机车司机模拟驾驶装置姿态仿真控制系统

介绍4自由度机车司机模拟驾驶装置姿态仿真控制系统软硬件设计思想，软件设计流程图及解决的主要问题，实践证明该控制系统设计合理，控制性能较好．

考虑延时的自动驾驶横向控制综述与分析

随着科技的进步和创新,自动驾驶技术取得了显著的发展。在自动驾驶系统中,车辆的横向控制在实现精确路径跟踪和稳定行驶中起着关键作用,由于传感器数据传输、控制器数据处理和执行器转向响应等因素的存在,延时问题在车辆自动驾驶控制系统中不可避免,然而延时会恶化横向控制的性能和稳定性,因此考虑延时的横向控制方法备受关注。文章旨在对考虑延时的横向控制方法进行总结和分类,简要介绍了车辆模型和横向控制方法,分析了延时产生的原因和延时模型,并从基于延时预测补偿、延时状态空间增广和延时扰动鲁棒控制等3个方面对考虑延时的横向控制方法进行介绍。

列车节能操纵优化方法研究

讨论了在起伏坡道线路上运行的列车节能操纵的离线优化问题，提出了一种局部优化仿真计算与全局寻优策略相配合的仿真优化计算模型，其特点比较适合列车优化操纵实时系统的要求。

基于机车自动驾驶系统的列车制动限速技术研究

货物列车在下坡道通过空气制动控制其减速及停车过程中,遇到每百吨列车重量换算闸瓦压力值较低的情况,如果未及时降低列车制动限速并控制其限速运行,可能会出现超速和冒进的风险。为解决该问题,文章设计了基于机车自动驾驶系统的列车制动限速计算方法,并以列车制动限速曲线为基础,实现列车运行曲线规划、驾驶控制和安全防护,保证了列车在自动驾驶模式下的运行安全。现场应用结果表明,与人工驾驶相比,该技术提升了列车运行效率。

客运专线车站到发线运用优化方法

车站的拓扑结构限定了作业线的用途,依据车站的接发车作业要求,分类使用作业线可以有效地减少作业干扰,提高车站作业效率.根据车站的拓扑结构和接发车任务,把到发线的优化目标分解为满足到发线运用规则、利于乘降作业、设备均衡使用等目标,并建立了优化模型.运用遗传算法对模型求解.提出了诱导变异的概念,通过诱导变异避免变异产生病态个体,保证群体的健康.最后通过实例验证了模型和算法的合理性.结果表明,在能力允许的条件下,算法的效率较高并能够取得较优解,满足客运专线车站作业的要求.

列车驾驶模拟器经典洗出算法的参数优化

洗出算法参数的选择对模拟器逼真度有直接的影响。针对目前应用于列车驾驶模拟器经典洗出算法参数选择的不足,根据经典洗出算法原理推导出整体传递函数关系式作为目标函数,以定量表述平台运动空间、响应能力和人体感觉阈值对模拟器逼真度的影响作为约束条件,选择简洁、灵活的极点配置滤波器方程,利用遗传算法进行优化,寻找出最适合模拟器配置的算法参数。运用MATLAB软件,对优化前后的平台运动和人体运动感觉进行比较,结果显示优化后经典洗出算法参数明显提高了模拟器的逼真度。

基于分数阶PID控制器的地铁列车优化控制研究

城市轨道交通运力需求的快速增长,使得地铁列车的行车间隔不断缩小,准点要求越来越高,这对列车运行控制算法的精度和鲁棒性提出了更高要求。本文将分数阶PID控制器引入地铁列车的速度控制,并进行优化研究。建立地铁列车的运动模型,该模型参考牵引制动特性,采用遗传算法修正列车基本阻力系数。基于该模型将分数阶PID控制算法应用于ATO系统的速度控制中。仿真对比分数阶PID控制算法与传统PID控制算法,采用现场数据对建立的模型和算法进行检验。研究结果表明新模型能够更加准确地描述列车的运动特性,当分数阶PID控制算法应用于调速控制后,可以使列车实现更优的速度控制和稳定性。

