减;牵引网越长...     

基于竞争循环双Q网络的自适应交通信号控制

为了更加有效且可靠地自适应协调交通流量,以减少车辆的停车等待时间为目标,提出了3DRQN(Dueling Double Deep Recurrent Q Network)算法对交通信号进行控制。算法基于深度Q网络,利用竞争架构、双Q网络和目标网络提高算法的学习性能;引入了LSTM网络编码历史状态信息,减少算法对当前时刻状态信息的依赖,使算法具有更强的鲁棒性。同时,针对实际应用中定位精度不高、车辆等待时间难以获取等问题,设计了低分辨率的状态空间和基于车流压力的奖励函数。基于SUMO建立交叉口的交通流模型,使用湖北省赤壁市交叉口收集的车流数据进行测试,并与韦伯斯特固定配时的策略、全感应式的信号控制策略和基于3DQN(Dueling Double Deep Q Network)的自适应控制策略进行比较。结果表明:所提出的3DRQN算法相较上述3种方法的车辆平均等待时间减少了25%以上。同时,在不同车流量及左转比例的场景中,随着左转比例和车流量的增大,3DRQN算法的车辆平均等待时间会有明显上升,但仍能保持较好效果,在车流量为1 800 pcu·h^-1、左转比例为50%的场景下,3DRQN算法的车辆平均等待时间相比3DQN算法减少约15%,相比感应式方法减少约24%,相比固定时长的方法减少约33%。在车流激增、道路通行受限、传感器失效等特殊场景下,该算法具有良好的适应性,即使在传感器50%失效的极端场景下,也优于固定时长的策略10%以上。表明3DRQN算法具有良好的控制效果,能有效减少车辆的停车等待时间,且具有较好的鲁棒性。     

基于PDS的铁路信号冗余结构危险失效概率计算方法

在铁路信号领域的安全评估中常采用IEC61508中的方法计算产品的每小时危险失效概率(Probability of a Dangerous Failure Per Hour,PFH),但该方法所面向的工业控制系统同铁路信号地面控制系统间存在差异性,且计算过程针对共因失效的分析较少。采用PDS(挪威语缩写,代表安全仪表系统的可靠性)方法定量计算铁路信号冗余结构的PFH,首先分析铁路信号系统典型的3种冗余结构,然后通过引入结构修正因子CMOON改进β参数模型,以区分共因失效对不同冗余结构PFH影响的不同,接着根据3种冗余结构的工作特点构建系统可靠性框图,并给出不同冗余结构通用的PFH计算公式,最后以实验数据进行仿真,结果显示,与采用IEC61508中的方法相比,本文的方法更加注重共因失效对PFH的影响程度,符合现场设备的实际使用情况。     

中国铁路信号显示技术的回顾与展望

信号显示是信号所能表达意义的总称,包括地面信号显示和车载信号显示。以发展为脉络,首先介绍地面色灯信号的颜色、机构、显示含义的发展过程,阐述地面信号"速差制"显示制度形成的重要原因。分析不同类型信号机构之间兼用的可行性,描述灯光配列原则与机构外形的变化,进而讨论地面信号显示制式应用的局限性。然后介绍车载设备、列控系统的发展,阐述车载信号显示制式的显示方式、内容,并分析其与地面信号显示制式之间的关系。结合不同等级列控系统的特点,讨论车载信号显示制式在部分等级应用的局限性。最后展望信号显示制度的宏观发展方向,初步探讨CTCS-1、CTCS-4级及ATO列控系统信号显示技术特点。下一代列控系统在向着自动化和智能化方向发展,届时信号显示含义也将重新定义。     

临界饱和状态交通干线协调控制模型

为提升临界饱和状态下干线车流通行效率，提出了一种基于冲击波理论的干线双向信号协调控制方法。首先，建立了考虑车速变化、转向比例、车道变化等因素的干线交通流模型，分析了临界饱和交通干线交通流运行状态与各参数间的关系。第二，构建了以干线双向通过量最大化为优化目标的混合整数线性规划模型，通过优化干线公共周期和各交叉口绿信比以提高干线通行能力。第三，构建了以延误最小化为优化目标的二次规划模型，并提出了相应的求解算法，通过优化相位差和相位方案实现了干线交叉口的信号协调。临界饱和交通干线协调控制模型由通过量最大化模型和延误最小化模型构成，考虑各交叉口间的制约影响关系，有效避免了排队滞留、溢出、交叉口“死锁”等现象。采用两阶段优化方法，通过通过量最大化模型优化周期及绿信比，继而应用延误最小化模型优化交叉口相位方案及相位差，获得干线系统双向信号协调最优控制方案。最后，应用临界饱和交通状态干线协调控制模型对南京市中山东路10个交叉口进行了信号协调优化，并对优化结果进行了仿真分析。结果表明：临界饱和交通状态干线协调控制模型能对双向临界饱和干线的信号控制方案进行优化，与对照方案相比，优化方案的双向总交通量提升了21.9%，车均延误降低了63.1%，通行能力与服务水平提升显著。