交通信息与控制虚拟仿真实验教学中心的建设

本文以我校交通信息与控制虚拟仿真实验教学中心的建设为例,按照统筹规划和优势提升的思路,构筑了专业基础课程、行业特色项目、前沿技术专题三个层次的虚拟仿真实验教学资源,形成了"先虚后实、以虚辅实、虚实结合"的创新型人才培养实验教学体系,从而提高了人才培养质量,提升了专业水平。

面向轨道交通信息控制的《信息传输原理》教学改革实践

高速铁路与城市轨道交通快速发展过程中高速、高密度、高安全是目标,而控制中心与列车、轨旁设备的安全信息传输是实现列车安全运营的核心保障技术之一。本文重点探索轨道交通信息工程与控制专业人才培养的教学体系中专业基础课"信息传输原理"的教学内容和教学方法改革,分析新形式下交通信息交叉学科卓越人才培养中的工程能力培养需求,探索专业基础课中基础原理与工程的结合方法。实践表明,该教学内容和方法的改革,能有效提升学生的学习兴趣,帮助学生更好的明确课程学习的目的和自主学习,为后续专业课的学习奠定了良好的基础。

多学科交叉培养复合型创新人才——以交通信息工程及控制专业为例

学科领域的交叉融合是当代科学技术发展的显著特征。现代综合交通科技领域为计算机、网络通信、电子信息、社科管理等不同领域之间的交叉与融合提供了汇聚点,通过多学科交叉融合可以促进创新人才的培养,满足国家在交通科技领域对具备综合技术和研究能力的复合型人才的需求。

轨道交通信息与控制国家级虚拟仿真实验教学中心的建设

虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容。以江苏师范大学轨道交通信息与控制国家级虚拟仿真实验教学中心的建设为例,介绍建设虚拟仿真实验中心的必要性、实验平台的搭建、实验资源体系的形成、资源共享的机制等内容,对虚拟仿真实验中心的建设方法、创新人才培养机制进行深入的研究。

交叉口交通信号控制效果的量化评价方法研究

目前对交叉口信号控制效果的评价多以经验判断为主,使得评价结果带有许多主观色彩;为提高评价结果的客观性及可靠性,提出一种交叉口交通信号控制效果的量化评价方法。首先,从传统的交通评价指标中综合选取饱和度、绿灯利用率、队列比以及红灯占有率指标;然后以相位为单位计算上述指标数值,根据饱和度指标判断相位交通拥堵情况,动态设置其他指标权重,并使用加权平均法综合计算各相位的信控量化评价指数;最后,结合饱和度均衡指数,综合计算交叉口的信控量化评价指数。借助SUMO软件建立仿真场景进行评测应用,结果表明所提方法的计算结果能够较好地客观反映实际交通信号控制效果。

交通信息工程及控制专业创新人才培养机制

在创新型国家发展战略背景下,建立与完善创新人才培养体系是新时代赋予高校的基本使命与任务。以北京航空航天大学交通信息工程及控制专业为例,剖析学科创新人才培养过程中存在的课程体系不健全、教学模式单一化、理论实践结合不紧密等问题,结合学科专业特点明确创新人才培养目标,提出包括教师队伍创新能力提升、传统课程体系改革、实践性教学模式探索、多样化考核方式设计四项改革建议与措施,初步实施后取得良好的授课效果,学生创新能力有所提升,有效实现了交通信息工程及控制专业创新人才培养。

校企合作搭建交通信息与控制创客实验室建设与探索

为了响应高校创新创业教育改革,进一步提高大学生的创新创业能力,各高校均在探索建设创客实验室项目,交通信息与创客实验室项目是在校企合作基础上建立起来的,本文从创客实验室建设基础、建设主要取得的成果,建设中存在的主要问题几个方面进行阐述项目建设的情况,在此基础上提出下一步建设目标与措施,为其他高校进行创客实验室的建设提供参考和借鉴。

ITS/TICS中央数据登记薄标准及其在交通共用信息平台建设中的应用

在我国交通共用信息平台建设过程中,如何实现不同部门、不同地域之间的信息共享和信息交换成为面临的主要问题.为了满足ITS建设者在数据管理机制和规范方面的需求,ISO提出了中央数据登记薄(Central Data Registry)标准草案(ISO/DIS 14817),其主要目的是提供一种数据管理机制,以加强各个ITS/TICS部门或应用系统之间共享交通数据的能力.本文分析了我国当前交通共用信息平台建设对中央数据登记簿数据管理机制的需求,概括介绍了ISO中央数据登记簿标准的基本思想和主要内容,介绍了国外在相关系统建设中应用中央数据登记簿数据管理机制的实例,提出了我国在相关领域应当尽快开展的工作.