分布式地铁列车驾驶仿真器的体系结构

从列车驾驶仿真器的体系结构出发,提出一种分布式列车驾驶仿真器的实现方案。该方案中,地铁列车驾驶仿真器由数据采集及输出、主控、ATC仿真、视景仿真、声音仿真、数字广播及通信仿真、运动平台控制等仿真子系统组成。子系统间采用IP组播的方式进行通信。方案支持基于DIS协议的仿真器间的通信,可实现多仿真器协同训练。为降低通信强度,提高仿真的实时性,采用一种DR算法。

一种交叉线干扰情形下列车晚点恢复运行控制方法

铁路网络中,在相互交叉的运行线上,列车运行之间存在着相互影响.一条运行线上的列车若发生晚点,会与其他运行线上的列车发生冲突即同时要求进入同一个信号闭塞分区.待避的被干扰列车须在进入冲突区域前被迫减速甚至停车,从而形成列车运行时分损失.减速幅度即列车在冲突区域开放时刻的速度直接影响被干扰列车运行时分的损失程度.本文提出了一种最优接近速度控制方法,采用黄金比例搜索算法确定被干扰列车在冲突区域开放时刻的最优速度与位置,并设计相应的启发式算法计算被干扰列车的运行控制方案,使其尽早通过冲突区域,减少列车运行时分损失.案例分析表明,与传统的最大牵引策略和绿灯通过策略相比,本文提出的方法可使被干扰列车更早通过冲突区域,有利于尽快恢复被干扰列车的正常运行,减少列车晚点.

利用视频压缩开发机车仿真器的视景系统

回顾了机车仿真器视景系统的发展过程，分析了传统方法的缺点；从该系统的特点出发，通过对编码理论和图像序列的深入研究，提出了利用视频压缩技术实现机车仿真器视景系统的新思路和新概念。详细介绍了基于ＭＰＥＧ１标准的系统实现方案，包括压缩／解码系统。提出了基于图像序列分析的光滑调速算法和低速时帧间内插算法。为了模拟场景的变化，提出了特效处理的实现方法。

机车自动驾驶关键技术与问题研究

文章分析了机车自动驾驶技术的特点与关键问题,介绍了机车自动驾驶国内外发展现状与关键技术的研究进展;对列车纵向动力学建模、约束构建、操纵评价、场景决策、运动规划、跟随控制等关键技术的研究进展和技术路线进行了详细的阐述,并针对循环空气制动控制、复杂组合场景控制等关键问题的技术方案进行了探讨;最后,对自动驾驶技术未来的发展趋势进行了展望,指出要实现更高品质和更高等级的机车自动驾驶,还需对机车自动驾驶场景集的快速构建、车地信息融合态势感知等技术进行深入研究。

基于自适应子群协作QPSO算法的机车黏着智能模糊优化控制

为了使机车在运行过程中保持轮轨最佳黏着力,需要对牵引电机转矩进行实时调整。以车轮角加速度和黏着特性曲线斜率的估计值作为输入变量,以牵引电机转矩的调节量作为输出变量,提出机车黏着智能模糊优化控制策略;以考虑轮轨黏着力变化指标和牵引电机转矩波动指标的加权目标函数作为优化设计模糊控制器应满足的适应度函数;基于双输入单输出的二维模糊控制器结构,量化并变换得到模糊控制器的尺度变换函数和隶属度函数,并提出自适应子群协作QPSO算法对这些函数中的参数进行优化。仿真结果表明:在轨面条件发生多种极端突变的情况下,该控制策略都能使机车轮对在很短的时间内调整到最佳黏着状态下,从而发挥最佳牵引力。

列车操纵与运行仿真系统

介绍了列车操纵与运行计算机仿真系统的设计方法和主要功能特点.该软件利用计算机仿真技术实现了对列车运行和司机操纵的计算机模拟,为机车安全运行监控系统的理论研究提供了较可靠的实验数据平台,通过实际应用,结果表明该系统操作简单,计算结果准确,仿真程度高.

