基于改进MPC的重载铁路移动闭塞系统下列车编队控制方法研究

列车编队控制是城市轨道交通移动闭塞系统下一种提升输送能力的重要手段。针对重载列车载重大、编组长、操控难度大的特点,提出一种重载移动闭塞系统下基于改进MPC的重载列车编队运行控制方法。首先建立基于多质点模型分布式控制结构的重载列车编队模型,然后通过增加自适应反馈环节改进MPC方法,并引入0-1指标变量处理非线性函数,进一步求解混合整数的二次型优化问题,最后采用朔黄重载移动闭塞系统下的实际线路数据和列车数据进行仿真,可得到最大速度误差为0.465 km/h,最大间隔误差为1.899 m,且误差分布聚集在零点附近。仿真结果表明:提出的基于改进MPC控制方法能够满足重载移动闭塞系统下编队控制精度要求,该控制方法是有效的。

虚拟仿真技术在地铁列车运行仿真系统中的研究

对虚拟仿真技术进行了研究,并将其应用到地铁运行仿真系统的视景仿真中。着重从场景模型的生成、动态场景的控制、视点变换、人物仿真等几个方面研究了虚拟仿真技术与地铁运行仿真系统的结合,并以北京地铁二号线的改造为背景,在PC机上实现了CBTC(Communication Based Train Control)地铁列车运行仿真系统中的虚拟视景仿真。

城轨列车运行仿真系统中三维视景研究与实现

首先分析了北京地铁一号线列车运行仿真系统中实时三维视景子系统的特点,提出利用UML(UnifiedModelingLanguage,统一建模语言)对三维视景子系统设计进行描述,并利用Creator分别建立车站和隧道三维模型,解决了三维视景子系统与列车运行仿真系统中其他子系统之间实时性的关键问题。实现结果表明:三维视景子系统具有较强的真实感,并且具有较好的实时性。

基于混成自动机的城市轨道交通ZC子系统建模与验证方法

结合城市轨道交通列车控制系统区域控制器(ZC)子系统的混成特性,采用扩展的统一建模语言(UML)建立ZC子系统的UML顺序图;采用模型转换方法,提出从源模型到目标模型转换的定义和规则,将ZC子系统的UML顺序图转换为形式化的线性混成自动机模型,用于ZC子系统功能的安全验证。以北京地铁亦庄线ZC边界切换控制功能场景为例,建立该场景的UML顺序图;将其对应车地通信的5个阶段细分为5个组合片段;根据模型转换定义及规则,将各组合片段转换为线性混成自动机,进一步将不同组合片段的线性混成自动机合成完整的目标线性混成自动机;根据建立的线性混成自动机模型,采用验证工具BACH对该场景的7条功能性质和4条安全性质进行验证。结果表明:ZC边界切换控制功能满足设计需求,列车能够安全通过地面区域边界点,没有超速情况且能够在接管ZC管辖范围内安全停车。表明所提出的建模和验证方法是可行的,弥补了对具有混成特性列车控制系统既有验证方法的不足。

基于UML的城轨列车运行控制仿真系统建模与实现

利用UML对北京地铁一号线列车运行控制系统进行了分析和建模,提出了一种适用于城轨列车运行控制仿真系统的分层模型,并在实验室对北京地铁一号线列车运行控制系统进行了仿真,实验结果表明:该仿真系统模型符合实际列车运行控制系统原理.

可移植的自然语言生成系统中知识库的设计

从可移植的角度对自然语言生成系统中任务域处理进行了研究,结合面向对象的知识库的基本理论,从知识表示、知识获取、知识推理、知识更新等方面提出了可移植的自然语言生成系统中知识库的设计方法,并通过实验结果证明该方法是可行的.

具有可移植性自然语言生成系统的实现

从系统可移植性的角度对自然语言生成系统的任务域处理模块、语言学处理模块、文本生成模块进行研究 ,提出了具有一定可移植性的自然语言生成系统的设计方法 ,并通过实验验证了方法的可行性 。

可视化仿真测试方法在地铁车载系统中的研究

提出了一种为地铁车载系统搭建可视化仿真测试平台的方法,给出了详细的系统架构和设计方法。该方法使用MultiGenCreator建模,通过网络协议、串口协议将仿真测试平台与车载系统相连,实现了车载仿真测试平台的界面直观、操作方便。该方法具有一定通用性,可应用于一般嵌入式实时系统中。

基于COM技术的多类对象的监控系统的实现

为了解决多类对象的监控系统的设计,本文提出了基于COM技术的解决方案,并阐述了此方案的设计思路,同时解决了此方案中的关键性问题:COM技术中多级接口的问题,最后给出此方案的具体实现。

多服务电话增值服务系统的设计

本文着重阐述了多服务电话增值服务系统的设计方法和主体框架，同时还提供了该多服务系统中各单服务子系统设计的详细内容。

基于特定任务域的自然语言生成系统实现方法

针对自然语言生成系统在任务域不同时需要对系统进行重新设计的问题,本文从可移植的角度,对自然语言生成系统中的任务域处理模块、语言学处理模块、文本生成模块进行了研究,提出了一种基于特定任务域具有可移植的自然语言生成系统的实现方法,并通过实验验证了该方法的可行性。

