Research and design of an expert diagnosis system for rail vehicle driven by data mechanism models

Purpose-The aim of this work is to research and design an expert diagnosis system for rail vehicle driven by data mechanism models.Design/methodology/approach-The expert diagnosis system utilizes statistical and deep learning methods to model the real-time status and historical data features of rail vehicle.Based on data mechanism models,it predicts the lifespan of key components,evaluates the health status of the vehicle and achieves intelligent monitoring and diagnosis of rail vehicle.Findings-The actual operation effect of this system shows that it has improved the intelligent level of the rail vehicle monitoring system,which helps operators to monitor the operation of vehicle online,predict potential risks and faults of vehicle and ensure the smooth and safe operation of vehicle.Originality/value-This system improves the efficiency of rail vehicle operation,scheduling and maintenance through intelligent monitoring and diagnosis of rail vehicle.

多源车载数据驱动的地铁轨道不平顺智能识别方法

针对轨道不平顺检测成本高与时效性低等不足,从车辆动态响应与轨道不平顺之间的相关性为切入点,提出一种多源车载数据驱动的轨道不平顺智能识别方法。首先,建立地铁车辆系统动力学模型,获取车辆振动与运动姿态响应数据;其次,通过相关性分析算法,选取强相关性数据,制作网络模型数据集;最后,建立卷积神经网络-长短期记忆网络(CNN-LSTM),通过粒子群算法优化(PSO)神经网络模型参数,建立PSO-CNN-LSTM模型,实现对轨道不平顺的识别拟合。研究结果表明:在车辆动态响应信号中,与横向信号与轨道不平顺之间的相关性相比,垂向信号的更强,同时,车体的运动姿态如车体点头角速度与不平顺有明显的相关性。所提出的PSO-CNN-LSTM模型轨道垂向与横向不平顺识别拟合度分别达0.92和0.76。与经典的全连接神经网络FCNN和支持向量机SVR相比,PSO-CNN-LSTM有更好的识别效果与时效性。

有轨制导车堆垛的动态稳定性研究

有轨制导车(RGV)堆垛是智能仓储的关键一环,运动时倒塌不仅会降低工作效率,还可能带来货物损坏、轨道变形等安全隐患。为提高智能仓储系统的工作效率,从箱子位置和刚体受力的角度,提出一种RGV堆垛的可承载加速度(即不使任何箱子倒塌的最大加速度值)计算方法。首先,根据加速度方向和箱子的位置,将堆垛中箱子划分为多个刚体,每个刚体包含会一起倒塌的多个箱子;然后,根据堆垛中刚体的位置构建刚体树,分析刚体之间的通过树传递的阻倒力;最后根据阻倒力计算RGV堆垛的可承载加速度。提出的可承载加速度不仅可用于限制RGV运动加速度,还可用于定量评估堆垛的动态稳定性。实验结果表明,可承载加速度计算结果与Unity仿真堆垛的动态稳定性之间,呈现皮尔逊相关系数>0.8的极强线性相关性,优于现有的堆垛动态稳定性评估方法。

智能制造背景下精益生产制造执行系统的应用

[目的]在智能制造中,制造执行系统(MES)面向生产线执行层,是信息化管理系统的核心组成部分。随着精益生产模式在轨道交通车辆制造业的快速推广,在提升产能的同时,也暴露出因制造资源管控松散、生产数据收集不便捷等因素产生的信息孤岛和信息断层所带来的问题,因此需对MES的应用情况进行分析。[方法]结合轨道交通车辆产品工位制节拍化生产组织模式,以及多品种、小批量离散制造等特征,基于结构化工艺设计和移动互联技术,搭建了基于精益生产工位制的MES。[结果及结论]通过构建生产要素三维立体关系,实现了结构化工艺设计输出驱动现场执行;以移动终端作业为引导,实现了生产透明化管理;对MES进行纵向横向拓展,通过对底层设备数据进行管理,实现了制造数据的互联互通。基于精益生产工位制MES的建设,实现了生产工艺可控、生产资源网格化、生产过程透明化的制造全过程动态管控。

基于Android技术的智能万用表的设计与实现

针对某主机厂列车调试的需求,对现有的万用表进行升级改造,使其具备物联网功能。首先进行了硬件方案设计,对万用表内部电路进行改造。然后进行了详细的软件设计,在传统万用表原有测量功能的基础上增加了联网功能、登录功能、显示功能和数据存储等功能,可通过MQTT协议同上级MES平台通信,以任务驱动的方式实现各种信息与命令的接收和发送。通过实际测试可知,在联机运行时,智能万用表满足设计的各项预期需求。

