列车虚拟编组应用需求及关键技术研究 被引量：13

1

作者 纪玉清 欧冬秀 +1 位作者 常鸣 宁正 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第11期57-61,共5页

列车虚拟编组是基于车车通信的新型列车灵活编组技术,已逐渐成为业内的研究热点。列车灵活编组可有效解决轨道交通客流时空分布不均衡问题,在节能降耗上也意义重大。阐述了轨道交通运输网络的运力瓶颈问题及其对列车灵活编组的需求,对... 列车虚拟编组是基于车车通信的新型列车灵活编组技术,已逐渐成为业内的研究热点。列车灵活编组可有效解决轨道交通客流时空分布不均衡问题,在节能降耗上也意义重大。阐述了轨道交通运输网络的运力瓶颈问题及其对列车灵活编组的需求,对比了国内外列车灵活编组实际应用案例及其特征。分析了列车虚拟编组的技术理念,研究了虚拟编组车队的组编过程及解编过程。提出了列车虚拟编组应用所需的关键技术支撑(包括高精度的列车主动实时定位及低延时、高可靠的车车无线通信等),以及其核心技术(包括高智能、自适应的编队协同优化及高安全、强韧性的多车协同控制与防护等)。 展开更多

关键词 轨道交通 灵活编组 虚拟编组

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太阳同步回归轨道的轨道面外运动及在轨数据分析 被引量：4

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作者 杨盛庆 王文妍 +3 位作者 杜耀珂 完备 王嘉轶 穆少阳 《上海航天（中英文）》 CSCD 2023年第1期136-143,共8页

针对近地太阳同步回归轨道的轨道面外运动,基于在轨遥测数据分析了轨道倾角和降交点地方时的运动变化规律。日月三体摄动对轨道倾角产生了长周期和短周期的运动,基于数据驱动方法进行了不同周期运动的辨识与分解,并与经典的解析解进行... 针对近地太阳同步回归轨道的轨道面外运动,基于在轨遥测数据分析了轨道倾角和降交点地方时的运动变化规律。日月三体摄动对轨道倾角产生了长周期和短周期的运动,基于数据驱动方法进行了不同周期运动的辨识与分解,并与经典的解析解进行了比对。解析解反映的倾角半月周期运动与在轨数据基本一致,可以作为倾角半月周期运动的预报依据。基于轨道面外运动特征,分析了自主轨迹保持任务中虚拟编队构形参数与轨道面外参数的相关性。在精确回归轨道保持时充分考虑了轨道面外运动的特征,降低了自主轨道面外控制的频次。研究结果可以作为轨道面外运动轨迹优化的基础。 展开更多

关键词 太阳同步 回归轨道 倾角 降交点地方时 日月三体摄动 自主轨迹保持 虚拟编队

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基于滑模控制的虚拟编组列车追踪控制策略

3

作者 范礼乾 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第10期313-317,共5页

[目的]现有的基于移动闭塞的列车控制系统中,相邻列车之间存在较大的安全裕度,在面对潮汐客流现象时,区段的运输效率同区段的实际运力需求无法匹配。虚拟编组列车能够提高线路的运力,同时能更好地适应不平衡的通勤客流。因此,需研究适... [目的]现有的基于移动闭塞的列车控制系统中,相邻列车之间存在较大的安全裕度,在面对潮汐客流现象时,区段的运输效率同区段的实际运力需求无法匹配。虚拟编组列车能够提高线路的运力,同时能更好地适应不平衡的通勤客流。因此,需研究适用于虚拟编组列车的高精度追踪控制策略。[方法]针对虚拟编组列车运行控制问题,提出了一种基于滑模控制的虚拟编组运行控制策略。建立了列车动力学模型和虚拟编组列车运行控制模型;设计了非奇异终端滑模控制器,并对所设计的控制器进行了仿真测试。[结果及结论]在所提出的虚拟编组控制策略下,虚拟编组列车的位置跟踪误差和速度跟踪误差能够沿滑模面在有限时间内渐近收敛到零。在仿真验证的4列列车中,当首列列车运行状态发生改变时,虚拟编组中的其余列车会在很短的时间内跟踪期望的速度轨迹,验证了所提出的控制策略对虚拟编组列车追踪控制的有效性。 展开更多

