基于ATT-CNN-BiLSTM的虚拟编组列车时空轨迹预测

保障虚拟编组平稳追踪运行的关键问题是实现对列车运行状态的精准预测。针对列车运行过程多变的特点,提出基于融合注意力机制的卷积双向长短期记忆神经网络(ATT-CNN-BiLSTM)的时空轨迹预测方法。针对列车历史运行数据中非正常运行场景稀少产生的数据非均衡问题,利用卷积神经网络和双向长短期记忆网络提取列车运行数据维度之间的特征关联,并增加注意力机制提升泛化能力。同时引入运行时验证方法在线监控预测结果,降低由预测错误造成的行车风险。以成都地铁8号线真实数据为例进行实验,设计5种评价指标,通过基线模型与消融实验对所提ATT-CNN-BiLSTM进行评价,该模型对于异常场景的预测误差至少减小9.626%。

基于云架构的城市轨道交通信号系统方案研究

传统架构下信号系统有很高的独立性,无法实现多系统间信息融合。为实现与城轨生产网的信息共享及大数据挖掘,可选择将信号ATS子系统纳入城轨云平台。在保证信号系统核心设备独立性、安全性的基础上,将ATS子系统中心级服务器、工作站纳入云平台,以1.0的复用比为例计算了ATS子系统的计算资源需求。ATS上云部分与非云部分的连接通过云平台核心交换网络实现;应用服务器及接口服务器配置刀扇式服务器,数据库服务器配置机架式服务器。为满足ATS子系统冗余及无扰切换要求,云平台为ATS子系统提供两套配置相同的服务器资源;考虑到城轨信号系统需满足信息安全等级保护3级的要求,云平台均应按照信息安全等级保护三级进行建设。

基于Petri网的铁路综合交通枢纽换乘建模与仿真

通过对车站内多制式轨道交通综合调度,可以提升乘客旅途出行的舒适换乘体验。针对多制式轨道交通综合调度问题,以Petri网为工具,仿真建立车站枢纽中各种轨道交通方式及相互间换乘通道的基本模型,利用相互间逻辑关系将其整合为一个整体模型,输入多制式轨道交通各自的运行计划,利用模型对其进行智能优化提升,为乘客提供舒适的旅程体验。

提高电加热道岔融雪系统热效率的研究

电加热道岔融雪系统设备在高速铁路建设中被快速发展并推广使用,然而其在运用过程中存在的热效率低、耗电量大等问题,距离节能环保的要求还有很大提升空间。为此对提高电加热道岔融雪系统设备热效率的技术方案进行研究。首先从电加热道岔融雪系统设备工作时热传递的过程进行分析,通过模拟仿真热传递的过程,提出采用保温材料、辐射材料以及加热板安装在基本轨底部的方式提高热效率;然后通过现场对比试验,得出采用保温材料可以有效降低基本轨热量损失,辐射材料可以提高热辐射热量,加热板、加热条组合可以使整个道岔区段有较高的融雪效率的结论。

基于通用矩阵模型研究企业化工新材料发展机会

化工新材料是决定一国高端制造及国防安全的关键因素,对建设现代化产业体系和提升产业链、供应链的韧性和安全性具有重要的战略意义。近年来,在国家政策支持及市场需求增长双轮驱动下,中国化工新材料产业整体面临做大做强的难得机遇,但高质量发展仍面临严峻挑战。因此,文章基于中国化工新材料发展形势和H公司自身情况,采用通用矩阵模型对H公司化工新材料产业的发展机会进行研究,并提出化工新材料备选项目库建议。

云信号系统工程应用优化方案研究

为加快绿色、智慧城市轨道交通的实施推进,促进新技术、新产品与既有设施设备融合,探索既有线路的无感改造,南京地铁宁句城际线信号系统采用基于云平台的一体化CBTC信号系统(简称“云信号系统”)替代传统CBTC信号系统。阐述云信号系统的系统架构和系统特性;针对宁句线云信号系统因初期设计方案不完善带来的设备布置过度集中化、轨旁控制方案不合理等问题,提出精简整合云端安全运算服务器配置、云端安全运算服务器群组冗余化设计、深化通用硬件平台适配工作、采用云信号系统进行既有线改造、逐步推进轨旁控制柜优化配置方案等应用建议,为行业未来云信号系统发展与应用提供参考与借鉴。

