Design and Implementation of Training Simulator for Multi-purpose Construction Crawler

An efficient multi-purpose construction crawler training simulator is developed based on windows platform using digital signal processing,multimedia,sensing,simulation modeling and real-time visualization simulation technologies. The simulator architecture and each part are discussed in this paper. The module designs for data acquisition,dynamic modeling and visual,sound and assess simulation are focused. The system has been put into practice and the satisfactory results are got.

深部地层智能压井多解性分析与优化策略

开发深部地层油气资源时普遍存在地质条件复杂、钻井周期长和井筒压力控制困难等问题,采用智能压井方法结合多源实时信息反馈,可实现井筒内气液分布状态和压力变化规律的实时预测与更新,但不同修正系数组合可能得到相同的压力计算结果,导致模型存在多解性难题。为此,分析了不同历史时间节点解空间形态的演变规律,揭示了模型多解性的本质源于少量数据约束下模型训练的不完善性;并对应建立了基于实时信息序列的模型全局训练优化方法及动态随机种群训练优化方法,测试了其对于模型全局最优解的搜索能力及适用条件。测试结果表明,全局训练优化方法在压井初期能够实现精准调控,但计算耗时较长;而动态随机种群训练优化方法在压井初期与预期值略有差异,但计算耗时较少。根据可用计算资源情况选择合适的训练优化方法,可实现多源实时数据约束下模型关于井筒气液流动规律的深度学习。

具有未知时变参数城轨列车的精准停车鲁棒控制

列车运行情况复杂多变,使得列车质量、基本运行阻力及线路状况等参数难以精确获得且随着列车运行存在明显的时变特性。列车模型参数的不确定性和时变特性会对列车的精准停车性能产生重要的影响。在动车组多质点动力学模型的基础上,根据Lyapunov再设计方法设计了一种非线性列车鲁棒控制器。该控制器将系统中的不确定性因素视为等价干扰,并设计相应的鲁棒补偿项。根据参数的先验区间,设计的鲁棒补偿项能够抑制模型估计误差,使得列车的位置和速度跟踪误差快速收敛,最终实现精准停车的控制目标;同时,也证明了系统的最终一致有界稳定性。最后,选取城市轨道交通场景进行仿真验证,仿真结果表明:本文提出的控制方法在列车模型参数未知且时变情景下也能实现对期望停车曲线的快速、精确追踪,表现出较强的鲁棒特性。

基于实时同步和全文搜索技术的方剂学多维实训平台

针对中医方剂学存在的数据量大、类型多样、学习识记困难等问题,提出一种改进的基于实时同步和全文搜索算法的方剂学多维实训平台(MTPF)。分析MTPF系统需求并搭建基础框架,采用Canal同步数据和ElasticSearch提供全文搜索服务,以保证业务应用的效率和性能;结合MTPF业务领域问题,提出针对具体业务的可配置和过滤的同步算法,构建面向搜索的自定义分词词典优化算法。通过系统应用及对比实验,验证了改进算法能够满足MTPF的需求;通过与其他框架的对比实验,证明了改进算法在同步时延、资源消耗、搜索速度等方面均取得了良好的效果,保障了业务数据信息在传输、存储、同步、搜索等环节的性能。

基于遗传算法的地铁列车架大修停时与维修成本多目标组合优化方法

针对缩减地铁列车架大修列车停用时间(简称:停时)和维修成本的地铁运营维护需求,提出基于遗传算法的地铁列车架大修停时与维修成本多目标组合优化方法。将地铁列车架大修停时和维修成本作为目标函数,综合考虑任务间的关联关系等关键因素,构建多目标组合的优化模型,采用遗传算法对其进行求解,获得地铁列车架大修的检修方案。基于某地铁维修数据验证了该方法的可行性,并通过与传统检修模式的对比试验,证明该方法可显著减少地铁列车架大修停时与维修成本,可为地铁列车架大修业务的前期规划和决策提供技术支持。

基于MAS的时延有限时间一致性下的列车组控制方法

文中研究了通信时延工况下的基于多智能体系统(Multi-AgentSystems,MAS)有限时间一致性的列车组控制方法。首先,基于MAS建立了一组有序列车的动力学模型,每列列车可以与其相邻列车进行通信,并根据接收到的相邻列车信息进行速度调整。然后,在时延情况下应用有限时间原理,根据相邻列车的信息,设计了列车控制协议。在该策略下,每列列车都能跟踪领先列车的期望速度,使相邻两列列车的间隔距离保持在适当范围内。最后,在Matlab仿真软件上进行数值模拟,验证了该方法的有效性。

