摘要：随着物联网技术和人工智能技术的飞速发展,车辆边缘计算越来越引起学者的关注。车辆如何有效地利用其周边的各种通信、计算和缓存资源,结合边缘计算系统模型将计算任务迁移到离车辆更近的路边单元,已经成为目前车联网研究的热点。由于车辆应用设备计算资源的有限性,车辆用户的任务计算需求无法满足,需要提升车辆周边计算资源的利用率来完成计算任务。本文研究了车辆边缘计算中任务的合作卸载机制,以最小化车辆任务的计算时延。首先,考虑周边停泊车辆以及路边单元的计算资源,设计了由云服务器层、停泊车辆合作集群层和路边单元合作集群层组成的任务合作卸载3层系统架构,通过路边单元合作集群和停泊车辆合作集群的合作卸载,充分利用系统的空闲计算资源,进一步提高了系统的资源利用率。然后,基于k-聚类算法的思想提出了路边单元合作集群划分算法对路边单元进行合作集群的划分,并采用块连续上界最小化的分布式迭代优化方法设计了任务合作卸载算法,对终端车辆用户的任务进行卸载计算。最后,通过将本文算法和其他算法方案进行实验仿真对比,仿真结果表明,本文算法在系统时延和系统吞吐量方面具有更好的性能表现,可以降低23%的系统时延,并且能提升28%的系统吞吐量。

摘要：为评估IEC61508中可靠性框图(Reliability Block Diagram RBD)法推导出的危险失效概率计算公式在铁路信号冗余结构安全性分析中的适用性,以该标准主要面向的在工业过程控制领域内用于安全防护系统(A类)为对象,首先,分析其与铁路信号系统(B类)在控制结构、危险侧判定等方面的差异性,指出冗余结构故障检测的有效性及检出后的处理原则是决定系统安全性的关键因素;然后,以1oo1、1oo2和2oo2结构为例,分别采用IEC61508中的RBD法计算A类系统、马尔科夫链计算B类系统三种结构的危险失效概率;最后,以实际参数为例进行仿真计算。结果显示:用IEC61508中RBD法计算的值与用马尔科夫链计算的B类系统危险失效概率真值间存在误差,误差分别是-3.75×10^(-5),-3.77×10^(-5),3.60×10^(-5),这表明IEC61508主要适用的安全防护类系统与B类系统具有不同安全特性,若直接采用该标准中主要针对A类系统的可靠性框图法计算B类系统的安全性,则会得出偏差较大的结果。

摘要：通过文献调研、参数分析、对比总结等手段,开展复杂艰险环境下川藏铁路大跨度桥梁建造和运维技术挑战及对策研究。分析表明,桥梁面临大温差等复杂恶劣环境下长期性能保持、铁路悬索桥涡振控制、近断层地震下的车-轨-桥系统安全、考虑轨道线形的桥梁施工线形控制、线-桥一体化性能评估等关键技术挑战,研究提出从材料-结构-体系层面开展大跨度桥梁耐久性专项设计;针对深切峡谷强风开展隧桥过渡区局部风场特性及行车安全控制、低阻尼比(0.2%~0.6%)和大攻角(>±5°)工况下大跨度悬索桥风洞试验;针对近断层地震开展大跨度桥梁减隔震设计、地震预警监测、列车脱轨机理和防护措施研究;从施工安全和质量控制角度提出详细方案比选、施工全过程风险动态评估与控制、钢梁虚拟预拼装、拱桥快速成拱、桥梁线形及轨道线形控制等技术对策;针对桥梁施工运营与管理维护,提出桥梁健康监测技术深化研究、基于检测监测大数据的桥梁健康管理、极端突发灾害的监测预警和应急救援等对策。

摘要：目的:针对轨道交通信号控制系统冗余结构中主备双系状态切换时可能存在的风险,提出一种新的硬件判决方式以避免该风险。方法:轨道交通信号控制系统多采用二乘二取二和双机热备冗余结构,由2个功能完成相同的主备双系组成。主备双系各自有主控、同步和离线等3种固定的工作状态,其不允许同时出现为主控状态。这3种工作状态的控制与转换依赖于自身和对方系的工作状态。目前,系统工作状态的判决机制主要有通信判决和硬件判决2种方式。若采用通信判决,一旦通信出现问题,则存在同时出现主备双系都为主控状态的风险。为此,提出采用设置工作继电器的硬件判决方法,即通过继电器硬件判决方式来识别和控制系统主备双系的工作状态,以避免同时出现主备双系处于主控状态的风险。主备双系各设置一个工作继电器,通过继电器的硬件接点条件来反映对应系的工作状态,并提出了设计原理、判决原则、判决实现流程及应用环境,分析了硬件判决方式比通信判决方式具有的技术优势。结果及结论:通过采集工作继电器位置反映对应铁路信号控制系统各系的工作状态,主要有以下优势:①不依赖于主备双系间通信的状态,解决了由于通信问题带来状态信息丢失的问题;②不论系统是否开机,系间是否通信正常,各系都能通过采集对方工作继电器接点条件来识别对方系的工作状态,从而能准确控制本系的工作状态;③继电器反应速度明显高于通信处理的反应速度,一旦系统工作状态发生变化,工作继电器快速动作可使主备双系及时得到相应系的工作状态信息;④继电器具有固有失效安全特性,工作继电器一旦发生故障落下,使系统尽快转到离线状态;⑤通过继电器识别和控制系统工作状态,软件处理逻辑简单,也能使维护人员直观辨识系统工作状态。

