基于光纤陀螺的高速列车轨迹无线测试仪

针对高速列车是全封闭式的动车,介绍了基于光纤陀螺及三向加速度和Zigbee低功耗无线通信模块JN5139为基础,用于高速列车轨迹测试的无线测试仪设计,详细阐述了光纤陀螺的工作原理及特点、无线通信模块、时钟电路、大容量数据存储系统等功能模块的硬件设计以及相互之间软件逻辑控制。试验表明该测试仪能实现高速列车轨迹检测功能,特别适合于封闭的高速列车的试验,其通讯距离可以达1000米,电池可持续工作72小时,数据存储空间可达1个月,是非常有效的无线测试系统。

基于扩张状态观测器的列车轨迹跟踪控制及其在CMC环境的测试

在列车运行过程中,存在着复杂且不确定的外部环境,很难获得阻力的表达式和阻力系数,因此,准确的外部阻力估计直接影响到列车轨迹跟踪精度。设计一种新型的基于扩张状态观测器的列车轨迹跟踪控制算法,将外部阻力和内部干扰扩展为一个新的状态变量,并进行精确估计。采用遗传算法对扩张状态观测器的参数进行优化。最后,在国产CMC芯片的硬件环境下进行测试。测试结果表明,基于扩张状态观测器的控制策略比现有广泛使用的PID算法具有更好的跟踪性能。得出以下结论:所设计控制算法通过补偿各种干扰的影响达到列车位置和速度的精确追踪,具有较强的抗干扰性。

铁路路网列车运行径路推算与轨迹仿真复现技术

针对铁路路网列车运行径路推算与列车运行实况数字仿真技术进行研究,提出铁路路网列车运行径路推算和轨迹仿真复现方法。在构建铁路数字路网图的基础上,采用求解K最短路径问题的Yen算法,根据距离、时间等约束条件生成最优径路集合,从组合优化的角度智能推算出最符合整体需求的运行径路;采用数字化仿真技术,构建针对铁路路网多线路多列车的运行过程数字仿真复现模型,实现路网多线路列车的到发、行进、动态分布等过程的精准模拟和可视化仿真复现;采用铁路路网的真实运行样例数据,对相关技术和方法进行试验验证。

基于Φ-OTDR的列车行驶轨迹检测方法

提出一种基于相位敏感光纤传感技术(Φ-OTDR)的列车行驶轨迹检测方法。该方法采用(Φ-OTDR)采集列车行驶中的振动信息,对紧邻的两个不同时刻的信号进行差值计算,并采用阈值和基于小波变换的低通滤波处理,对处理后的差值信号进行幅值特征提取,根据幅值特征来区分有用信号和外界干扰信号,最后根据识别出的有用信号来确定列车当前位置、速度和行驶方向等信息。该方法仅使用现有的轨旁光缆,无需额外的施工工作量,具有维护成本低、抗干扰能力强,可实现大范围分布式检测等诸多优点,可为当前列车行驶提供一种可靠的辅助判断手段,对于列车安全行驶具有重要的潜在应用价值。

基于卫星导航的列车运行轨迹仿真平台

受研发环境的限制,基于卫星导航的列车定位系统在研发阶段无法接收真实的卫星导航数据,需要搭建仿真平台模拟列车运行场景,生成由卫星导航模拟数据形成的列车运行轨迹。研究了列车运行轨迹仿真平台的总体架构及其工作原理;介绍了仿真平台的功能实现及其特点。可为其他基于卫星导航的列控系统仿真平台的开发提供参考。

列车调度指挥信息系统

由计算机自动进行列车运行的调度指挥，并根据未来运输变化的需要，自动和辅助制定列车运行计划，通过网络传送列车运行调整信息和调度命令，自动进行列车运行轨迹的绘制。

平面交叉转弯曲线——线形设计

车辆转弯时以鞍式列车行车轨迹的线形为设计控制,且有复曲线及"回旋线——圆曲线——回旋线"两种较好。复曲线又分双心圆复曲线与三心圆复曲线,又各分两种作法。

基于干扰观测器的高速列车RBF自适应滑模控制方法

针对高速列车动力学模型的不确定性和存在外部干扰难以实现高速列车对目标轨迹的高精度跟踪控制的问题,设计了一种基于非线性干扰观测器的RBF神经网络自适应滑模控制方法。首先,针对高速列车模型非线性系统的不确定性问题,设计自适应RBF神经网络鲁棒控制器进行跟踪控制,基于RBF神经网络的特性设计神经网络权值自适应律,对列车模型中的未知函数进行估计。其次,针对高速列车跟踪控制外部干扰问题,采用指数收敛干扰观测器进行干扰补偿,提高高速列车对目标轨迹追踪的抗干扰能力。最后,李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性分析保证了闭环系统的渐近稳定性,以秦沈客运专线为仿真对象。结果表明,所设计的控制方法不仅解决了列车模型未知阻力部分的自适应逼近,而且在此基础上引入干扰观测器对外部非线性干扰进行补偿实现了对期望轨迹的高精度快速跟踪。