城市轨道交通车辆智能运维系统信息安全技术方案

[目的]随着城市轨道交通规模迅猛增长,车辆运维信息化和智能化应用日趋广泛,城市轨道交通车辆智能运维系统的信息安全问题逐渐凸显和亟待解决。[方法]基于城市轨道交通车辆智能运维系统可能面临的软件漏洞、系统性防护缺失、网络传输安全等诸多信息安全风险和问题,参考多项国家和行业的信息安全标准,体系化地提出了安全分区、边界隔离、纵向认证、集中监管的信息安全防护技术方案。通过软件加固、访问控制、安全审计、入侵防范保护设备主机的安全;通过车载、车地、地面各通信网络之间的安全分区、边界隔离、安全传输、鲁棒网络保护网络传输的安全;通过管控保护业务数据的存储、传输、应用、销毁各环节提高其安全性;通过身份认证、会话管理、访问控制、安全审计、入侵防范保护应用平台的安全;通过分权管理和集中管控实现全系统的安全管理中心。[结果及结论]构筑的信息安全防护技术体系具备系统性、统一性、全面性,避免车辆智能运维系统遭受恶意攻击和非法入侵,保护系统安全性,从而实现安全、高效、可靠的城市轨道交通车辆运维。

城轨车辆转向架智能组装生产线设计

目前转向架生产已呈现出批量化、智能化、信息化的需求,传统的城轨车辆转向架生产组装模式已难以满足。因此,针对传统组装模式存在的布局混乱、依赖人工、存在工位瓶颈、设备落后、自动化智能化水平低、信息管控缺失等不足,文章以“精益化”、“智能化”、“信息化”为设计原则,介绍了城轨车辆转向架智能组装生产线的设计理念、工艺流程、作业节拍、方案布局、智能化设备以及信息化管控;从而提升组装质量及作业效率,实现城轨车辆转向架组装作业的智能化升级。

城轨车辆集流环检修线设计

城轨车辆集流环检修线主要应用于城轨车辆跨坐式单轨车关键部件集流环的检修作业,检修内容包括:集流环拆解、清洗、初装打扭、滑环电阻检测、滑环跳动调试、总装、集流环绝缘检测、胎压表试验等。该检修线采用工位制作业形式,根据上述检修内容进行工位划分,并配套设计了专属的检修线物流工具,如集流环物流小车、零件流转小车、废料存放小车等,实现物流配送标准化。产线配备检修线信息系统,搭配自动化检修设备,可在检修过程中实时收集数据信息,统计现场检修进度,实现工步引导、防误防错、关键项点的质量卡控等功能。通过检修线信息系统聚合每道工序的关键检修数据,形成集流环检修履历,实现整体集流环检修业务人机料法环测全要素整体可追溯。

地铁车辆智能运维系统未来趋势的分析研究

信息技术的发展使其逐渐融入各行各业,地铁车辆的运行离不开智能运维系统的支持与帮助。基于此,本文探讨轨道交通智能运维技术,分析轨道交通智能运维的关键技术,研究地铁车辆智能运维系统设计与实现,以期为相关人员提供改进思路,推动地铁车辆的智能化发展。

轨道交通车辆智能运维技术研究

通过对轨道交通车辆智能运维技术的综合研究,探索其在实际运营中的应用潜力和效果,为轨道交通系统的优化管理和可持续发展提供理论和实践指导。

基于弓网监测的受电弓缺陷智能检测技术研究

城轨车辆在运行过程中,受电弓的工作状态是保证安全运营的重要因素。目前大多检测方法仍停留在人工检测阶段,存在效率低、无检测标准等问题。近年来随着人工智能技术的高速发展,解决了许多传统技术难以突破的难题。文章结合深度学习、机器学习和统计方法,提出了一种基于弓网视频分析的受电弓缺陷智能检测技术,该项技术可在嵌入式平台中部署智能识别算法模型,利用采集的视频监控图像进行实时处理、检测并识别受电弓故障缺陷。主要针对受电弓异物、弓角异常等常见故障进行了理论研究,并通过试验验证了该技术的实时性和有效性。

基于SWOT分析的高铁新城智能网联汽车产业发展研究

随着信息化技术以及汽车产业的发展,车联网等技术与智慧交通建设的深度融合需求被提高到国家重大战略决策层面,但我国在车联网系统的建设尚处于起步阶段[1]。文章以高铁新城——苏州为研究对象,运用SWOT分析法对智能网联汽车产业发展进行态势分析,并在此基础上提出相应的对策研究和建议,为苏州市车联网产业发展提供战略决策依据。

轨道车辆智能运维技术发展及应用现状

我国轨道交通车辆保有量巨大,基础设施建设投入日益增加,如何满足车辆运行安全可靠、维修工作经济高效及维修资源优化配置是当前重要研究课题。轨道车辆智能运维技术为其关键零部件的故障诊断、寿命预测与健康管理提供了重要支撑。文章根据车辆运维现状,结合轨道交通发展趋势与应用需求,阐述了轨道车辆智能运维技术要求及状态修的基础条件,对故障预测与健康管理、车辆状态感知、网络实时通信、大数据云平台等智能运维应用的关键技术进行了分析,并展望了其发展方向和面临的挑战。