关键词 城市轨道交通 虚拟编组 列车运行控制 滑模控制

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空间激光干涉引力波探测器轨道修正方法 被引量：4

4

作者 黄文涛 师鹏 +1 位作者 赵育善 武海雷 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期598-607,共10页

针对空间激光干涉引力波探测器轨道修正问题,提出一种基于虚拟编队构型设计的航天器轨道修正方法。空间激光干涉引力波探测器由3颗航天器组成等边三角形构型。由于入轨误差和摄动的影响,探测器的构型不稳定。假设名义轨道上运行着一颗... 针对空间激光干涉引力波探测器轨道修正问题,提出一种基于虚拟编队构型设计的航天器轨道修正方法。空间激光干涉引力波探测器由3颗航天器组成等边三角形构型。由于入轨误差和摄动的影响,探测器的构型不稳定。假设名义轨道上运行着一颗理想航天器,实际轨道上的真实航天器与之组成虚拟编队,探测器的3颗真实航天器分别与对应的理想航天器组成3个虚拟编队。考虑探测器构型稳定性要求和摄动的影响,对虚拟编队的构型进行设计,进而求解航天器平均轨道要素修正量。求解得到的航天器平均轨道要素修正量小于偏差量,轨道修正通过四脉冲控制实现。数值仿真结果表明,该方法通过部分轨道修正满足了探测器的构型稳定性要求,具有减少燃料消耗、延长任务寿命的潜力。 展开更多

关键词 空间激光干涉引力波探测 轨道修正 虚拟编队 摄动 天琴计划

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陆地探测一号卫星严格回归轨道控制实践

5

作者 岳杨 杜耀珂 +3 位作者 陈筠力 王文妍 杨盛庆 完备 《航天控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期37-43,共7页

陆地探测一号卫星搭载了L波段多极化SAR进行对地观测,为保证高精度、高频次的地面时空重访,卫星在轨进行了严格回归轨道控制。针对双星分批部署的任务约束问题,基于严格回归轨道特性,分析了发射窗口差异对轨控的影响,初期组网捕获采用... 陆地探测一号卫星搭载了L波段多极化SAR进行对地观测,为保证高精度、高频次的地面时空重访,卫星在轨进行了严格回归轨道控制。针对双星分批部署的任务约束问题,基于严格回归轨道特性,分析了发射窗口差异对轨控的影响,初期组网捕获采用了摄动补偿控制策略,能够有效减少燃料消耗。针对严格回归轨道的长期面内外控制在轨实践情况进行了分析研究,在轨飞行结果表明,卫星真实轨迹维持在参考轨迹附近百米级管径内,满足了预期的管径控制要求。 展开更多

关键词 严格回归轨道 虚拟编队 轨道保持 在轨实践 陆探一号

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城市轨道交通虚拟编组列车控制系统设计及控制逻辑分析

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作者 刘汉 侯成滨 +1 位作者 宁正 欧冬秀 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第12期252-257,共6页

目的:为了解决城市轨道交通运输需求时空不均衡的问题,探索在既有模式下应用虚拟编组技术实现灵活编组的运营组织方式,进行虚拟编组列车控制系统的设计和控制流程改进。方法:分析了城市轨道交通TACS(基于车车通信的列车自主运行系统)的... 目的:为了解决城市轨道交通运输需求时空不均衡的问题,探索在既有模式下应用虚拟编组技术实现灵活编组的运营组织方式,进行虚拟编组列车控制系统的设计和控制流程改进。方法:分析了城市轨道交通TACS(基于车车通信的列车自主运行系统)的整体构架以及兼容虚拟编组功能的列车控制系统各模块关联对象的信息交互内容;探讨了主要通过改动ATS(列车自动监控)和CC(车载控制器)实现虚拟编组新增功能的列车控制系统的总体设计;介绍了新增的虚拟联挂、正线编队运行和列车摘解功能的实现过程和信息传递过程;分析了集中式和分布式编队集群控制逻辑的特点。结果及结论:虚拟编组列车控制系统可实现编队中各单元列车的协同运行,支持在任意线路区段进行动态联挂和解编;既可通过集中式控制逻辑,也可通过分布式控制逻辑实现列车移动授权信息传输,两者均能有效响应控制中心下发的控制命令。 展开更多

