基于改进RRT的驼峰自动摘钩机器人路径规划算法

为实现编组站驼峰摘钩技术机械化、自动化和智能化,以自动摘钩机器人路径规划算法为研究重点,提出了一种基于RRT的驼峰自动摘钩机器人路径规划算法。针对驼峰摘钩作业特点对驼峰自动摘钩机器人路径规划问题采用3种特征描述,并结合作业过程对路径规划采样范围进行限定,增强算法的目标导向性;在RRT的基础上利用人工势场法引入目标引力和障碍物斥力,提高路径搜索的方向性以加快路径搜索速度;通过三阶贝塞尔曲线对搜索到的路径进行平滑处理,确保路径的可行性。仿真结果表明,改进后的算法具有运算速度快、规划能力强、稳定性高的特点,能够根据摘钩机器人作业特点完成路径规划,进而解决摘钩机器人机械臂作业时关节运动和障碍躲避等问题。

基于μClinux的大容量媒体文件系统

针对嵌入式系统资源有限、稳定性差的问题,通过分析现有文件系统的优缺点,提出一种面向大容量媒体文件的嵌入式文件系统设计方案,介绍其体系架构和内部组成,对该文件系统与传统嵌入式文件系统的存储性能及稳定性进行对比测试。实验结果表明,该文件系统在存储性能和稳定性方面具有较大优势。

一种基于启发式算法的数据块扩展预分配策略

在分析传统嵌入式文件系统数据块分配策略基础上,针对嵌入式文件系统资源有限、稳定性差的特点,提出了一种嵌入式文件系统的数据块分配策略,并详细介绍了该策略的具体实现。最后与传统嵌入式Linux文件系统Ext2/Ext3的分配策略进行了对比分析,总结出该分配策略的优势。

一种适用于CCS系统的接口技术

分析CCS系统与外部系统接口特点,提出一种适用于CCS系统的基于嵌入式系统的接口技术,结合该技术特点设计了嵌入式软件启动方法、基于双口RAM的多CPU间通信策略及基于wireshark的系统实时数据交互监测方法,并对该接口技术的应用情况进行总结。

编组站车辆制动风管自动摘接智能技术研究

为了降低编组站作业人员手动摘接制动风管的劳动强度和安全风险,提高摘接作业效率,进而压缩车辆在编组站的停留时间,设计适用于编组站的制动风管自动摘接智能技术方案。在对既有编组站车辆制动风管摘接作业现状分析的基础上,对系统整体分层架构、系统硬件架构进行设计,并对智能摘接作业涉及的机器人设计、动态目标识别、路径规划、运动控制等关键技术进行详细说明。制动风管自动摘接智能技术的实施,可有效提高编组站编解效率和整体作业的信息化、自动化和智能化水平。

基于5G技术的调车机车远程驾驶控制系统

为改善司乘人员作业环境,加强调车作业机车控制水平,进而减少车站室外作业人员数量、提高车站整体作业效率,设计基于5G技术的调车机车远程驾驶控制系统。介绍系统架构和工作模式,并重点对远程驾驶控制相关的调车安全防护、5G数据传输、运行环境感知等关键技术进行阐述。通过远程驾驶控制系统的实施,可有效提高调车作业机车控制效率,进而提高车站调车作业信息化、智能化水平,达到少人化、甚至无人化的目标。

适用于自轮运转特种设备的调车监控系统

通过分析自轮运转特种设备调车作业特点和既有技防手段,设计了适用于自轮运转特种设备调车作业防护的控制系统.该系统通过闭环控制,可有效防止自轮运转特种设备调车作业过程中“挤”“冲”“撞”事故的发生.同时,研制了与自轮运转特种设备调车监控系统配套的远程运行监测终端,可记录自轮运转特种设备运行轨迹全过程,并可实现数据版本校核、数据更新及运行日志落地等功能.

基于卷积神经网络的调车机车前方车列图像识别算法

为实现无线调车机车信号监控系统对调车车列前方停留车的全部自动识别,提出1种基于卷积神经网络的调车机车前方车列图像识别算法。首先,基于视觉几何群网络(Visual Geometry Group Network, VGGNet)架构和目标分类网络GoogLeNet里的Inception层建立调车机车前方车列图像识别模型;其次,利用高清相机采集调车机车前方图像,对有效图像进行预处理并存入数据库,根据数据库已有的新图像数量判断是否需要更新模型,将图像输入模型,判断前方进路是否有停留车列;最后,通过红外线测距仪测出调车机车车列到前方车列的距离,在显示屏显示距离,并据此判断是否报警。研究结果表明:模型验证精度为98.5%,训练精度为99.9%;每张图的平均测试时间为0.4 ms,相较于主流分类网络VGGNet-16和GoogLeNet分别减小了43%和38%,同时测试精度达到98%。图像识别的准确率与实时性均满足工程实际应用。

