基于二维结构熵的CBTC系统信息安全风险评估方法 被引量：26

1

作者 董慧宇 唐涛 王洪伟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期153-162,共10页

随着计算机技术、通信技术和控制技术在城市轨道交通列车运行控制系统中的应用,城市轨道交通的自动化和信息化程度不断提升.然而,基于通信的列车运行控制(Communication-based train control, CBTC)技术采用的通用计算机设备和通信技术... 随着计算机技术、通信技术和控制技术在城市轨道交通列车运行控制系统中的应用,城市轨道交通的自动化和信息化程度不断提升.然而,基于通信的列车运行控制(Communication-based train control, CBTC)技术采用的通用计算机设备和通信技术带来的信息安全漏洞,给CBTC系统带来了日益严峻的信息安全风险,因此,对CBTC系统的信息安全风险进行量化、动态评估具有重要意义.本文根据设备及通信链路的差异性构建了CBTC网络拓扑模型,结合信息安全风险下线路列车运行性能变化导致的运能损失,采用综合表征信息域和物理域特征的二维结构信息熵对CBTC系统信息安全风险进行建模分析.最后,基于城市轨道交通列控系统半实物仿真平台对评估方法进行验证,表明所提方法对CBTC系统信息安全量化评估的有效性和准确性. 展开更多

关键词 基于通信的列车运行控制 信息安全风险评估 结构信息熵 列车运行性能 半实物仿真平台

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大轴重重载列车长大下坡道曲线地段行车性能分析 被引量：9

2

作者 蒋立干 时瑾 龙许友 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期77-83,共7页

重载铁路长大下坡道小曲线地段病害多发,是危及行车安全的风险源。以双机牵引30 t轴重万吨列车为研究对象,在考虑列车纵向冲动和曲线车辆动力学行为基础上,建立了长大列车动力学模型,分析了大轴重重载列车在常用全制动工况下长大坡道曲... 重载铁路长大下坡道小曲线地段病害多发,是危及行车安全的风险源。以双机牵引30 t轴重万吨列车为研究对象,在考虑列车纵向冲动和曲线车辆动力学行为基础上,建立了长大列车动力学模型,分析了大轴重重载列车在常用全制动工况下长大坡道曲线参数设置对行车性能的影响。研究表明:重载列车在13‰下坡道500 m半径曲线地段制动时,整列车产生最大压钩力的车辆与曲线上出现最大车钩力的车辆并不一致,当曲线距头车初始制动位置距离700 m时,曲线段上第48节车车钩力达到最大值;制动产生的纵向冲动作用可使轮重减载率增大72%、倾覆系数增大47%、轮轨横向力增大41%、脱轨系数增大27%,这一作用会对行车安全性和轨道服役性能造成不利影响;从提高运营期行车安全、减缓曲线病害角度考虑,建议长大坡度最小曲线半径选取800 m。该研究可为重载铁路设计提供参考。 展开更多

关键词 重载列车 纵向动力学 长大下坡 曲线 行车性能

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高速铁路大跨度桥梁涡激振动振幅限值研究 被引量：8

3

作者 赵会东 陈良江 +1 位作者 肖海珠 阎武通 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期49-55,共7页

为研究适用于大跨度铁路桥梁的涡振振幅限值,基于我国现行铁路规范和养护维修规则中的相关规定,提出了基于车体加速度峰值及其变化率的铁路桥梁竖弯涡振振幅限值和基于车体加速度及最大倾角的扭转涡振振幅限值建议取值。经研究建议:①... 为研究适用于大跨度铁路桥梁的涡振振幅限值,基于我国现行铁路规范和养护维修规则中的相关规定,提出了基于车体加速度峰值及其变化率的铁路桥梁竖弯涡振振幅限值和基于车体加速度及最大倾角的扭转涡振振幅限值建议取值。经研究建议:①加速度峰值不超过0.4 m/s^(2);加速度变化率限值对于列车速度低于和高于300 km/h时分别取0.25 m/s^(3)、0.2 m/s^(3),取此两项指标计算的最小幅值作为竖弯振幅限值。②列车速度分别为250,300,350 km/h时,单位长度车体倾角限值分别取0.60‰,0.50‰,0.42‰rad;一线两股钢轨间的变形差限值在列车速度低于和高于250 km/h时分别取5 mm和4 mm;车体最大倾角不超过0.04 rad;取上述各项指标计算的最小幅值作为扭转振幅限值。对五峰山长江大桥的案例分析结果表明,本文建议的幅值限值考虑了大跨度铁路桥梁的行车特点和性能要求,相较《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)的涡振幅值限值更为严格。 展开更多

