摘要：接口型式试验验证不同类型ATP车载设备与不同型号动车组之间接口的适配性与安全性,而其测试序列设计和优化对在有限试验资源下高效、安全地完成试验十分重要。目前,接口型式试验的测试序列主要基于经验人工编写形成,测试项的有效性和测试序列的优化衡量等方面存在较多问题。本文研究了接口型式试验的测试序列的优化生成方法,利用深度学习算法与遗传算法,针对测试序列的生成与优化进行建模,设计测试序列的生成与优化两个相互联系的过程,综合地在序列解空间中寻找次优解,以得到期望的测试序列。基于型式试验现场数据进行了仿真与分析,论述了本文策略的有效性。

摘要：列控车载系统是保证列车行车安全的重要装备,是典型的安全苛求系统。测试用例生成是测试车载系统功能的关键和基础。根据车载系统的特点,本文利用时间自动机建模工具UPPAAL,对车载系统模式转换的规范建立DRB-TE自动机网络模型,并指出车载系统模型的非确定性会导致模式转换测试用例不能达到全覆盖。针对该问题设计一种能够满足全状态、全变迁覆盖准则测试用例的生成算法,利用实时系统测试用例自动生成工具CoVer生成模式转换测试用例套,从而实现自动生成覆盖全部车载模式转换规范的测试用例,同时提高了测试用例的生成效率和重用性。

摘要：瓶颈识别是城市轨道交通车站规划设计和运营管理亟待解决的难题。本文在既有静态瓶颈和动态瓶颈的基础上,按动态瓶颈产生原因将其细化为原发性瓶颈及继发性瓶颈;研究瓶颈的动态传播特性,提出关联瓶颈与瓶颈簇理论,以此刻画瓶颈传播机理,并在此基础上构建车站动态瓶颈识别方法;以瓶颈簇理论为支撑,定量分析单个设备能力对车站集散能力的影响程度,提出基于灵敏度分析的瓶颈疏解策略。最后,对北京地铁某车站进行案例分析,验证该瓶颈识别方法的有效性与实用性。案例表明,该方法能够有效识别车站瓶颈,明确瓶颈之间的依附关系以及瓶颈的重要程度。与既有方法相比减少66.7%的仿真次数,可以明显提高识别效率。

摘要：认知工作分析是人机系统设计中的一种重要研究方法.目前在航空、军事、交通运输、能源、石化和医疗等复杂人机系统领域开始得到了推广应用,它对于提高复杂人机系统的安全、扩展系统功能、提高人机交互的适应性、降低系统全生命周期的成本有着十分重要的意义.首先通过对国内外相关文献的总结,论述了认知工作分析理论体系中约束、生态内涵两个核心内容并阐述了两者之间的内在联系;随后详细分析了认知工作分析构建过程中的关键技术及其各维度建模工具的内涵和使用方法;最后针对复杂人机系统设计的发展,采用范围综述的方法对6个复杂人机系统领域内的223篇文献进行了研究,分析了认知工作分析在这些领域中的研究现状、应用中的优势以及在未来的发展趋势.

摘要：CTCS-3级列控系统规范是CTCS-3级列控系统设计与开发的基础,是实现互联互通以及确保系统高效率与安全性的关键环节。然而,依靠经验与直觉制定的规范不可避免地存在某些漏洞或者安全隐患,因此对CTCS-3级列控系统规范进行建模与形式化验证显得十分必要。本文提出CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证方法,此方法的特点是能够在系统规范、模型、验证工具以及验证结果之间建立一条跟踪链,从而始终保证系统规范、模型及程序代码之间的一致性。结合笔者运用此方法对CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证的实践,证明这种方法是可行的、高效的。

摘要：正交频分复用(OFDM)作为未来移动通信的主导技术,研究将OFDM应用于铁路环境下的相关技术———在铁路无线衰落信道下的同步和信道联合估计具有重要意义。由于在OFDM系统中,定时同步、频率同步和信道估计之间存在着密切的联系,本文对此进行研究,建立了频率选择性衰落信道下的OFDM系统模型,设计估计帧结构和基于最大似然准则的定时同步、载波同步和信道参数联合估计的代价函数,进而提出联合估计算法。通过仿真验证所提算法,并得到如下结论:联合同步与信道估计,可以使系统整体性能得到优化;精确估计会改善系统性能,但多次迭代改善有限,特别是在低信噪比的情况下,所以建议采用粗估计和一次精确估计以达到较好的效果。

摘要：动车组交路计划是动车组运用的日常计划,是客运专线列车运行计划的重要组成部分,针对该问题约束复杂、刻画困难的特点,本文在将问题归结为带补给的多人旅行商问题的基础上,针对列车运行图已知的情况,建立相应的多目标整数规划模型,设计了基于动车组运用数量最少的接续网路的分层优化启发式算法,并以广深线为背景对算法进行验证。结果表明,该方法能求解最优动车组交路计划。

摘要：为验证系统开发阶段列车运行控制系统设计的正确性,提出了基于RAISE软件的系统建模、描述及验证方法.以CTCS-3级两列列车追踪运行为例,采用面向系统特性的域,建立了系统域模型,并在对域模型扩充和完善的基础上,用RSL语言描述了两列列车追踪运行情况.根据RSL语言描述的公理及RAISE自身的推理规则,验证了当两列列车追踪运行时,CTCS-3级列车运行控制系统设计的正确性.

摘要：利用形式化方法对系统理论的过程分析(STPA)进行扩展,包括建立系统的UML扩展模型并将其转换为PHAVer模型;给出故障模型的形式化定义及结构,建立系统的故障模型;将系统的PHAVer模型和故障模型整合,构造出包含故障的系统PHAVer模型;采用可达集计算对包含故障的系统PHAVer模型进行分析,从而自动辨识出导致不恰当控制的原因,实现对系统功能的安全分析。以CTCS-3级列控系统的无线闭塞中心交接场景为例,使用扩展后的STPA方法,针对给定的系统危险,进行系统功能安全分析。分析结果表明,利用形式化技术扩展STPA的方法适用于CTCS-3级列控系统的功能安全分析。

摘要：为了提高旅行商的效率,将旅行时间引入旅行商问题(TSP),以最短时间和最短路径为目标对旅行商问题进行求解。假设旅行商在不同城市间的旅行时间服从正态分布,以最短路径为优化目标,将旅行时间以一定的置信水平成立作为机会约束条件,构建了旅行商问题的随机机会约束规划模型。提出已构建模型的确定性等价类,设计出遗传算法并编写算法代码,以一定规模的城市为例进行仿真验证。结果表明:给定期望的总旅行时间和置信水平时,可经过计算得出最短距离,并绘制出最优路径图,同时验证了所提出模型的可行性和算法的有效性。