基于STP的车站调车分析系统设计研究

车站调车作业是铁路运输工作的重要组成部分,为提高车站调车作业效率,设计无线调车机车信号和监控系统可有效缓解车站工作人员无法实时分析调车作业数据的问题。基于STP的车站调车分析系统在传统的无线调车机车信号和监控系统的基础上采用大数据技术融合STP数据处理模块进行数据源分析,从车站、车务段和铁路局集团公司3个层次设计系统框架,分析系统功能。基于STP的车站调车分析系统提供调车作业统计分析数据,管理人员可参考相关数据进行优化,为车站改进调车作业管理,提高调车作业效率提供有力支撑。

适用于STP仿真测试平台的LKJ模拟系统研究

对无线调车机车信号和监控系统(STP)执行仿真测试,确保其系统功能,对于保证铁路调车作业安全具有重要意义。针对列车运行监控装置(LKJ)无法支持STP系统自动化测试、部分异常场景不易模拟等问题,设计一种可适用于STP仿真测试平台的LKJ模拟系统。在阐述STP仿真测试平台的基础上,对LKJ模拟系统进行硬件和软件架构设计,分析其工作流程,并对LKJ模拟系统中控制模式计算、机车工况模拟、故障注入、数据自动测试等功能模块进行详细说明。LKJ模拟系统的应用,可为STP系统开发调试、测试认证、培训演示等提供技术支撑。

无线调车机车信号和监控系统宽带移动通信方案研究

无线调车机车信号和监控系统(STP)车地通信采用数传电台时,存在传输速率低、半双工通信机制带来的并发访问限制及扩容能力不足等问题,而采用GSM-R时数据传输速率低。分析利用宽带移动通信技术替代STP既有通信方式的可行性,重点研究该技术的组网方案与实施方案,并在实验室进行了接口和功能测试,测试结果满足应用需要。

无线调车机车信号和监控技术装备发展综述

无线调车机车信号和监控系统(STP)已在全路广泛应用,对控制调车作业风险发挥了重要作用。本文回顾了STP技术的研发、示范推广、规模化推广等发展历程及各阶段取得的技术积累,总结了STP在信息共享、安全防护、调车作业通知单传输、组织管理等方面的现场运用效果,并提出了STP装备未来的技术发展方向设想。

STP车务信息集中管理系统及对分路不良问题的处理

介绍了STP车务信息集中管理系统的基本结构;分析了分路不良对STP系统的影响;讨论了应用数据挖掘技术解决分路不良问题的方法.

基于并行加速的优化相似性搜索的车站调车作业工作量预测

当前铁路运输根据人工经验分配调机数量以进行车站调车作业,更多地是依据车站大小等固定变量,导致调车资源不能合理地运用在各站作业中。为了改进以往的基于均衡运输的铁路运输模式,提升车站作业组织和调车作业效率,提出一种并行加速的相似性搜索方法实现车站调车作业工作量预测。首先,通过海量的无线调车机车信号和监控(STP)系统数据构建可衡量车站调车工作量的时间序列数据;接着,改进动态时间规整(DTW)算法,同时利用分布式缓存方式将构建好的时间序列数据的各子序列数据分发到Hadoop集群的节点上,将DTW距离矩阵划分成多个子矩阵,采取并行计算的方法,基于MapReduce编程模型,高效并行计算时间序列DTW距离;根据DTW距离搜索在历年数据里与当前数据相似度最高的场景,以此为依据来预测车站调车作业工作量。实验结果表明:所提算法解决了以往传统相似性搜索算法在海量数据处理时只能串行运行导致的性能瓶颈,且能有效预测车站调车工作量,给铁路相关部门在运输调度指挥上提供判断依据。

共轨喷油器加工偏差对喷油性能影响分析

针对共轨系统零部件加工成本与加工精度成正比,而加工精度又会影响喷油器个体间的性能差异问题,应用AMESIM仿真工具建立了共轨喷油器性能仿真模型,开展了共轨喷油器零部件的尺寸偏差、特性偏差对喷油一致性影响分析。结果表明:各尺寸偏差采用“±”对称分布,对性能影响基本成对称分布;最大针阀升程偏差仅在高压力、长脉宽下有影响,且该工况下对性能影响最大,影响系数绝对值达到5.4,其他因素均小于1.3;其他工况点,出油孔和进油孔内径偏差的影响大于其他尺寸偏差,影响系数绝对值在7.6~13之间。