北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心
- 作品数：148 被引量：639H指数：13
- 相关作者：石竹景浩李敏梁潇周晶晶更多>>
- 相关机构：中国铁道科学研究院通信信号研究所清华大学智库中心桂林电子科技大学建筑与交通工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术机械工程电子电信更多>>
- 基于随机价格时间博弈的列车队列稳定性模型验证与控制策略优化
- 2023年
- 为保证列车队列运行安全并提高队列稳定性,研究了列车队列稳定性模型验证与控制策略优化问题;基于车-车通信的列车队列采用等空间间隔、等时间间隔和变时距3种控制策略,利用随机价格时间博弈自动机,建立了包含领航列车和跟随列车的队列控制模型,分析了模型的队列稳定性;在保证列车运行安全的前提下,以列车的相对位置差、相对速度差和时间间隔差为成本函数,通过队列随机价格时间博弈自动机模型获得控制策略集;利用Q-Learning方法得到队列的最优驾驶策略,验证队列运行的安全性和稳定性;结合列车运行追踪场景,进行队列的稳定性分析。仿真结果表明:通过形式化验证,采用3种控制策略下的队列安全性得到了保证;通过随机价格时间博弈控制、协方差优化控制和Q-Learning方法对比PID控制,等空间间隔策略下的队列稳定性误差最大值分别减小到了0.19%、0.18%和0.11%,等时间间距策略下的队列稳定性误差最大值分别减小到了30.21%、10.34%和9.24%,变时距策略下队列稳定性误差最大值分别为118.27%、56.09%和39.67%,可见,采用Q-Learning方法的随机价格时间博弈理论能在安全前提下提高列车队列稳定性。
- 卢万里吕继东高金金柴铭刘宏杰唐涛李丹勇宋栋良
- 关键词：交通信息工程列控系统稳定性
- 高铁人机交互界面的分析与设计
- 2017年
- 近年来,高铁技术得到了突飞猛进的发展,列控系统中的车载设备在保证列车安全运营的过程中扮演着重要的角色。车载设备中的人机交互界面是司机和车载安全计算机之间信息交互的桥梁。文章主要在分析了人机交互界面的作用和功能的基础上,对人机交互界面中各个区域的显示进行了分析与设计,这对研发人员在人机交互界面的开发中具有重要意义。
- 吴明桓魏国栋
- 关键词：人机交互界面车载设备
- 安全论证方法及其在铁路信号开发安全保障中的应用被引量：9
- 2014年
- 随着我国铁路运行速度的提高和运行间隔的缩短,以及计算机和通信技术在信号系统中的大规模应用,安全问题显得越发重要和复杂。如何针对我国国情,保证新一代信号系统的安全性是当前必须面对的难题。本文以安全目标为主线,采用安全论证的方法对系统研发阶段的安全保障进行规划和验证。在此基础上,构建信号系统的论证驱动安全设计框架,以GSN论证语言为基础设计安全论证的软件系统。
- 牛儒唐涛
- 关键词：轨道交通信号系统STRUCTURING
- LTE-M综合承载系统互联互通方案设计和性能测试被引量：8
- 2019年
- 针对目前城市轨道交通中采用商用公网长期演进(LTE)系统承载时,跨核心网互联互通的可靠性和实时性不满足业务需求的问题,分析了城市轨道交通长期演进(LTE-M)综合承载系统的业务需求,提出了LTE-M综合承载系统互操作性需求和数据业务的互联互通需求,研究了LTE-M综合承载系统互联互通的工作机制,设计了可靠性保障方法,包括核心网间路由重建立、核心网间故障倒切、核心网板卡倒切等,提出了LTE-M综合承载系统互联互通的系统架构;在实验室搭建了LTE-M综合承载系统互联互通测试环境,分析了信令和数据,以验证其是否满足应用需求,并进行了LTE-M综合承载系统跨核心网切换测试、跨核心网路由测试、核心网故障倒切测试、可靠性测试和互联互通性能测试。研究结果表明:为满足城市轨道交通列车跨线运营需求,需实现LTE-M终端和基站之间参考点、核心网服务网关与分组数据网关之间参考点、移动管理实体之间参考点以及归属签约用户服务器与移动管理实体之间参考点接口的互联互通;LTE-M综合承载系统互联互通跨核心网切换时间小于1 s,核心网间路由重建立时间小于1 s,核心网单板故障倒切时间小于2 s,跨核心网故障倒切时间小于31 s;LTE-M综合承载系统互联互通业务传输时延小于0.15 s,丢包率小于1%;10 MHz带宽能同时传输1路100 kb·s^(-1)的基于通信的列车运行控制业务、2路2 Mb·s^(-1)的车辆视频监控业务和1路4 Mb·s^(-1)的乘客信息系统业务。可见,LTE-M综合承载系统互联互通性能满足城市轨道交通跨线运营的业务需求。