关键词 城市轨道交通 虚拟编组 系统设计 控制逻辑

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一种多UAV虚拟队形制导协同运动控制方法

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作者 李朝旭 刘忠 +1 位作者 尹晖 刘志坤 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第11期24-28,共5页

针对多UAV协同运动控制问题,研究了一种非线性制导跟踪控制律,利用期望航迹和UAV的位置关系推导出侧向加速度表达式,在侧向加速度作用下实现对期望航迹的准确跟踪。提出了一种虚拟队形制导协同运动控制方法,首先设计了虚拟队形的期望航... 针对多UAV协同运动控制问题,研究了一种非线性制导跟踪控制律,利用期望航迹和UAV的位置关系推导出侧向加速度表达式,在侧向加速度作用下实现对期望航迹的准确跟踪。提出了一种虚拟队形制导协同运动控制方法,首先设计了虚拟队形的期望航迹,采用非线性制导律实现多UAV对虚拟队形的航迹跟踪,在此基础上,通过协同成员间的通信建立位置误差控制方程,实现速度的补偿控制,将UAV调整到期望的队形位置上。仿真结果表明,该方法能有效实现多UAV的协同运动。 展开更多

关键词 协同运动控制 虚拟队形 制导

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个人快速交通系统智能协同控制与优化

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作者 孙沐霖 赵春晓 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期830-837,共8页

提出了一种新型智能协同控制运行方案,基于个人快速交通(PRT)车辆的运行规则与车辆间的自组织关系,以自底向上的方式建立动态知识图谱,用以辅助车辆运行决策;通过领航者-跟随者策略在车辆行驶过程中形成虚拟车队运行,在此基础上,将滚动... 提出了一种新型智能协同控制运行方案,基于个人快速交通(PRT)车辆的运行规则与车辆间的自组织关系,以自底向上的方式建立动态知识图谱,用以辅助车辆运行决策;通过领航者-跟随者策略在车辆行驶过程中形成虚拟车队运行,在此基础上,将滚动优化策略与粒子群算法(PSO)相结合,对车辆的加速度和减速度进行滚动优化调整,缩短了PRT车辆形成虚拟编队的运行时间,进一步提高了PRT系统的运输能力.结果表明:智能协同控制运行方案使得PRT车辆形成虚拟编队所耗时间平均减少了约38%,每小时运输客流量平均提高了约1.5倍;该运行方案保证了PRT系统运行的高效性和安全性,符合低碳出行、绿色发展的需要. 展开更多

关键词 个人快速交通系统 动态知识图谱 虚拟编队 滚动优化 粒子群算法

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近地卫星严格回归轨道保持控制 被引量：7

9

作者 杜耀珂 杨盛庆 +2 位作者 完备 王文妍 陈筠力 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期327-337,共11页

研究了近地卫星基于严格回归参考轨道的轨道保持控制方法:将卫星编队理论引入单星绝对轨道保持控制,提出了"虚拟卫星编队"的概念,分析了卫星轨道相对于参考空间轨迹在轨道摄动情况下的偏离状态及变化趋势,然后根据卫星编队相... 研究了近地卫星基于严格回归参考轨道的轨道保持控制方法:将卫星编队理论引入单星绝对轨道保持控制,提出了"虚拟卫星编队"的概念,分析了卫星轨道相对于参考空间轨迹在轨道摄动情况下的偏离状态及变化趋势,然后根据卫星编队相对运动学,推导出了偏离状态与虚拟卫星编队构形参数之间的对应关系,并设计了以轨道参数超调、偏置及阈值触发为特征的管道保持控制策略。数值仿真结果表明,使用该控制策略能够将卫星轨道保持在以空间参考轨迹为中心的轨道管道内,并且有效减少了因周期性轨道摄动波动造成的管道保持控制量和控制频次。研究成果对于有空间轨迹回归要求的卫星轨道保持控制具有指导意义。 展开更多

关键词 严格回归轨道 保持控制 偏置控制 虚拟卫星编队 管径偏差

原文传递

路面胶轮导向系统发展历程综述及未来展望 被引量：2

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作者 梁帅文 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第4期74-79,共6页