基于城市轨道交通全自动运行场景的乘客信息系统车地无线网络智能监测技术研究

城市轨道交通线路在FAO(全自动运行)场景下,ISCS(综合监控系统)所采集的列车相关信息主要通过PIS(乘客信息系统)车地无线网络上传至地面和控制中心。介绍了PIS车地无线网络的架构及其运维现状。结合实际运营需要,对FAO场景下的PIS车地无线网络智能监测技术进行了研究,提出了网络智能监测技术方案,并设计了其实现方式。

服务于地铁运营的车辆智能运维系统研究及应用

随着地铁列车通信不断发展和轨道交通车辆设备智能化程度的不断提高,地铁运营对通过智能化技术改变运营方式也越来越迫切,这对车辆智能运维运用提出更高的要求。该文研究地铁车辆运营的需求,深入分析智能化技术提升地铁运营效率可行性,设计服务列车运营的车辆智能运维系统。

基于“一车+一平台”综合运用模式的城市轨道交通基础设施智能运维系统

目的:随着城市轨道交通基础设施服役年限逐渐累积,因设备老化引起的运营故障日益增多,以单专业为主的基础设施运维系统已无法满足运营需求,为此需要开展综合性智能运维系统研究。方法:基于当前城市轨道交通智能运维的研究现状以及运维管理的不足,提出了一种基于“一车+一平台”模式的城市轨道交通基础设施智能运维系统,并介绍了该系统的架构。建设了集成多种智能感知系统的动态综合检测设备,并以综合检测车为载体实现了工程应用。从少人值守下的数据采集、状态监控、数据传输及安全防护等方面阐述了城市轨道交通综合检测车的功能。设计了基础设施智能运维平台,简述了该平台的总体架构及其功能架构。结果及结论:通过构建基于“一车+一平台”模式的城市轨道交通基础设施智能运维系统,实现了检测过程的自动化、信息化、绿色化,提高了基础设施智能化运维水平和安全运营保障能力。

轨道交通车辆主动障碍物检测系统研究

随着国内全自动无人驾驶车辆的大规模建设并投入运营,满足全自动无人驾驶最高等级GoA4标准的车辆需具有检测前方轨道障碍物的功能,目前多采用被动式障碍物检测系统,通过机械触碰机理进行检测,但其属于碰撞后报警,无法提前预警减小碰撞危害。主动式障碍物检测系统是实现轨道车辆自动化运营的重要保障,结合实际项目,本文重点介绍了主动检测系统的架构和工作原理,阐述了主动检测报警与其它系统联动的方案,最后对主动障碍物检测系统的发展进行了总结和展望。

上海轨道交通1号线空调智能运维系统

传统的车辆空调运维模式难以适应城市轨道交通网络化时期大规模车辆空调运维的要求,存在诸多问题,通过空调智能运维系统可实现空调系统的状态修。分析了目前传统车辆空调运维模式中存在的问题,介绍了上海轨道交通1号线车辆空调系统组成及维修成本。基于上海轨道交通1号线空调系统的实际情况,进行相关的硬件改造和软件开发,建立了空调智能运维系统。应用验证表明,该系统可实现基于信息化的部件状态监控、故障报警、故障预警和寿命预警。

城市轨道交通车辆智慧空调技术

智慧空调技术作为城市轨道交通车辆智能化运营的重要技术手段,主要根据车辆运行环境数据来调整空调运行模式,进而改善车内舒适度,对空调机组运行状态进行实时监测及关键零部件故障预警,实现空调机组的智能化健康管理,提升空调运营维护效率。智慧空调系统由车辆空调、车载网络及PHM(故障预测与健康管理)地面支持系统结合搭建而成,通过传感器来监控车辆空调使用环境数据,并自适应性调节空调运行状态以改善车内空气质量。在故障预测及健康管理方面,智慧空调技术通过搭建诊断模型,采集并传输空调机组运行状态数据,实现对空调机组多发性故障的及时预警,对关键零部件使用寿命进行老化预测并采取相应的健康管理措施,进而保障空调机组的安全运行。在车辆的维修维护中,智慧空调技术结合不同的诊断及预警模型数据,合理制定空调机组修程,将空调机组故障修与定时修为主的传统维修模式发展为基于安全监控和健康管理的智能化“状态修”模式。

轨道交通车辆车门系统智能运维技术方案

对车门智能运维技术方案进行研究,阐述了轨道交通智能化车门系统的构架方案、数据采集技术和传输技术,研究了智能化车门系统的主要功能、系统配置要求及车载连接方案等内容。针对车门的故障诊断和预测,提出了两种车门锁闭状态的检测方式,即监测车门关闭后电机转角回弹量的间接方式和视觉系统监控锁闭结构状态的直接方式。