一种高度可调的交通信号灯控制按钮

设计一种高度可调的交通信号灯控制按钮,通过该信号灯控制开关能够根据不同人的身高需求进行高度调节,通过脚踏式控制开关使电机驱动升降机构对信号灯控制开关进行上升或下降的调节,以实现不同身高的人均可以操作信号灯控制开关的按钮。解决现有交通信号灯按钮高度固定的问题,进一步提升交通安全道路交通信号灯精细化管理水平,打造良好的出行环境,减少道路交通的压力。

基于混合云架构的高速公路信息系统设计及实现

长期以来,由于我国高速公路信息系统普遍建立在物理机服务器上,导致存在计算资源利用率低、系统可靠性差、数据管理工作复杂等一系列问题。得益于云技术的快速发展,为解决上述问题,提出一种混合云架构的高速公路信息系统。首先,基于高速公路信息系统智能化及业务需求,设计实现了异构资源整合、硬件虚拟化和统一的数据访问接口,统筹管理计算资源。其次,研究设计两地三中心数据混合云架构系统备份框架,提高系统可靠性。再次,通过模拟分析验证了架构设计的优越性。最后,将以上成果在湖南省高速公路信息系统升级建设中进行应用实践,实测数据表明,与原系统相比,混合云架构平台提高了394%的计算资源利用率、170%的系统稳定性和49%的数据物理安全性,并提供了更加高效便捷的数据管理操作。

基于生长自组织神经网络群的交通流预测

为了提高城市交通流预测神经网络方法的快速动态学习能力,提出了一种生长自组织神经网络群,将复杂的神经网络个体分解为多个训练简单的神经网络群组,并利用设计的动态生长自组织算法来避免神经网络在学习新知识的时候对已有知识造成破坏,同时保持整个群工作的高效稳定,规模不过度扩张.该神经网络群尝试解决神经网络的一次性学习问题,具有动态知识增殖学习能力和更强的错误自修复能力及系统适应灵活性.仿真结果表明,这一方法能够更精确地实现函数逼近和城市交通流自适应动态预测,适用于需要不断快速动态学习的复杂系统.

基于ESN和Elman神经网络的交通流预测对比研究

实时准确的短时交通流预测是实现智能交通系统中交通控制和交通诱导的关键技术之一。由于短时交通流数据的复杂性,首先采用饱和关联维数法和Cao氏法对交通流时间序列的嵌入维数和延迟时间进行计算,并采用Wolf方法计算相空间重构后的交通流时间序列的最大Lyapunov指数。结果表明,交通流时间序列具有混沌特性,可预测性较好。随后,分别采用基于ESN和Elman神经网络的预测方法对交通流时间序列进行预测,结果表明,两者在预测精度相当的情况下,前者的训练速度较后者有了极大的提高。

流量预测精度对控制效果的影响

为说明流量预测算法对交通控制的实际影响,进而提出交通控制对预测算法的精度要求,根据青岛市江西路实地流量数据,分析线性预测算法的预测精度,研究预测精度对交叉口流量比、周期的影响,进一步获得预测精度对交叉口平均延误和通行能力的影响。研究过程发现数据前期的平滑处理可提高流量预测精度,从而减少预测数据对配时参数以及控制效果的干扰。通过数据分析及研究,结果显示线性流量预测算法预测误差大约为10%,这对周期造成2%左右的误差,使绿灯时间误差在2s以内,而对延误及通行能力的误差干扰都在5%以内。说明线性预测算法在实际信号配时方案中具有可行性,从而简化系统的复杂性,提高运行效率。

基于认知结构的高速列车对标停车控制算法

高速列车进站停车是列车自动驾驶系统(Automatic Train Operation,ATO)的一个重要功能,该功能需要在保证乘客舒适性的同时实现精确的对标停车.针对高速列车自动驾驶系统的精确进站停车问题,首先分析了人类高速列车司机在停车过程中的认知处理过程;结合认知结构理论对这一过程进行建模,构建了高速列车停车对标任务认知结构模型,基于该模型提出了一种基于认知结构的对标停车控制算法.最后对设计的算法进行了评估与分析.结果表明:该算法与人类高速列车司机具有相似的驾驶特征,与PID控制算法相比在调整次数、冲击率等性能指标上更加优异,对不同的初始条件也有良好的适应性.