高铁信号系统多层次安全保障框架与智能技术应用

高铁信号系统是高铁运输的“大脑”和“神经系统”,近年来取得了长足发展和成就,尤为突出的是高铁信号系统智能技术应用。首先从复杂巨系统、列车运行安全、CTCS技术规范相结合的角度出发,提出多层次安全保障概念,并对高铁信号系统多层次安全保障系统的既有概念进行了新解释。其次对高铁信号系统智能技术应用需求进行分析,在此基础上,结合北斗定位、5G、大数据、物联网、云计算、人工智能等先进技术,介绍高铁ATO、智能调度和智能运维等智能技术应用。最后对高铁信号系统智能技术应用进行展望。多层次安全防护和信号系统智能化对高铁列车运行控制具有十分重要的意义,高铁信号系统智能化将不断提升列车运行控制技术水平。

铁路信号基础设备综合巡检机器人研发与应用

针对目前采用人工手持仪表步行测试轨道区间轨道电路、应答器等轨旁设备的作业模式,造成维护人员工作量越来越大,难度越来越高等问题,研制了铁路信号基础设备综合巡检机器人。重点描述该机器人的结构组成、设计原理、模块功能及在高速铁路中的应用情况等,结合高效率、便捷化、智能化的综合巡检特点,提出对铁路运营设备进行快速检测和诊断的解决方案。

基于MCX技术的深圳都市圈城际铁路调度通信业务应用研究

为提升深圳都市圈城际铁路调度指挥效率,满足安全生产要求,实现采用新技术建设智能城际铁路的总体目标,提出采用3GPP MCX技术实现深圳都市圈城际铁路LTE-M网络下的无线调度通信业务。围绕深圳都市圈城际铁路业务需求,在分析MCX服务器和MCX客户端内部架构的基础上,提出适配深圳都市圈城际铁路LTE-M网络的MCX调度通信系统架构,分别阐释了系统内各个组成单元的结构和功能。结合个呼、位置寻址、功能寻址、组呼、多优先级抢占和强拆等城际铁路典型应用业务,从应用场景、应用方法和业务流程等方面分析基于MCX技术的调度通信系统的适用性,提出了互联互通方案。MCX技术在深圳都市圈城际铁路的创新应用,能够满足调度通信业务需求,有效提升运营效率,为推动城际铁路智能化发展提供技术支持。

高速铁路应急信号中继站方案研究

为解决高铁信号中继站因水灾、火灾而严重损坏时,传统应急方式难以快速修复,对运输效率影响极大的问题,提出高速铁路应急信号中继站方案,采用信号中继站现场设备整体替代的方式,达到受损信号中继站功能快速恢复的目的。应急信号中继站基于箱式机房设计,机房内信号核心设备列控中心系统不纳入定型设置,而是根据现场既有TCC设备型号的需求进行适配;应急信号中继站与室外设备接口控制电路可统一定型设计,相关配线在工厂预制;应急信号中继站与继电电路的驱采接口设计,在兼顾多种继电接口方式的基础上,以最大程度减少现场施工拆配线工作量为原则,进行包容性定型,通过现场拆配线实现与既有TCC继电接口方式适配。应急信号中继站可有效提高在严重损坏情况下的应急抢险效率,具有较大实用价值。

转辙机电路故障处理培训考核系统的设计与实现

针对传统道岔转辙设备故障处理培训考核系统故障设置繁琐,考核评分主观性强,难以反映培训人员真实水平等问题,进行了培训考核系统智能化研究。该系统由计算机实现故障的一键化设置与修复,自动评分,结果客观公正;每个工位配有摄像头,过程可溯;可同时进行多人培训及考核,提升考核效率,对相关技术人员的培训考核具有重要的现实意义。

基于Petri网模型的高铁6‰下坡道延续进路防护方法

针对大于6‰下坡道高铁车站的延续进路防护问题,以成兰线某车站为例,研究基于Petri网模型的防护方法。以车站平面布置图为依据,建立相应的延续进路防护资源分配约束模型,包含6‰下坡道防护模型和延续进路防护故障诊断模型。通过6‰下坡道防护模型对延续进路涉及到的轨道区段占用权进行分配,实现延续进路的安全性防护;延续进路防护故障诊断模型采用形式化验证方法,通过被标记的故障库所对不可行的延续进路排列报错,实现延续进路运行计划的安全性验证。利用Petri网的可达性、有界性、安全性,对车站延续进路可能产生的列车碰撞和冲突进行仿真验证,验证结果可为列车运行计划的排列提供参考。