盾构机主减速器三级行星传动系统扭转动力学

针对盾构机主减速器中三级行星齿轮传动结构的特点,基于各级行星传动之间的耦合关系,建立了三级行星轮系的耦合扭转动力学模型。根据盾构机主减速器行星齿轮系统的设计参数,计算了三级行星齿轮传动系统的自然频率,分析了其扭转振动模式。考虑系统的变载荷外部激励,运用模态叠加法求解了系统在谐波负载激励下的动态响应,计算了各级齿轮的动态啮合力,分析了加速度响应的频谱特性,研究结果以为盾构机主减速器传动系统的动力学优化和动态可靠性设计提供参考。

多专科模拟实景演练医护培训提高急性心肌梗死患者救治时效性研究

目的探讨多专科模拟实景演练医护培训提高急性心肌梗死患者救治时效性的价值。方法以中国胸痛中心认证中缩短急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)急诊经皮冠脉介入治疗(PCI)患者就诊至首次球囊扩张(DTB)时间的处理与救治措施为标准,由多科室护士长组成模拟实景演练培训小组,负责理论授课与设计实景演练方案,对105名相关科室护士和14名医生进行模拟实景演练培训。比较培训前280例(对照组)、培训后316例(观察组)STEMI急诊PCI患者的DTB各环节时间和预后情况。结果观察组DTB各环节时间显著缩短,DTB平均用时由104.64min缩短至77.45 min(均P<0.01),患者平均住院日和费用显著缩短和减少(均P<0.01)。结论运用模拟实景演练方法培训多科室护士明显缩短患者DTB时间,并显著提高急性心肌梗死患者救治时效性。

基于LSTM网络的时间多尺度电采暖负荷预测

电采暖负荷的准确预测对配电网安全稳定运行具有重要作用。为提高电采暖负荷预测精度,提出基于长短期记忆网络的时间多尺度电采暖负荷预测方法。该方法首先确定负荷预测网络模型参数,通过分析不同时间尺度下的电采暖负荷数据特征,在不同训练步长下,建立基于长短期记忆网络的电采暖负荷预测模型,实现电采暖负荷的准确预测。采用北京某地的电采暖负荷实测数据进行验证,结果表明在不同的时间尺度下,长短期记忆网络均能够实现电采暖负荷的准确预测。

铁路空车调配的多时点优化模型研究

空车调配优化直接影响铁路运用车辆使用效率和市场需求满足的程度.从实时性优化调整角度,通过定义配空弧与装运弧,确立了配空和装运之间的映射关系,从而形成空车调配服务时空网络.在此基础上,综合考虑决策阶段内收益、成本、服务能力等因素,以空车调配收益最大为目标,构建空车调配的多时点优化模型.最后以粤东地区空车调配为案例,对所构建模型进行验证.案例结果表明,所提出的空车调配时空网络构建方法,有助于综合考虑收益、成本和点线能力等因素,以及降低问题的难度,可为空车调整策略提供新的思路.

“三从一大”训练原则与“多课次”训练的科学化思辨

"三从一大"训练原则是我国竞技体育运动实践经验的科学总结,应进一步研究、拓展和贯彻,使"从难从严从实战出发、大运动量训练"的原则更加科学化。运动竞赛的核心是负荷强度,而不是负荷量。只有平时高强度的训练积累,才能适应比赛对机体的强烈刺激,使机体所能承受的负荷强度不断提高。多课次、小周期、短节奏、高强度的训练方法,注重以强度为核心的运动负荷,辩证地处理量与强度间的关系,是对现代运动训练理论的拓展和创新。

多时间尺度环流对热带气旋海棠(0505)路径的影响

利用滤波方法将NCEP/NCAR提供的FNL风场资料分离出天气尺度和低频环流场,研究不同时间尺度环流对台风海棠(0505)路径的影响。热带气旋海棠路径的特征可以分两个主要阶段,在第一阶段,海棠西侧的天气尺度反气旋和低频流场副高南侧气流共同引导海棠向西南运动;第二阶段初期,天气尺度环流抑制海棠向北转向,但海棠西侧的QBW气旋和MJO尺度的气流共同引导海棠向北运动。海棠运动后期,海棠与低频气旋的相互作用导致了天气尺度流场中波列的产生和发展,形成了热带气旋的传播分量,令海棠产生了向东北转向的趋势,但是由于MJO环流场中副高的北抬和QBW气旋的引导,最终导致海棠向西运动。

基于多规则实时学习神经网络的时间序列预测模型

在总结现有神经网络方法缺陷的基础上,提出了模型的思路:预测网络小型化;实时学习;多次预测取均值;加入规则辅助神经网络预测。相对于传统的神经网络模型来讲,该模型突出了动态学习、动态预测的特色,增加了辅助预测的3大规则(异常处理规则、再学习规则和取均值规则)。给出了该模型的工作流程,并以一个实际问题说明了该模型训练、预测的全过程。数据实例表明,该模型是正确的、可行的。同时和其他5种模型预测结果的对比表明,该模型的预测结果是最优的,这充分体现了模型的有效性、先进性。