关键词 铁路桥 涡激振动 竖弯 扭转 振幅限值 行车性能

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基于偏好的列车运行过程多目标鲨鱼优化算法 被引量：8

4

作者 王龙达 王兴成 +1 位作者 刘罡 盛昭 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期245-256,共12页

针对列车运行过程优化问题,以节能、准时、停靠精确和舒适作为优化目标建立了多目标的列车运行过程优化模型,并提出了一种基于偏好的列车运行过程多目标鲨鱼优化算法。将解向量与目标需求向量的夹角余弦作为评价指标,以增强评价的合理性... 针对列车运行过程优化问题,以节能、准时、停靠精确和舒适作为优化目标建立了多目标的列车运行过程优化模型,并提出了一种基于偏好的列车运行过程多目标鲨鱼优化算法。将解向量与目标需求向量的夹角余弦作为评价指标,以增强评价的合理性;并将决策者的偏好融入解优劣的评价策略,以自适应的调整各个鲨鱼个体的交叉、选择和变异的概率,从而引导个体快速奔向决策者期望的偏好区域,以增强评价的实用性。与此同时,为提升全局优化性能,结合偏好引导、融合距离、遗传进化等有效机制,设计了一种优化性能更强的更新鲨鱼种群的计算流程。以大连地铁13号线九里至十九局的列车运行场景作为实验对象,其硬件在环实验环境下得到的实验结果表明,相比于传统的多目标优化算法,所提出的优化算法具有较快的寻优速度和较高的寻优精度,且能够寻优得到更符合决策者预期的优化解。 展开更多

关键词 列车运行过程 多目标 鲨鱼优化算法 偏好 夹角余弦

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CRTSⅡ型板式轨道关键参数对高速车辆-轨道垂向耦合振动响应的影响 被引量：7

5

作者 徐浩 张梦楠 +1 位作者 赵坪锐 王平 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期121-126,共6页

基于CRTSⅡ型板式无砟轨道关键参数对行车安全的影响,指导轨道结构的优化,利用有限元方法和轮轨系统耦合动力学原理,建立车辆-轨道-路基系统垂向耦合动力学模型,研究轨道结构关键参数对列车的振动特性和轮轨垂向作用力的影响规律。研究... 基于CRTSⅡ型板式无砟轨道关键参数对行车安全的影响,指导轨道结构的优化,利用有限元方法和轮轨系统耦合动力学原理,建立车辆-轨道-路基系统垂向耦合动力学模型,研究轨道结构关键参数对列车的振动特性和轮轨垂向作用力的影响规律。研究结果表明:轨道板厚度对行车平稳性基本无影响;当扣件刚度从20 kN/mm增加到100 kN/mm时,轮对和转向架的振动加速度分别增加43.94%和7.98%,轮轨垂向力增加29.83%;扣件阻尼从20 kN·s/m增大到100 kN·s/m时,轮对和转向架的振动加速度分别减小21.64%和7.09%,轮轨垂向力减小9.48%,车体变化不大;为保证行车的安全性和平稳性,扣件阻尼和混凝土支承层厚度应尽可能取较大值。 展开更多

关键词 板式轨道 关键参数 振动加速度 行车性能

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城市轨道网络列车运行计划实施效果综合评价 被引量：5

6

作者 周文梁 秦进 +2 位作者 邓连波 王雄 史峰 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期118-125,共8页

