摘要：当遭受拒绝服务(DoS)攻击时,分布式列车控制系统的弹性控制问题受到广泛关注.本文提出了一种基于分布式领导车状态观测器和障碍李雅普诺夫函数的弹性控制策略,不仅可以避免列车碰撞,同时实现了编队控制的目标.首先,给出了一种分布式的领导车状态观测器设计方法,用于实时估计领导车的状态.理论分析表明,在DoS攻击满足一定约束的条件下,该状态观测器的估计误差具有指数稳定特性.在此基础上,通过将列车碰撞避免问题转化为状态受限问题,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的状态受限控制律,解决了DoS攻击下确保碰撞避免的车队控制问题.最后,数值仿真证实了本文方法的有效性.

摘要：针对城轨列控系统面临的信息安全风险日益突出的问题,提出基于人工免疫系统的态势评估(AISSA)方法,即利用城轨列控系统数据特性,设计检测器成熟机制和攻击检测方法,实时感知城轨列控系统遭受的网络攻击;设计检测器克隆和变异机制,进一步丰富检测器种群,提高城轨列控系统感知网络攻击的能力;仿真试验模拟城轨列控系统遭受不同强度身份认证拒绝服务攻击和TCP拒绝服务攻击,采用AIS-SA方法感知网络攻击并实时量化系统的安全态势。结果表明:AIS-SA方法感知网络攻击的能力较强,当检测器进化至25代时,对身份认证拒绝服务攻击的检测率为96.81%、误报率为0.25%,对TCP拒绝服务攻击的检测率为98.46%、误报率为1.32%,与其他方法相比检测率较高且误报率较低;此外,AIS-SA方法能表征不同攻击强度下城轨列控系统安全态势,当攻击强度增大时实时态势量化值升高,反之减小;仿真结果验证了AIS-SA方法的有效性和准确性。

摘要：为提高案例推(case-based reasoning,CBR)分类器的分类准确率并降低时间复杂度,本文提出了一种基于权重阈值寻优的特征约简策略.首先通过基于数据驱动的方法对特征权重进行分配,得到每个特征的权重结果;其次,设计特征权重重要度阈值的适应度函数,并利用遗传算法对该重要度阈值进行优化搜索,最后根据得到的优化阈值与特征的权重分配情况,删除权重小于该阈值的特征从而完成特征的约简过程.通过对比实验,本文所提策略能够有效提高CBR分类器的分类准确率并降低时间复杂度,表明了权重阈值寻优约简策略的可行性与优越性.验证了本文方法不仅可以降低CBR分类器的时间复杂度,而且能够提高CBR的决策与学习能力.

摘要：PBA工法工序转换复杂,易引起地表沉降,不同地层条件下的沉降规律难以掌握。尤其在含水粉细砂地层等不良地质条件下的地表沉降难以控制,对周边环境造成一定安全隐患。为研究粉细砂地层PBA车站沉降规律,通过调研北京地铁粉细砂地层PBA车站分布情况,基于监控量测数据分析不同降水条件下PBA车站地表沉降规律,并依据有限元方法进行计算验证,研究表明:1)大于相应地表沉降值的发生概率与地表最大沉降值的关系符合正态分布,有效降水和未有效降水车站地表最大沉降值分别为-85.31^-93.29 mm、-126.16^-131.35 mm,由数据拟合得出地表最大沉降值超过-60 mm的概率分别为53.30%、74.96%;2)沉降变形主要发生在导洞施工及扣拱施工阶段(约占90%),上导洞施工、下导洞施工、梁柱体系施工、扣拱施工阶段沉降比例约为4∶3∶1∶2;3)沉降槽与Peck曲线趋近一致,沉降槽宽度系数在9.82~15.51 m,有效降水车站的沉降槽宽度系数比未有效降水车站的大3~5 m;4)地层损失率普遍在0.56%~0.70%,沉降槽宽度参数受降水效果影响显著,普遍在0.51~0.89。研究结论可用于初步判断粉细砂层PBA车站的地表最大沉降。

摘要：超浅埋暗挖地铁车站施工易引起地表的过大沉降,对周边环境造成不良影响,为控制施工引起的沉降和保证市政设施的安全,引入棚盖暗作法的思路并应用于PBA车站,利用顶进钢管形成棚护体系,在其支护作用进行土方开挖。以北京地铁19号线一期平安里站为工程背景,简述棚盖暗作法PBA地铁车站的特点及施工步骤,对不同施工阶段产生的沉降进行统计分析并对地表沉降槽进行拟合,由此探讨施工引起的地表沉降规律。研究表明:沉降主要发生在管幕施工及导洞开挖阶段,约占总沉降的70%。针对棚盖暗作法PBA车站的特点,对产生沉降的原因进行梳理,提出加强空洞探测及处理、缩短开挖面封闭时间、加强超前支护的棚护效果、减小管幕顶进扰动土体、合理控制群洞开挖步序等沉降控制措施。