分组列车换挂站节省时间参数研究

技术站节省时间参数是货物列车编组计划优化的重要参数,既有研究主要都集中于单组列车,研究分组情形具有理论价值和现实意义。根据分组列车相对不同单组列车方案在途中换挂站的消耗分析,论文分别给出了相应的节省时间参数。节省时间参数的结果表明:相对无改编通过,分组列车部分改编作业额外增加了消耗时间;而相对完全改编,分组列车又存在节省。

考虑时间间歇效应的粉土永久变形特性单级和分级加载动三轴试验研究

列车动荷载对路基的作用过程中存在时间间歇阶段,而在以往的动三轴试验中该时间间歇效应常被忽略。利用动三轴仪,对粉土(路基填料)开展考虑间歇效应的单级和分级加载动三轴试验,分析间歇阶段对粉土的轴向应变发展规律的影响,研究单级和分级间歇加载方式下粉土的累积塑性应变行为特征。结果表明:间歇阶段的存在对提高试样抵抗永久变形的能力有积极作用,在动三轴试验中必须考虑时间间歇效应对累积塑性应变的影响。提出的新方法能较为准确地利用分级加载的试验结果预测单级加载下累积塑性应变的发展规律。研究结果对于深刻认识路基的永久变形特性,建立单级加载和分级加载动三轴试验之间的联系具有参考价值。

RTOS在磁浮列车悬浮控制器中的应用研究

针对磁浮列车中的关键部件悬浮控制器实时性要求高的工作特点,以FreeRTOS操作系统为例,研究了实时操作系统在悬浮控制器中的移植和应用方法,给出了悬浮控制器中操作系统各个工作任务的划分方法和任务间的通信方法,采取了一些有效措施保证了悬浮控制器的强实时性要求,为悬浮控制器的软件设计提供了一种新途径,给编程人员及控制算法设计人员带来了极大的便利。

高速列车转向架的主动稳定性研究

提出了基于构架横向振动的高速列车稳定性主动控制方法,讨论了采用惯性作动器控制构架横向振动,以及对动力转向架驱动系统采用主动弹性悬挂这两种实施方式.以车辆蛇行稳定性指标和控制力作为两个目标函数,利用遗传算法(NSGA-II)来优化控制参数和驱动系统悬挂参数.研究表明构架横向振动控制可以有效地提高转向架蛇行稳定性.同时发现当直接反馈构架状态实现构架振动控制时,控制系统时滞易导致系统失稳,因此提出一种通过反馈附加振子状态的方法来减小时滞的影响,合理的附加振子悬挂参数有利于提高车辆系统稳定性.较硬的附加振子可提高转向架控制系统的蛇行临界速度裕度,但会导致控制系统在一定的时滞内出现不稳定的现象.因此,在优化附加振子悬挂参数时,必须同时兼顾转向架蛇行稳定性和控制系统稳定性.本文对于涉及的350 km/h高速列车转向架,得出了附加振子的最佳固有频率和阻尼比.

窄带干扰对多载波系统定时同步影响的分析

S&C算法是基于数据辅助的常用定时同步算法,该算法仅需要一个训练符号,既可用于定时恢复,也可用于载波频率捕获,额外开销小,广泛应用于多载波通信系统中.一般来说,定时估计的性能会受到干扰(如窄带干扰)的影响.分析了窄带干扰信号对多载波系统定时同步的影响,重点分析了窄带干扰情况下S&C定时估计器的性能、训练数据的漏警概率和虚警概率.

基于训练序列的UFMC符号定时同步改进算法

针对通用滤波多载波(universal filtered multi-carrier,UFMC)系统采用滤波器而导致符号定时同步算法精确度偏低的问题,提出一种适合UFMC系统的符号定时同步改进算法。该算法考虑了滤波器对符号的影响,提出一种用于符号定时同步的新的训练序列结构,并给出相应的定时测度函数的计算式。新的训练序列结构消除了采用滤波器带来的平台效应,使得算法的定时估计性能得到改善。仿真结果表明,改进算法的定时测度函数曲线在起始点有一个尖峰,提高了定时估计的精确度。

采用压缩近邻法的高效入侵检测模型

针对入侵检测中的实时性问题,提出了一种采用压缩近邻法的高效入侵检测模型。该模型能够用于精简训练集,从而加快入侵检测系统的训练及检测速度,提高了系统的实时性。为了对该模型的训练集精简效果和检测性能进行验证,采用著名的KDDCUP99公用数据集进行实验,并对比了该方法和其他入侵检测方法的检测效果和检测时间。结果表明,该模型能够在大幅降低训练集大小的情况下,提升入侵检测的实时性,并保持较好的检测效果,是一种高效的入侵检测模型。