从线路列车运营和线间列车协调2个方面对城市轨道网络列车运行计划实施效果进行评价。首先从线路技术性、服务质量、抗干扰性及站台候车客流4角度构建线路列车运营质量评价指标体系,从线间能力协调、高峰期站台候车客流及首末班车协调3... 从线路列车运营和线间列车协调2个方面对城市轨道网络列车运行计划实施效果进行评价。首先从线路技术性、服务质量、抗干扰性及站台候车客流4角度构建线路列车运营质量评价指标体系,从线间能力协调、高峰期站台候车客流及首末班车协调3角度构建线间列车协调质量评价指标体系;其次,在分别基于梯形模糊数计算指标主观权重与基于熵值计算指标客观权重的基础上,通过线性加权组合法确定各项指标的组合权重;最后计算各条线路列车运营质量综合评分、任意2个衔接线路间列车协调质量综合评分以及各项指标的平均评分等作为衡量列车运行计划实施效果的依据。研究结果表明:通过对网络列车运行计划评价能够较好地衡量其实施效果以及发现其不足之处。 展开更多

关键词 城市轨道网络 列车运行计划 实施效果 综合评价 梯形模糊数

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单元板式轨道扣件刚度突变对行车安全性的影响分析 被引量：5

7

作者 徐浩 李培刚 +1 位作者 王平 陈嵘 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期134-139,共6页

为研究单元板式无砟轨道扣件刚度整体及局部突变对行车安全的影响,指导扣件系统的养护维修,利用有限元方法和轮轨耦合系统动力学原理,建立车辆-轨道-路基系统垂向耦合动力学模型。研究扣件系统整体刚度突变和局部刚度突变对列车的振动... 为研究单元板式无砟轨道扣件刚度整体及局部突变对行车安全的影响,指导扣件系统的养护维修,利用有限元方法和轮轨耦合系统动力学原理,建立车辆-轨道-路基系统垂向耦合动力学模型。研究扣件系统整体刚度突变和局部刚度突变对列车的振动特性和轮轨垂向作用力的影响规律。结果表明:扣件刚度从20 kN/mm增加到80 kN/mm时,轮对和转向架的振动加速度分别增加40.1%和28.2%,轮轨垂向力增加28.4%,车体变化不大;当局部扣件刚度突变时,车体、轮对、转向架的振动加速度和轮轨垂向力均较基本刚度(50 kN/mm)有所增大。扣件刚度整体突变以及局部突变均会对列车振动特性和轮轨垂向作用力产生不利的影响,建议及时对扣件系统进行养护检修,以保证行车的平稳性和安全性。 展开更多

关键词 单元板式轨道 扣件刚度 突变 振动加速度 行车性能

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面向3min追踪间隔的400 km/h高速列车追踪过程仿真分析

8

作者 李壮 张宏翔 +2 位作者 鲁工圆 沈子力 王蔚 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第9期15-25,32,共12页

将高速铁路运营速度提高至400km/h有利于提升旅行速度和旅客运输效率。但速度提高会影响追踪间隔,导致能力降低。在梳理高速铁路列车追踪间隔影响因素的基础上,构建了基于距离步长的高速铁路列车追踪运行多智能体仿真模型。通过仿真实验... 将高速铁路运营速度提高至400km/h有利于提升旅行速度和旅客运输效率。但速度提高会影响追踪间隔,导致能力降低。在梳理高速铁路列车追踪间隔影响因素的基础上,构建了基于距离步长的高速铁路列车追踪运行多智能体仿真模型。通过仿真实验,计算了不同目标速度下的追踪间隔,并分析了各种追踪间隔随目标速度变化的趋势,以及出发及到达追踪间隔对列车牵引制动性能提升的响应情况。实验结果表明,在目标速度400km/h和采用中国标准动车组为基础模拟的牵引制动性能的仿真场景下,列车的区间追踪间隔在3min以内,而出发追踪间隔和到达追踪间隔均大于3min;若提升列车牵引加速度与制动减速度,则可以使列车出发及到达追踪间隔控制在3min以内。 展开更多