[目的]路面胶轮导向系统已在世界上部分城市开通运营。为了更详细、更全面地认识该系统,有必要对其发展历程及不同发展阶段的技术特点进行系统总结。[方法]从路面胶轮导向系统的导向方式和编组模式两方面,将该系统的发展历程分为4个阶... [目的]路面胶轮导向系统已在世界上部分城市开通运营。为了更详细、更全面地认识该系统,有必要对其发展历程及不同发展阶段的技术特点进行系统总结。[方法]从路面胶轮导向系统的导向方式和编组模式两方面,将该系统的发展历程分为4个阶段——1.0阶段、2.0阶段、3.0阶段及4.0阶段。逐个分析了每个阶段路面胶轮导向系统的主要技术特征、应用场景及应用案例,对各个阶段呈现出的不同技术特点进行了总结。对路面胶轮导向系统未来的5.0阶段进行了展望。[结果及结论]该系统4个阶段的发展历程是逐步实现无导向到刚性导向、刚性导向到柔性导向、单编组到多编组的过程,呈现出运行方式轨道化、基础设施简易化、导向模式智能化、车道使用复合化、编组模式增量化的发展特点。5.0阶段的系统应具备虚拟编组、柔性导向的技术特征,干线路段通过车辆之间的虚拟连挂增加运量、提高运输效率,以满足具有“一干多支”特点的城市公共交通出行需求。 展开更多

关键词 胶轮导向系统 柔性导向 刚性导向 列车虚拟编组

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多无人机协同运动的虚拟队形制导控制 被引量：5

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作者 李朝旭 刘忠 尹晖 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1220-1224,共5页

针对多个无人机的协同运动问题,提出一种多无人机协同运动的虚拟队形制导控制方法。该方法采用跟随-领航者法,借鉴虚拟结构法的思路,首先,根据航路点数据和协同任务队形结构在线规划出虚拟队形期望航路,避免了虚拟结构法刚性结构的缺点... 针对多个无人机的协同运动问题,提出一种多无人机协同运动的虚拟队形制导控制方法。该方法采用跟随-领航者法,借鉴虚拟结构法的思路,首先,根据航路点数据和协同任务队形结构在线规划出虚拟队形期望航路,避免了虚拟结构法刚性结构的缺点;然后,设计非线性航路跟随制导律,导引无人机沿期望航路运动,完成对虚拟队形期望航路的跟踪;第三,基于Lyapunov稳定性理论设计了队形误差控制器,用来补偿由于航路机动带来的航迹切向队形误差;最后,综合制导律和队形误差控制器得到协同运动控制指令。仿真算例表明,该方法能有效实现多个无人机的协同运动。 展开更多

关键词 协同运动 虚拟队形 航路跟随制导 队形误差控制

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基于事件触发机制的虚拟编组列车协同控制

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作者 魏文景 肖宝弟 +2 位作者 岳丽丽 李茂青 林俊亭 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第12期75-80,共6页

[目的]为了提高铁路线路的运输能力,使列车在区间内形成稳定的虚拟编组列车,减少整个编组过程中的通信压力,有必要对基于事件触发机制的虚拟编组列车协同控制进行研究。[方法]介绍了虚拟编组列车控制系统,提出一种基于事件触发机制的虚... [目的]为了提高铁路线路的运输能力,使列车在区间内形成稳定的虚拟编组列车,减少整个编组过程中的通信压力,有必要对基于事件触发机制的虚拟编组列车协同控制进行研究。[方法]介绍了虚拟编组列车控制系统,提出一种基于事件触发机制的虚拟编组列车协同控制方法。通过分析虚拟编组列车的基本概念,建立区间内存在扰动的虚拟编组列车动力学模型,并基于事件触发思想,根据列车运行过程中的状态误差,设置事件触发条件,并设计了跟随列车的分布式控制器。基于Lyapunov稳定性理论对该控制系统进行稳定性分析,并通过MATLAB仿真软件验证该算法应用于虚拟编组的有效性。[结果及结论]所设计的事件触发函数能够使虚拟编组系统渐进稳定,且该系统已避免了Zeno行为。跟随列车在控制器的作用下,在4 s内就与领航列车的速度保持了一致,在减少通信压力的同时,整个虚拟编组列车队形内部也能保持稳定的追踪间距。 展开更多

关键词 列车虚拟编组 事件触发机制 协同控制

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面向确定性传输的新型虚拟卫星编队方案

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作者 徐川 周密 +2 位作者 赵国锋 崔钊婧 何熊文 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期137-148,共12页