新型分布式全电子计算机联锁系统研究

以联锁机为核心的集中控制方式是目前计算机联锁系统的主流。但其存在风险集中、工程造价较高、系统维护困难等问题。为了进一步提高系统的可靠性、安全性、灵活性,引入区域控制(Field Controller)的概念,将其与分布式控制、智能控制等技术相结合,提出了一种新型的分布式全电子计算机联锁系统结构。以实现进路控制功能为依据建立系统可靠性框图,对其进行定量的可靠性分析及仿真,仿真结果表明系统可保持100000小时可靠运行。以上分析可知:该分布式全电子计算机联锁系统的结构设计合理。

面向应答器传输模块测试的上行链路信号模拟器研究

应答器传输模块高速通过地面应答器时的接收性能测试是我国目前客运专线列控系统运用中亟需解决的问题。针对该问题,本文提出一种面向应答器传输模块测试的上行链路信号模拟器。首先分析应答器传输模块高速过点时的工作机理,深入研究车速对应答器传输模块高速过点时接收到的上行链路信号的幅度、频率和相位的影响,推导出应答器传输模块高速过点时实际接收到的上行链路信号表达式,然后提出基于自动测试系统和虚拟仪器设计方法的上行链路信号模拟器的软硬件实现方案。实际应用和测试表明,上行链路信号模拟器产生的信号和理论分析相符,可以有效地实现对应答器传输模块接收性能的测试。

基于复合材料的钎焊超声波检测的技术研究

复合材料钎焊的超声波检测主要的困难在于基体与复合层材料的声速不同形成声阻抗差异,在两种材料的钎焊界面之间会产生界面回波,材质声速差异越大,界面回波越高;另外,复合层可能是薄层材料,无论是从基体层侧还是从复合层侧检测都会给超声波检测中判别是否焊合造成一定的难度。因此,通过超声波检测技术研究,实现对复合材料钎焊焊合率的有效检出,最终控制钎焊质量。

基于虚拟编组的信号技术研究

通过调研虚拟编组技术的发展历史与研究背景,从信号专业角度分析虚拟编组的技术特点,从信号专业行车控制与防护的间隔防护、协同控制、地面防护与行车调度组织4个角度探究了信号控制与虚拟编组的关系,提出了虚拟编组技术的技术创新点与研究方向,分析列举了技术应用时可能的风险与挑战,并对虚拟编组技术应用作出展望。

基于FPGA的欧洲应答器编码实现

应答器作为车地间信息传输的方式之一,在列车运行控制系统中有广泛的应用,欧洲列车控制系统(ETCS)就利用欧洲应答器(EUROBALISE)来实现车_地间的通信.本文在EU-ROBALISE编码原理的基础上,设计了一种利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)来实现EU-ROBALISE实时编码的方法,在MAX+PLUS II平台上应用VHDL硬件描述语言进行了仿真分析,最后的验证结果表明设计正确,达到了预期的目的.

基于熵权topsis法的客运专线引入铁路地区方案研究

针对宝兰客运专线引入天水铁路地区,确定了工程总投资、拆迁量、发展余地等8个评价指标.在此评价过程中,利用熵权法和AHP法对评价指标进行组合赋权.采用topsis法对3个备选方案进行比选.通过实例分析,验证本方法的有效性和可行性.

基于GNSS的铁路通信铁塔变形监测方法

在铁路通信铁塔顶部布设2台全球导航卫星系统(GNSS)监测设备,并采用实时动态载波相位差分技术(RTK)测量以实时获得其坐标观测值,从而计算出铁塔的倾斜度及水平偏角。在塔基布设1台GNSS监测设备,采用静态后处理技术计算得到铁塔整体位移及沉降,进而得到通信铁塔整体的变形量。考虑到RTK测量结果可能存在测量粗差,采用抗差卡尔曼滤波对坐标观测数据进行处理,削弱粗差和偶然误差影响。通过仿真数据分析,证实在GNSS观测结果中包含粗差的情况下坐标滤波值能有效抵抗粗差影响,且与真值之间的差值小于预设的测量噪声误差。

WSN在高速列车运营环境监测中的应用框架研究

无线传感器网络(WSN)在高速列车运营环境监测中的应用尚处于起步阶段,介绍无线传感器网络在高速列车运营环境监测的应用,从统筹规划的角度构建应用框架以及不同场景的应用模型。通过研究基于无线传感器网络的高速列车运营环境监测理论与应用现状,分析列车运营环境监测的需求,搭建基于无线传感器网络的高速列车运营环境监测系统总体框架,并分别建立地面、车载、车地以及车站无线传感器网络架构。提出研究基于无线传感器网络的高速铁路运营环境监测系统关键问题,为进一步研究无线传感器网络在高速列车运营环境监测中的应用起到指导性的作用。