关键词 400 km/h高速铁路 列车追踪间隔 列车运行仿真 追踪间隔影响因素 牵引制动性能

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受限状态下的高速列车迭代学习控制方法研究 被引量：4

9

作者 何之煜 杨志杰 吕旌阳 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第12期171-176,181,共7页

针对受限状态下的高速列车自动驾驶系统的跟踪控制问题,基于列车动力学模型,提出一种带饱和函数的迭代学习控制算法。根据Lyapunov稳定性原理,利用列车运行过程中的状态偏差,推导出基于迭代学习控制的列车自动运行控制律。建立类Lyapuno... 针对受限状态下的高速列车自动驾驶系统的跟踪控制问题,基于列车动力学模型,提出一种带饱和函数的迭代学习控制算法。根据Lyapunov稳定性原理,利用列车运行过程中的状态偏差,推导出基于迭代学习控制的列车自动运行控制律。建立类Lyapunov的复合能量函数,通过在迭代域的差分,证明了其差分负定性和有界性,所设计的算法能够控制列车在迭代域对期望运行轨迹达到渐近收敛。采用本文提出的迭代学习控制算法对列车的跟踪性能进行验证,并与PID控制和D型迭代学习控制算法进行比较,结果表明:相较于其他两种算法,本文提出的算法在第3次迭代中就能控制列车精确跟踪期望轨迹,说明算法具有较快的收敛速度和较高的跟踪精度,且能够将控制输入约束在允许范围内。 展开更多

关键词 列车自动驾驶 迭代学习控制 高速列车 受限状态 LYAPUNOV函数 跟踪性能

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基于晚点恢复效率最大的高速铁路冗余时间优化模型 被引量：3

10

作者 孙雅露 田文华 +1 位作者 冯丽萍 文超 《综合运输》 2022年第12期84-91,共8页

研究冗余时间利用效率,分析冗余时间与晚点恢复之间的关系,对高速铁路列车运行图优化具有重要意义。本文基于武广高速铁路列车运行的实绩,建立基于晚点恢复效率最大的高速铁路冗余时间优化模型。首先分析武广高铁下行计划运行图,提取相... 研究冗余时间利用效率,分析冗余时间与晚点恢复之间的关系,对高速铁路列车运行图优化具有重要意义。本文基于武广高速铁路列车运行的实绩,建立基于晚点恢复效率最大的高速铁路冗余时间优化模型。首先分析武广高铁下行计划运行图,提取相关区间、车站冗余时间利用情况,分析各站到发晚点情况,运用岭回归模型,建立基于列车晚点恢复效率最大化的冗余时间布局模型,并用遗传算法求解,优化后晚点恢复效率平均提高了26%。 展开更多

关键词 高速铁路 列车运行实绩 冗余时间 晚点恢复

原文传递

影响旅客列车运行性能原因分析及改进方案探讨

11

作者 张瑞亭 陈凯 《铁道车辆》 2004年第11期33-35,共3页

对影响旅客列车运行性能的列车纵向冲动等问题进行了分析 。

关键词 旅客列车 运行性能 纵向冲动 改进

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桥墩裂纹对铁路桥梁结构振动及行车性能影响分析

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作者 何志辉 喻建云 +1 位作者 宋晓东 吴定俊 《结构工程师》 北大核心 2017年第2期103-108,共6页

建立了某铁路桥梁桥墩开裂前后的有限元模型,并通过车-桥耦合振动分析对桥梁的结构动力响应以及行车安全性进行了研究。计算结果表明,桥梁墩顶横向抗推度减少约15%,桥梁横向、纵向自振频率降幅在3%以内。C62列车和准高速列车过桥时,桥... 建立了某铁路桥梁桥墩开裂前后的有限元模型,并通过车-桥耦合振动分析对桥梁的结构动力响应以及行车安全性进行了研究。计算结果表明,桥梁墩顶横向抗推度减少约15%,桥梁横向、纵向自振频率降幅在3%以内。C62列车和准高速列车过桥时,桥墩墩顶横向振幅增加约10%,最大振幅远小于规范要求的通常值;列车的脱轨系数及减载率在桥墩开裂前后变化不大,也满足规范的安全性要求。建议仅对桥墩进行裂缝封闭处理,无需进一步加固桥墩刚度或限制列车车速。 展开更多