城轨列控系统仿真平台中联锁站的设计和实现

分析了联锁站仿真系统在城市轨道交通列车运行控制系统仿真平台中的作用。以面向对象的软件工程为基础,运用UML语言阐述联锁站仿真系统的功能需求、总体设计、详细设计、编程和实现的过程并利用CASE工具建立系统设计不同阶段的可视化模型。通过编程实现,验证了模型的正确性和分析方法的有效性。采用这种方法对仿真系统进行设计,优化了开发过程,提高了软件设计的质量和效率。

对话系统中知识处理的研究

在第四代人机交互技术中,基于知识内容的特定域,人机口语对话系统正处于研究热点中.在对话系统中,如何处理好丰富多样的语言学知识与深层表达的任务域知识之间的关系是一个研究难点.本文结合了颐和园导游口语对话系统的实际开发经验,提出了语言学的知识处理和任务域的知识处理相并列的模块结构形式.在这种结构中,域知识库中的概念属性在语言处理模块中产生语义映射,自然语言生成模块的规划以域知识库的查询推理结果为基础.实际测试表明,这种模块结构形式使得系统具备良好的知识查询、表达能力和语言理解、生成能力.

基于遗传算法的重载列车驾驶策略研究

针对重载列车在长大下坡道运行时需采取循环制动来保证列车安全运行的难点问题,通过分析重载列车动力学模型和操纵要求,研究了一种基于遗传算法的列车驾驶策略。首先,基于线路数据和列车编组数据,对重载列车运行过程进行了动力学模型的建立;然后以操纵要求建立约束集,设计了以工况(制动和制动缓解)转换点为编码对象的驾驶策略生成算法;最后选取朔黄铁路一段长大下坡道实际线路数据,仿真得到最优的工况转换序列,并生成列车驾驶曲线。分析仿真驾驶曲线与指导驾驶曲线速度的均方根误差以及速度误差的期望和方差,表明该方法是可行的。

基于虚拟现实的屏蔽门仿真系统设计与实现

基于Creator/Vega的屏蔽门控制系统的虚拟现实技术,建立屏蔽门系统的三维模型,重点研究仿真系统中屏蔽门、列车车门与信号系统的联锁控制,给出屏蔽门系统的故障模式,实现屏蔽门系统的电气特性。该设计方案已在大连快轨3号线的仿真测试中得到应用,证明能够满足与车门联锁驱动、实时监控以及故障处理的功能需求。

重载铁路始端技术站列车组合策略优化研究

重载铁路始端技术站在重载铁路线网中具有举足轻重的地位。针对列车站内组合策略优化问题,通过分析重载列车技术站内作业特点,引入出站列车追踪策略变量,考虑到发线选择、到发线内接发车进路冲突和列车出发时间动态调整等约束的基础上,以单位时间内从技术站发出的货物列车净载重最大为目标,结合列车站内整体作业流程,构建混合整数规划模型,采用混合细菌觅食-离散粒子群算法,并对具体列车站内组合策略进行优化求解。最后,以某技术站为例进行分析,结果表明4 h内,列车站内组合策略优化后发出货运量为18.5万t,与经验方式发出16.5万t相比多2.0万t,技术站输送能力提升12.12%,验证了模型和算法对列车站内组合策略优化的可行性。

一种基于改进BP神经网络的重载列车驾驶曲线算法研究

BP神经网络被用于重载列车驾驶曲线研究,利用列车实际驾驶数据进行神经网络学习,描述列车制动时的非线性特性,对列车制动运行过程建模,获得列车制动减压目标值及缓解时间进行运动方程运算,最终获得重载列车驾驶曲线。通过在朔黄线线路上由该模型仿真得到的驾驶曲线和实际列车驾驶曲线比较,结果表明该方法研究驾驶曲线是有效的。

CBTC系统中数据库存储单元的下载策略

针对基于通信的列车控制系统(CBTC)中数据库存储单元(DSU)与其他子系统设备的数据下载问题,提出几种下载策略并进行深入分析与比较;使用一种最优下载策略,对DSU下载具体流程进行研究,完善DSU的下载功能,提高整个列车控制系统(ATC)的性能和安全性。

一种CBTC系统数据码位自动生成方法研究

针对目前基于通信的列车控制(CBTC)子系统之间数据接口码位由人工进行转换存在的问题,提出了一种自动生成的方法。该方法从CBTC系统的线路图数据出发,将数据按照关联规则进行分层处理并应用顺序启发式算法,自动生成CBTC不同子系统之间通信需要的数据接口码位。该方法已应用于北京地铁亦庄线,通过7个步骤自动生成计算机联锁向区域控制器传送的数据码位信息,验证了该方法能够提高生成效率,并有助于实现数据码位的规范化。

CBTC系统数据管理过程分析和设计

阐述基于通信的列车自动控制(CBTC)系统的功能,讨论其系统数据所具有的空间性、一致性和关联性等特点。针对CBTC系统数据的特点,提出一种基于数据供应链(data supply chain,DSC)对数据管理过程进行分析和设计的方法,给出具体设计过程的7个步骤,并讨论该方法的可用性和可行性。