- 赵红礼曹源朱烨
- 关键词：轨道交通互联互通
- 有轨电车路权配置与信号系统选择被引量：23
- 2014年
- 随着有轨电车成为我国公共交通发展的新趋势,如何在有轨电车建设中确定其路权形式,并选择适应的信号控制系统,是有轨电车安全高效运营的关键。对有轨电车路权和所需信号系统特点进行详细分析,为有轨电车建设及信号系统选择提供依据。
- 吴胜权黄振晖曹源
- 关键词：有轨电车信号系统
- 基于DP-SQP方法的列车动态编组优化控制
- 2022年
- 动态编组逐渐成为列车运行控制领域的研究热点之一,低牵引能耗、高编组精确性、强抗干扰能力的多目标控制是实现动态编组的难题。针对这一问题,提出一种基于动态规划(DP)-序列二次规划(SQP)的优化控制方法。首先,对动态编组过程建立数学模型;然后,建立以低能量消耗和精确编组为目标的动态编组优化问题,在离线状态下使用动态规划算法计算速度曲线;最后,以离线速度结果为基础,使用序列二次规划算法求解最优控制策略在线控制列车。仿真实验表明,使用本文方法控制编组过程时,牵引能耗降低5.6%,编组误差下降至3 m,SQP算法求解的迭代次数下降到12次;在有外界干扰状态下,该方法可在线控制列车校正速度偏离,消除干扰带来的影响。
- 李建雄王海峰张启鹤柴铭
- 关键词：列控系统多目标优化动态规划序列二次规划
- LTE-R与GSM-R的越区切换成功率比较被引量：21
- 2013年
- 根据GSM-R和LTE-R的越区切换过程,考虑信道占用、信道质量、参数设置、单点故障和多普勒频移5个主要因素对越区切换的影响,利用随机Petri网分别建立GSM-R和LTE-R的越区切换模型,比较研究不同列车运行速度时二者的越区切换成功率,以及频谱、列车运行速度对LTE-R越区切换成功率的影响。结果表明:越区切换成功率均随列车运行速度的增加而降低,但LTE-R的越区切换成功率高于GSM-R,且受列车运行速度增加的影响较小;LTE-R采用低频段800MHz的越区切换成功率高于高频段2.6GHz时。对于高频段的2.6GHz,列车运行速度低于350km·h-1时,能够满足CTCS-3对数据传输安全性和可靠性的要求。
- 曹源马连川张玉琢穆建成
- 关键词：铁路移动通信系统越区切换切换成功率
- 基于联锁运行数据的转辙机健康状态智能分析方法
- 2023年
- 转辙机是重要的安全关键信号设备,目前多依赖人工经验进行健康状态分析,存在误差大、预测不准的问题,现场维修维护面临很大压力.基于转辙机控制原理,利用联锁运行数据,提出一种结合深度置信网络和连续隐半马尔科夫模型的智能分析方法,对转辙机健康状态进行评估预测.首先,通过深度置信网络提取特征作为连续隐半马尔科夫模型的输入,利用联锁状态数据对预测模型进行训练,以不同观测值序列输出最大似然概率来确定转辙机的退化状态;然后,通过各退化状态驻留时间均值及方差计算转辙机退化状态的驻留时间,以此来预测转辙机健康状态的持续时间.实验表明,该方法在状态预测准确率方面达到83.08%,较传统隐半马尔可夫模型提高约13%,具有较好的预测精度,能够有效支撑现场维修维护工作.本文对信号设备的智能运维具有一定的借鉴作用.
- 张轩赫梁志国张宏扬王海峰
- 关键词：转辙机
- 基于深度学习与遗传算法的动车组与ATP车载设备接口试验测试序列优化生成被引量：10
- 2018年
- 接口型式试验验证不同类型ATP车载设备与不同型号动车组之间接口的适配性与安全性,而其测试序列设计和优化对在有限试验资源下高效、安全地完成试验十分重要。目前,接口型式试验的测试序列主要基于经验人工编写形成,测试项的有效性和测试序列的优化衡量等方面存在较多问题。本文研究了接口型式试验的测试序列的优化生成方法,利用深度学习算法与遗传算法,针对测试序列的生成与优化进行建模,设计测试序列的生成与优化两个相互联系的过程,综合地在序列解空间中寻找次优解,以得到期望的测试序列。基于型式试验现场数据进行了仿真与分析,论述了本文策略的有效性。
- 袁磊甘庆鹏李开成付强
- 关键词：高速铁路型式试验遗传算法
- 基于贝叶斯网络的列控车载设备故障诊断方法被引量：32
- 2017年
- 列控车载设备故障排查与维护多依赖于人员经验,存在一定的片面性且效率较低。提出一种基于贝叶斯网络的列控车载设备故障智能诊断方法,基于历史故障数据得到故障征兆,利用粗糙集理论对故障征兆进行属性约简,降低训练模型的复杂度;将专家知识与故障数据训练相结合,改进贝叶斯网络模型,并将故障征兆关联关系融入模型中。以武广线列控故障数据为例,验证该模型的诊断效果。该方法对提升列控系统故障诊断的智能化水平具有借鉴意义。
- 梁潇王海峰郭进徐田华
- 关键词：车载设备故障诊断贝叶斯网络属性约简