关键词 铁路桥梁 桥墩开裂 桥梁振动 行车性能

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无线列控系统安全通信协议性能评价规则的制定方法 被引量：3

13

作者 陈黎洁 黄银霞 +2 位作者 高莺 刘宏杰 孙超 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期119-126,共8页

针对传统方法在评价列控系统安全通信协议性能时存在只能定性不能定量和对评价人员掌握评价尺度有差异考虑不足的问题,基于利用有色Petri网模型对列控系统安全通信协议性能的仿真结果,运用决策论中的概念格理论对有关安全通信协议性能(... 针对传统方法在评价列控系统安全通信协议性能时存在只能定性不能定量和对评价人员掌握评价尺度有差异考虑不足的问题,基于利用有色Petri网模型对列控系统安全通信协议性能的仿真结果,运用决策论中的概念格理论对有关安全通信协议性能(包括建立安全链接需要的时间和传输信息需要的时间)的仿真数据进行分析,研究制定安全通信协议的性能评价规则。运用Dempster-Shafer理论,分析评价人员应用给出的安全通信协议性能评价规则对安全通信协议性能进行评价所得评价结果的不确定性,以验证所提出安全通信协议性能评价规则的可行性。结果表明,使用所制定的安全通信协议性能评价规则克服了传统方法的不足,而且以概率的形式定量表示安全通信协议的性能,可使评价结果更全面也更具有说服力。 展开更多

关键词 列车运行控制系统 安全通信协议 性能评价 评价规则 概念格 DEMPSTER-SHAFER理论

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灰色预测模糊自适应PID控制的城轨列车智能驾驶系统研究 被引量：3

14

作者 刘鑫 张斌 +1 位作者 杨来宝 余现飞 《测控技术》 2020年第3期109-113,共5页

为提高城轨列车驾驶系统的智能化程度,将灰色预测控制与模糊自适应PID控制技术相结合,应用到城轨列车驾驶系统中。在对城轨列车驾驶系统进行需求分析的基础上,针对其对各种性能指标的要求,提出了基于灰色预测模糊自适应PID控制的城轨列... 为提高城轨列车驾驶系统的智能化程度,将灰色预测控制与模糊自适应PID控制技术相结合,应用到城轨列车驾驶系统中。在对城轨列车驾驶系统进行需求分析的基础上,针对其对各种性能指标的要求,提出了基于灰色预测模糊自适应PID控制的城轨列车智能驾驶系统的设计方案。将灰色预测控制与模糊自适应控制应用到经典PID控制中,设计出了系统的智能控制器,有效满足了城轨列车在运行时对跟踪误差、准点率、停车误差、舒适度和节能性等多个性能指标的要求。仿真结果表明:采用灰色预测模糊自适应PID算法的控制系统具有良好的控制精度且系统的智能化程度得到了相应的提升。 展开更多

关键词 城轨列车智能驾驶系统 灰色预测控制 模糊自适应PID控制 性能指标

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基于满意优化原则的列车运行调度指挥系统的性能指标体系研究 被引量：2

15

作者 蒲云 陈彦如 蒲素 《世界科技研究与发展》 CSCD 2001年第4期77-80,共4页

本文基于满意优化理论在求解大规模组合问题的优越性及列车运行调整模型的复杂性 ,首次尝试将满意优化理论用于列车运行调度指挥系统 ,并就其关键内容———性能评价指标体系进行了详细地探讨 。

关键词 满意优化原则 列车运行调整 性能指标体系 列车运行调度指挥系统 组合问题

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