卫星编队飞行队形相对稳定,可有效支撑确定性传输,但其队形控制需要较大的实时计算开销,且不支持多业务的灵活部署。为此,基于广泛部署的低轨星座,提出了虚拟卫星编队方案,通过选取合适的卫星构建编队来实现时敏业务的确定性传输。首先... 卫星编队飞行队形相对稳定,可有效支撑确定性传输,但其队形控制需要较大的实时计算开销,且不支持多业务的灵活部署。为此,基于广泛部署的低轨星座,提出了虚拟卫星编队方案,通过选取合适的卫星构建编队来实现时敏业务的确定性传输。首先,阐述了虚拟卫星编队的设计理念,分析了基于低轨星座设计编队的挑战和性能需求。然后,通过刻画星间链路的生存时间与距离变化率属性,构建编队节点选择模型,针对时敏业务需求设计虚拟卫星编队选择算法。最后,基于STK和Exata搭建卫星网络场景进行仿真验证,实验结果表明,所提方案能为时敏业务提供与卫星编队飞行相同的性能指标,且具有更灵活的业务部署能力。 展开更多

关键词 低轨星座 虚拟卫星编队 时敏业务 确定性传输

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一种网格节点信誉评价算法及其在服务网格虚拟组织构建中的应用

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作者 崔永瑞 李明楚 江贺 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1557-1562,共6页

本文提出了一种新的服务网格节点信誉评价算法.通过构建由实体间的直接信任构成的有向加权图,并通过修改经典的Dijkstra算法来计算实体间的推荐信任,结合直接信任刻画实体间的信誉评价,同时,该算法参考虚拟组织发起者对虚拟组织愿景特... 本文提出了一种新的服务网格节点信誉评价算法.通过构建由实体间的直接信任构成的有向加权图,并通过修改经典的Dijkstra算法来计算实体间的推荐信任,结合直接信任刻画实体间的信誉评价,同时,该算法参考虚拟组织发起者对虚拟组织愿景特征的理解,将组织间信任关系以及虚拟组织所需服务或资源的种类作为信誉评价的重要依据,细粒度刻画候选者实体的信誉,从而适合具有自治域的服务网格环境中虚拟组织的构建.仿真实验表明,该算法能够较为真实地反映网格实体间的信任关系,有效遏制不良节点对服务网格系统的危害,对虚假交易攻击以及诽谤攻击均具有较强的抵御能力. 展开更多

关键词 信誉 虚拟组织构建 网格 协同攻击

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基于SPOC的O-PIRTAS翻转课堂教学法联合虚拟鱼缸教学法在消化专业实践教学中的应用

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作者 顾林 赵睿 +2 位作者 马振增 许明涛 郑海伦 《齐齐哈尔医学院学报》 2024年第17期1678-1682,共5页

目的 评价基于小规模限制性在线课程(Small private online course, SPOC)的O-PIRTAS翻转课堂教学法联合虚拟鱼缸教学法在消化专业实践教学中的应用效果及评价。方法 选择2023年4月—2024年3月在某医科大学附属医院消化内科实习的医学... 目的 评价基于小规模限制性在线课程(Small private online course, SPOC)的O-PIRTAS翻转课堂教学法联合虚拟鱼缸教学法在消化专业实践教学中的应用效果及评价。方法 选择2023年4月—2024年3月在某医科大学附属医院消化内科实习的医学本科生130名为研究对象。随机分为对照组(常规教学模式)和实验组(基于SPOC的O-PIRTAS翻转课堂教学法联合虚拟鱼缸教学法)两组,每组各65名。课程结束后,比较两组的理论考核、临床综合能力考核,评价两组的教学效果。结果 实验组学生的理论考核成绩显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。临床综合能力考核通过病史采集、病历书写、临床沟通能力、临床诊疗思维及策略、人文关怀五个方面进行多维度考核,结果提示实验组总体的临床综合能力成绩均显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。对两组的教学效果进行评价,实验组的教学效果更好。结论 基于SPOC的O-PIRTAS翻转课堂教学法联合虚拟鱼缸互动的混合教学模式在消化内科的临床医学教学中,教学效果良好,学生满意度高,有利于师生互动,可广泛推广应用。 展开更多

关键词 SPOC O-PIRTAS翻转课堂 虚拟鱼缸互动模式 消化内科 临床教学 实习

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