《城市交通》创刊廿年记

为了纪念《城市交通》创刊20周年,概要回顾期刊与城市交通行业共同成长的发展历程。20世纪90年代,围绕城市交通规划与管理、关注城市交通与土地利用研究的综合性学术期刊还是空白,《城市交通》率先于1999年创办内部期刊,并于2003年11月25日创刊,向国内外公开发行。伴随中国城市交通发展历程,《城市交通》记录了城市交通领域政策、规划、研究和实践的重要议题,见证了城市交通系统支撑城镇化和机动化高速发展的成就与思考。在纪念和追忆的同时更是反思和面向新起点,《城市交通》将秉持“以综合协同谋畅顺通达”的核心理念,以促进城市交通安全、有序、可持续发展为办刊愿景,加快成为代表国家学术水平、世界一流的知名期刊,致力于提升城市交通行业国际影响力与核心竞争力。

高速列车浸入与不变自适应容错控制方法

针对高速列车中牵引系统的故障问题,提出了一种高速列车浸入与不变自适应容错控制方法。首先,通过对高速列车进行动力学分析,建立了高速列车多质点误差非线性动力学模型。在此基础上,通过分析高速列车中牵引系统的故障问题,建立了相应的高速列车非线性故障动力学模型。为了实现高速列车在故障模式与非故障模式下的控制器切换,提出了一种基于状态观测器的故障诊断方法。根据故障诊断模块提供的故障信息,通过选择故障时的调节函数β,对相应的浸入与不变自适应估计率进行重构。理论证明了高速列车容错控制系统的稳定性和收敛域,并通过仿真实例验证了本文方法的有效性。

状态空间下列车区段晚点预测误差控制

考虑区段间信息级联效应,提出一种状态空间下的列车晚点预测误差控制分析架构.应用拟合回归方法处理运行统计数据以确定常微分方程组,根据现代控制理论设计一种减小误差的线性二次调节器,并通过推导论证为所提方法提供合理性支撑.设计了双温模拟退火算法以获取调节器的优化参数,并结合SIMULINK环境实现仿真计算.结果表明,相较于传统贝叶斯网络预测方法,所提出的状态空间分析方法对各项误差性能指标具有不同程度的改善,且在平均误差值、数据需求量和运算时间等计算指标上具有优势.

一种用于应急情况下的交通信号灯改变装置设计

设计一种用于应急情况下的交通信号灯改变的装置,通过按下应急车辆上设置的应急车辆遥控器的开关按钮,使得应急车道的信号灯由红灯变为绿灯,应急车辆能够通行,当应急车辆通过该路口后,再次按下应急车辆上的应急车辆遥控器的开关按钮,应急车辆的信号灯由绿灯变为红灯,十字路口的信号灯恢复为原工作状态。解决了现有应急车辆在通过道路交叉口时,信号灯处于红灯状态下无法快速地通过道路交叉口的问题。

城市轨道交通末班列车的运行时刻表编制与线路接续优化

为了实现城市轨道交通末班列车的列车运行时刻表编制与线路接续优化,以城市轨道交通线网为研究对象,在既有研究基础上进一步考虑线网的空间复杂性和列车衔接的序列性,增加结构化的换乘时间和运营时段等实际场景条件,以各条线路末班列车时刻的组合优化为决策切入点,分析换乘线路接续成功的场景数量;基于列车运行时刻表编制要素构建集成的优化模型,应用人工鱼群算法进行启发式求解,并以北京市城市轨道交通局部干线区域为对象进行算例研究。结果表明,与现有的优化方法相比,所提出的优化模型与计算流程在线路接续成功方向数量、线路接续成功率、平均富余时差、运算执行时间和初次迭代中央处理器使用率方面均具有明显优势。