旅客列车的平稳操纵和常用操纵方法的研究

随着社会主义市场经济的迅速发展,特别是铁路运输的提速和变革,确保旅客列车的安全、准时、平稳、舒适成为至关重要的任务。人为地控制列车的启动、调速和停车过程,以确保列车平稳运行,这就是旅客列车的平稳操纵。正确的内燃机车旅客列车操纵方法对确保列车运行安全和提高运行效率具有至关重要的作用。搞好平稳操纵工作,不仅需要理解平稳操纵的原理和列车运行中产生冲动的规律,还需要掌握常用的操纵方法,并在实际操作中加以运用和总结经验。这样才能保证列车在运行过程中达到更高的安全性、稳定性和舒适性水平。

自适应多智能体算法优化深度网络的列车智能驾驶

在利用深度学习实现列车智能驾驶时,神经网络架构和参数的选择过于依赖人工经验,现有梯度下降法在参数优化时易陷入局部最优,且学习任务单一。针对上述问题,提出一种自适应多种群链式多智能体算法(AMPCMA)优化LSTM网络的列车智能驾驶新方法,该方法有机地将计算智能与深度学习结合,能充分挖掘优秀驾驶员数据。其具体实现过程为:首先,从自动化深度学习角度出发,采用遗传算法(GA)优化深度网络结构,克服了其结构难以确定的问题,并在此基础上分粗、细学习2个阶段对整个网络的参数进行优化。在粗学习阶段,采用AMPCMA算法对LSTM参数预置初值,有效地学习多个任务的共性。该算法能在进化过程中动态调整小种群链表规模,具有较好的灵活性和自适应性。接着在细学习阶段,基于上述多任务共性学习所得到的LSTM参数,再用Adam算法分别对单个任务上的参数精细优化,以实现任务的个性学习;其次,有效地设计了多任务之间的信息共享机制,且任务共性和个性学习有机结合,使得整个网络泛化能力强,较好地改善了列车档位、档位操纵时间和列车速度的多任务决策效果;最后,通过仿真实验验证了所提出的AMPCMA-LSTM模型较传统机器学习方法更优越,提高了列车操控与预测精度,并能在多种操控序列下表现出较强的鲁棒性。

机车仿真器视景系统中的图象处理

为了满足视景仿真中空间分辨率的要求，将传统的几何变换和小波变换相结合，提出了一种改进的图象放大算法。该算法能够在不丢失高频信息的条件下放大图象，使得放大后的图象画面清晰，细节丰富。为了叠加信号灯，提出了基于模式识别的区域连接增长算法，该算法能够自动跟踪信号灯的位置和大小。

列车节能运行优化操纵的研究

在确保列车运行安全、平稳、正点的前提下，研究列车节能运行的优化操纵方法。分析了列车运行的能耗构成及节能的主要原则；提出下坡道入口的两个特征速度：即惰行进坡速度和动力制动进坡速度，通过对列车运行线路进行预处理，给出列车节能运行的优化操纵序列和寻优策略，使列车节能运行的寻优成为可能，而且加快了寻优进程。

关于建立机车经济操纵评判标准的研究

在机车牵引过程及基本阻力等内容进行分析的基础上,求解出机车牵引的理论最小油耗值,并以此为根据建立了经济操纵评判标准模型,可以作为评价司机驾驶技能的一项定量指标。

列车控制问题的计算分析及自适应算法

在对原有算法分析的基础之上指出其导致计算不能执行下去的原因并给出参数的下界 ,提出一种自适应的算法 ,并得到满意的实验结果。

基于CTCS2-200C的城际铁路列控车载ATP的研究

根据城际列控技术总体原则和需求、运营特点,研究了将CTCS2-200C ATP提升为城际列控车载ATP的可行性方案和关键技术。该研究确保了城际车载ATP同时具备CTCS2-ATP的安全功能和城际ATP特有的安全相关功能,完全满足城际铁路安全运营的需求。