摘要：为解决国内部分服役动车组在运营过程中产生车体低频横向晃动问题(以下简称“晃车”),提高车体平稳性和旅客乘坐的舒适性,基于对部分晃车区段(打磨目标为60N钢轨的高速铁路干线)开展跟踪调研与测试的基础上,对比工务系统打磨后左右轨对称情况下,不同偏差值的钢轨廓形对应车体低频横向晃动的差异;并结合动力学仿真软件研究不同偏差值的钢轨廓形对于晃车现象的影响,找出打磨目标为60N钢轨的合理打磨限值并提出相应的打磨措施与建议。结果表明:晃车区段左右股钢轨工作边相较于打磨目标廓形60N钢轨存在过打磨导致等效锥度过小,是造成动车组晃车的重要原因;以车体横向振动加速度、车体横向晃动主频和轮轨匹配等效锥度等值为主要依据,提出60N钢轨在横坐标15 mm处的负偏差为0.1 mm时,会出现晃车现象,建议工务系统以60N钢轨为目标廓形时,按照正偏差打磨,打磨值宜按+0.1 mm控制。

摘要：牵引控制单元(TCU)是城轨车辆牵引传动系统的核心部件。为实现TCU软件开发及升级过程的节能提效和有效验证,针对城轨车辆牵引传动系统的半实物仿真进行研究。根据电气拓扑结构,建立牵引变流器、异步电机及车体动力学仿真模型;考虑对仿真步长的不同需求,设计多速率仿真构架;结合网络模拟系统和自动化测试软件构建完整的半实物仿真系统;最后,利用自动化测试仿真结果与实际机组试验结果进行对比,从而验证该半实物仿真系统的有效性和正确性。

摘要：路基不均匀沉降的合理评价对于保障高速铁路运营安全和指导线路养护维修至关重要。传统路基沉降评价多基于沉降幅值单一指标,缺乏对车辆运营速度、路基沉降波长的综合考虑。该文基于建立的精细化多车-无砟轨道-路基耦合动力学模型,分析了路基不均匀沉降下的车辆动力学响应特征以及运营速度、沉降波长及幅值对车辆响应的影响规律,在此基础上提出了沉降时变率指标用于路基不均匀沉降评价。结果表明:沉降时变率能融合车辆运营速度、沉降波长、波幅三者对高速列车动力学响应的共同影响。沉降二阶时变率和轮轨垂向力、轮重减载率安全性指标呈显著的线性映射关系;沉降一阶时变率和车体加速度等舒适性指标呈较为显著的线性映射关系;并提出了轮重减载率、车体加速度与沉降时变率的拟合公式。研究成果可为高铁线路设计和养护维修提供参考。

摘要：以我国某主跨400 m的铁路钢桁架拱桥为工程背景,采用低频速度脉冲叠加高频记录底波的方法合成近断层脉冲型地震动开展动力时程分析,研究了大跨度铁路钢桁架拱桥的响应特性及纵、横桥向减震技术。结果表明,近场脉冲型强震作用下,各构件的响应较未考虑脉冲效应时明显增大,交界墩墩底及横梁、引桥墩墩底等截面破坏严重,支座破坏严重,梁台存在碰撞风险。全桥布置摩擦摆支座可降低主拱应力,但无法有效控制桥墩弯矩响应,且会放大梁端位移;“摩擦摆支座+黏滞阻尼器”的纵桥向减震方案可使主拱应力、交界墩底弯矩、梁端位移分别下降28.53%,63.23%,22.52%,减震效果明显;横桥向增设防屈曲支撑可大幅减小桥墩横梁地震响应,交界墩下、中横梁弯矩降幅分别达58.89%, 62.48%。采用上述组合减震措施可提升桥梁的整体抗震性能,满足抗震设防要求,可供同类型桥梁的减震设计参考。

摘要：为了避免运用移动闭塞对单线铁路进行扩能改造后产生的运输能力远大于线路需求的情况,在改造初期关停沿途部分会让站是一种有效的解决办法,同时能够减少运营维护支出。分析采用移动闭塞方式后,单线铁路关停车站的方案原理,在给定的假设背景下,研究关停车站的临界条件,以关停车站后运营维护节省最大为目标建立0-1整数规划模型,以新建和若铁路设计初期的数据为例,验证关停车站临界条件和所建模型的准确性。结果表明,优化后的关停车站方案合理,能够有效减少运营维护支出,产生较好的经济和社会效益。