摘要：为构建基于无线传感器网络的铁路防灾安全监控系统,在门限敏感的节能型网络协议(TEEN)基础上,提出1种安全优先门限敏感分簇路由协议(SPTC)。确定SPTC的网络架构,基于能量计算公式设计簇头分布算法及簇头和副簇头选举算法,以及路由建立步骤和数据采集流程。在协议中定义副簇头,保证数据路由的可靠性及数据自身传输的安全,提高协议的安全性;在汇聚节点(SN)附近区域布置更小规模的簇,在兼顾剩余能量与节点距离的准则下选择最佳的簇头节点,以提高协议的节能性。采用OMNeT++网络仿真工具对SPTC进行了建模仿真。仿真结果表明:当网络工作了10 000s时,低能量节点数量比低功耗自适应聚类层次协议(LEACH)减少了60%;当灾害数据采集概率为0.5%时,基于SPTC协议的网络检测周期是基于LEACH的1.7倍。

摘要：针对重载列车在长大下坡道运行时需采取循环制动来保证列车安全运行的难点问题,通过分析重载列车动力学模型和操纵要求,研究了一种基于遗传算法的列车驾驶策略。首先,基于线路数据和列车编组数据,对重载列车运行过程进行了动力学模型的建立;然后以操纵要求建立约束集,设计了以工况(制动和制动缓解)转换点为编码对象的驾驶策略生成算法;最后选取朔黄铁路一段长大下坡道实际线路数据,仿真得到最优的工况转换序列,并生成列车驾驶曲线。分析仿真驾驶曲线与指导驾驶曲线速度的均方根误差以及速度误差的期望和方差,表明该方法是可行的。

摘要：突发事件具有巨大的破坏性、不确定性,应急设施有可能失效,本文研究基于失效情景的应急设施选址评估指标体系与评估模型。首先基于定义的失效情景研究应急设施选址评估指标。构建全局性、可靠性、时效性、均衡性、经济性评估指标。可靠性作为重要评估指标有助于提高应急设施对需求区域的物资保障程度,保证系统的稳定性,采用多重覆盖率刻画。然后,设计具有不同侧重评估目标的一般情景评估指标体系、设施失效情景评估指标体系以及多区域情景评估指标体系。最后,由于应急设施选址评估具有多影响因素特征,涉及输入和输出多个指标的测度,选取处理多输入\多输出问题具有优势的评估方法—数据包络法,对应急设施选址的合理性进行评估。实例验证评估指标体系的实用性和有效性。

摘要：为对管道大泄露高频信号进行降噪,提取信号的故障频率,实现对管道泄漏的源定位。引入了VMD方法对收集到的信号进行不同频率之间的分离,突出信号的局部细节。为消除VMD分解中k值与惩罚因子这两个人为因素对分解效果的影响,采用模态分量与原信号的相关系数法,得出最优分解层数k值。使用优化的k值来对信号进行VMD分解之后,用最大峭度值来选择最优的惩罚因子。将通过最优参数得到的VMD分解模态分量再次与原信号进行相关系数比较,选出包含故障信息最多的模态分量进行Hilbert包络分析,得到信号的故障信息,对故障进行诊断及定位。研究发现,该方法能有效分离故障信号成分,从而实现对故障频率的提取。

摘要：面向虚拟编组在城市轨道交通中的应用需求,提出了对虚拟编组列车运行具有重要影响的停站时间不同步问题,并定义了停站时间差的计算方式;在分析相关领域多智能体协同控制方法的基础上,提出了基于信息汇总集中决策型协同控制方式的虚拟编组列车参考曲线生成方法;构建了虚拟编组列车参考曲线生成问题的数学优化模型,并设计了基于强化学习DQN(deep Q network)的求解方法,在考虑全局优化目标的基础上为每一个列车单元生成各自的参考曲线,指导各列车单元协同运行控制实现虚拟编组列车整体运行的目标;基于北京地铁11号线真实数据进行了数值仿真实验并与既有文献中的虚拟编组列车运行控制方式进行了对比,实验结果验证了所提基于协同控制的虚拟编组列车参考曲线生成方法的有效性。