摘要：为提升线路运能,推动城市轨道交通列车控制系统升级,提出一种多通信结构列车控制系统下的地铁列车编队运行优化控制策略。分析以T2T和T2G通信体系为核心的列车控制系统框架,并基于各系统不同安全防护模式,结合列车运行属性及线路条件,考虑列车追踪运行及节能目标,构建地铁列车编队运行的非线性优化控制模型。为减小优化控制问题的计算复杂度,以满足列车编队运行的实时控制要求,设计融合预测控制和序列二次规划(SQP)算法的列车编队运行控制方法。基于实时反馈的列车状态信息,运用SQP算法对预测时域内子问题进行求解,动态生成编队内及编队间各列车最优控制轨迹。以具有12个车站的地铁线路为例,对不同编队组成和不同安全防护模式下的地铁列车追踪运行优化控制进行仿真验证。研究结果表明:与基于T2G通信结构下采用绝对制动安全防护模式的编队间列车相比,基于T2T通信结构下采用相对制动安全防护模式的编队内列车具有更小的发车间隔和到站延迟,从而验证了所提优化控制策略有利于提升线路空间利用率,实现列车编队高效运行,为提高城市轨道交通运营组织服务水平提供方法支撑。

摘要：轨道不平顺严重威胁铁路行车安全和设备的使用寿命。研究轨道高低不平顺的变化特点和劣化规律对重载铁路轨道维修管理有重要指导作用。基于灰色区间预测建模理论,研究重载铁路轨道高低不平顺变化特点和劣化规律,预测轨道高低不平顺未来的发展情况。为验证预测模型的有效性,采用神朔铁路上行10个高低超限病害高发单元区段的共17个月的历史轨道高低不平顺检测数据进行验证。结果表明:该模型拟合和预测效果良好,对神朔铁路轨道的养护维修管理有着重要意义。

摘要：钢轨折断是一类严重的线路故障,研究钢轨折断风险评估对保障线路安全具有重要作用。基于模糊推理方法构建钢轨折断风险评估模型,该模型利用设备台账数据、钢轨状态检测数据和维修数据等相关的生产数据,识别钢轨折断致灾因子,量化评定致灾因子状态,建立模糊推理规则库,利用Mamdani模糊推理算法计算钢轨折断风险事件发生的可能性。最后采用神朔铁路神木北至黄羊城区间2013~2015年共3年的实际生产数据对模型的有效性进行验证,结果表明:所建模型可以较好地评估神朔铁路钢轨折断风险事件发生的可能性,对钢轨折断风险管理具有重要指导意义。

摘要：为了确保列车运行控制系统设计和开发的正确性,比较了仿真、测试和形式化3种能够验证系统设计正确性的方式。根据列车运行控制系统对安全的苛求性,提出了4个与系统安全相关的重要特性,即实时性、混成性、分布(并发)性、反应性,并分析了与这些特性相关的具体形式化方法。通过对每种形式化方法的数学基础和应用范围的分析和归类,给出了各种方法的优势和不足。分析结果表明:任何形式化方法的应用都具有一定的局限性,这是由模型检验和定理证明的本质所决定的;指出了新方法提出、既有方法拓展以及多方法集成将是列车运行控制系统的形式化领域的方向。

摘要：研究旅客列车开行方案形成的复杂列车服务网络属性及其构造方法,在分析多层次客流选择行为基础上,确定列车服务网络弧段阻抗。建立体现差异性服务水平需求的复杂列车服务网络客流分配模型,该模型以旅客出行效益最大化为目标,通过分别限制不同出行距离、不同层次旅客的换乘次数及换乘时间,设置旅客出行径路的多约束条件。设计改进的蚁群算法和Frank-Wolfe算法构成的混合算法进行求解,为更加符合旅客的选择行为,按OD客流量、出行距离、优先级等规则进行流量加载。以京沪高速铁路旅客列车开行方案为例进行客流分配,验证模型和算法的有效性。

摘要：高速铁路成网后列车开行方案的编制面临新需求,不仅要紧密联系既有线运输,而且必须适应大规模全网优化的需要。本文提出基于"备选集"的高速铁路列车开行方案优化方法,列车开行方案的编制分两阶段实现,使其具有很强的可操作性并符合实际应用特点:首先根据一定原则生成备选集,得到最有可能开行列车的集合作为列车开行方案优化的解空间;其次结合多商品流问题,建立基于备选集生成列车开行方案的混合整数规划模型,求解列车开行方案的同时获得所有客流的列车分配结果,并根据模型结构特点设计拉格朗日松弛启发算法。对京沪高速铁路及相关路网进行模拟应用,取得较好效果。

摘要：随着城市规模的扩大,对城市轨道交通的需求日渐增长,对城市轨道交通的运营服务质量提出了较高要求。根据乘客需求,以最小乘客总等待时间和城市轨道交通系统运营成本为综合目标,建立混合整数规划模型。通过模拟退火算法,设计给出了某一线路的列车时刻表和车底调度方案,并通过算例分析验证其可行性。结果表明,该模型可以根据乘客需求设计出一个合适的列车时刻表和车底调度协同优化方案。

摘要：在GPS微弱信号捕获算法设计中,为提高捕获灵敏度,采用相干积分与非相干积分结合的方式消除数据码长度对相干积分增益的影响,采用差分相干积分减小非相干积分中的平方衰耗。为了提高信号捕获速度和精度,利用FFT工具进行伪码与载波频率捕获,采用延迟锁定环(DLL)与锁相环(PLL)实现GPS微弱信号的跟踪。最后对GPS微弱信号的捕获跟踪算法进行仿真实现。应用结果表明:通过仿真技术能有效地复现出捕获和跟踪载噪比为***-1的GPS微弱信号,差分相干积分捕获灵敏度比相干-非相干积分高0.8dB,频率捕获误差小于1.25Hz,码捕获误差小于0.1码元。

摘要：大规模机器通信作为第五代移动通信系统的三大应用场景之一,也是支撑未来第四次工业革命的关键技术.其主要通过部署大量的机器设备,以实现智能型社会.由于低功耗要求,人们引入了免授权随机接入来减少设备与基站间的信令交互过程.加之无线电资源的匮乏,如何实现大规模机器设备的免授权随机接入成为挑战.在B5G以及6G中,这一挑战将变得尤为显著.因此有必要研究出一种行之有效的多址接入技术.串联扩频多址技术是一种实现大规模机器设备高效连接的新型非正交多址接入技术,并且能够以较低的复杂度实现高连接性和高可靠性.本文首先综述了大规模机器通信的特点及多址技术的研究现状.然后,介绍了串联扩频多址技术的收发机设计和性能权衡性分析.最后,介绍了串联扩频多址技术的研究进展和应用进展.

摘要：无线传输系统中，发射机利用来自接收机反馈的信道信息，构成闭环无线系统．闭环无线系统的关键是反馈方案的设计，而反馈的关键是优化的码本设计，能在给定反馈复杂度的基础上进一步提高无线传输性能．本文分析了这一领域的研究进展，提出基于向量空间分布的有限反馈码本，分析了这种码本的原理和相应算法，并比较了它与现有码本在闭环无线系统中的传输性能．仿真结果表明，相比于现有的码本，本文提出的“基于向量空间分布的码本”能够获得更低的无线传输差错概率及更高的信道容量，将无线系统的传输性能提高1～2dB．