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基于优化蚁群算法的钢轨轮廓识别

中国铁道科学 2017年第4期38卷 8-14页

作者：旷文珍常峰许丽李积英兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室甘肃兰州730070 兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

针对传统蚁群算法在钢轨图像识别中存在的问题,对蚁群算法进行4个方面的优化。初始化过程优化:采用一维Logistic混沌映射序列非线性迭代方程,使蚁群的初始化分布更加均匀,以避免大量的无关运算;搜索过程优化:在蚁群的搜索初期采用随机... 详细信息

针对传统蚁群算法在钢轨图像识别中存在的问题,对蚁群算法进行4个方面的优化。初始化过程优化:采用一维Logistic混沌映射序列非线性迭代方程,使蚁群的初始化分布更加均匀,以避免大量的无关运算;搜索过程优化:在蚁群的搜索初期采用随机搜索策略,根据图像灰度梯度值自动设置阈值,初步确定图像中钢轨边缘的像素点,然后建立区域搜索模型,以进行钢轨边缘的精确搜索和描绘;搜索步长优化:在搜索初期,采用大步长随机搜索策略识别钢轨边缘的像素点,然后利用小步长区域搜索策略对钢轨边缘像素点做更精确地识别,从而实现钢轨轮廓的精确识别,并减少了搜索时间和算法的收敛时间;信息素更新策略优化:每完成1次搜索,根据自动设置的信息素最大、最小浓度值更新信息素,防止陷入局部最优。对实际采集到的直线和曲线线路上的钢轨图像分别用Canny边缘检测算子、传统算法和优化算法进行钢轨轮廓识别的对比试验,结果表明:优化算法具有更好的健壮性和识别效率。

关键词：蚁群算法钢轨识别边缘检测混沌向量搜索策略信息素

全电子计算机联锁系统的通信协议设计及安全性分析

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中国铁道科学 2012年第6期33卷 83-87页

作者：许丽苏思琦旷文珍兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室甘肃兰州730070

全电子计算机联锁系统主要由联锁主机和全电子执行单元组成,全电子执行单元由转辙机模块、信号机模块、轨道模块等共计11种控制模块组成。在分析联锁主机与转辙机模块、信号机模块、轨道模块需要交换信息的基础上,根据系统通信的安全性... 详细信息

全电子计算机联锁系统主要由联锁主机和全电子执行单元组成,全电子执行单元由转辙机模块、信号机模块、轨道模块等共计11种控制模块组成。在分析联锁主机与转辙机模块、信号机模块、轨道模块需要交换信息的基础上,根据系统通信的安全性、实时性和封闭性特点,设计联锁主机和全电子执行单元之间的通信协议。通信协议通过设置源地址、目标地址、报文类型码、帧序列号,采用延时无效和32位CRC校验码等措施有效地消除了联锁主机与全电子执行单元通信中存在的重复、删除、插入、错序、延时等危害。对通信协议分析计算表明:该协议的每小时危险失效率小于1.9×10-11,其安全性远远高于欧洲安全标准SIL4的要求。目前,采用该协议的全电子计算机联锁系统已经在多个车站开通使用,运行安全、可靠。

关键词：计算机联锁系统执行单元安全通信危险失效率

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CBTC区域控制器切换场景的建模与验证

铁道科学与工程学报 2022年第4期19卷 1081-1091页

作者：孙维正旷文珍兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 甘肃省工业交通自动化工程技术研究中心甘肃兰州730070

区域控制器(Zone Controller,ZC)通过与联锁系统(Computer Interlocking,CI)、车载控制器(Vehicle On Board Controller,VOBC)和列车自动监督系统(Automatic Train Supervision,ATS)等其他子系统信息交互来为列车计算移动授权,是基于通信的列车运行控制系统(Communication Based Train Control,CBTC)重要的地面安全设备。研究区域控制器的功能需求,构建满足边界切换实时性、安全性特点的模型有助于保证列车在线路上高效、安全的运行。在现有建模方式的基础上,采用统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)和层次时间有色Petri网(Hierarchical Timed Colored Petri Net,HTCPN)相结合的方法对ZC边界切换场景下的区域控制器和车载子系统之间的信息交互过程进行分析。从车载VOBC状态变化的角度构建用于验证切换场景安全性的UML模型和HTCPN模型,并以CPN Tools作为仿真平台对其进行验证。根据CPN Tools状态空间报告可知,转换后HTCPN模型的各种动态属性正常且模型不存在死锁和活锁。仿真结果表明:采用UML向HTCPN转换的方法构建的模型既能清晰描述整个ZC切换的过程,又保证了模型在数学上的严谨性。转换后的HTCPN模型符合ZC切换功能的需求,证明了该集成建模方法的可行性,为CBTC系统其他功能或场景的建模与验证提供了思路。

关键词：列控系统区域控制器 UML 有色Petri网

提高四线制道岔控制电路防雷能力的研究与设计

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铁道标准设计 2014年第10期58卷 124-127页

作者：许丽旷文珍兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室兰州730070

针对目前道岔控制电路不设防雷浪涌保护器的现状,以四线制道岔控制电路为例,提出加设浪涌保护器的构想及实施方案,采用失效模式与影响分析方法详细分析加设浪涌保护器对既有控制电路的影响,经过分析,该方案没有安全隐患,能大幅提升既有... 详细信息

针对目前道岔控制电路不设防雷浪涌保护器的现状,以四线制道岔控制电路为例,提出加设浪涌保护器的构想及实施方案,采用失效模式与影响分析方法详细分析加设浪涌保护器对既有控制电路的影响,经过分析,该方案没有安全隐患,能大幅提升既有控制电路的防雷能力。

关键词：道岔控制电路防雷浪涌保护器四线制

基于改进的N-gram模型和知识库的文本查错算法

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计算机应用与软件 2021年第10期38卷 310-315,320页

作者：王琼旷文珍许丽兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学研究院甘肃工业交通自动化工程技术研究中心甘肃兰州730070

针对语音识别引擎识别后文本容易发生散串错误和同音字错误,提出一种基于改进的N-gram模型和专业术语查错知识库的查错算法。采用Witten-Bell平滑算法解决N-gram模型训练过程中数据稀疏问题,并对N-gram模型增加权重分配,增强模型对散串... 详细信息

针对语音识别引擎识别后文本容易发生散串错误和同音字错误,提出一种基于改进的N-gram模型和专业术语查错知识库的查错算法。采用Witten-Bell平滑算法解决N-gram模型训练过程中数据稀疏问题,并对N-gram模型增加权重分配,增强模型对散串错误的查错率。针对铁路特殊用语规定和同音字错误,构建一种适应关键字的专业术语查错知识库,实现知识库的自动更新。经过实验对比,该算法查错确率为87.9%,相比通用的N-gram查错模型提高52.8百分点。该算法的提出为后续的纠错以及语音识别准确率的提高奠定了基础,并对铁路车务系统语音识别技术的应用具有重要意义。

关键词： N-gram模型铁路车务标准用语散串错误专业术语查错知识库同音字错误

CTCS-2级列控区间仿真子系统的设计与实现

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电子技术应用 2017年第2期43卷 128-131页

作者：熊伟何涛旷文珍兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室甘肃兰州730070 兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070

中国列车运行控制系统(Chinese Train Control System,CTCS)是以分级方式满足不同线路运输需求,保证列车安全运行的控制系统,现场的列控系统处于全天候的工作状态,很难满足新职人员对设备操作演示和实践学习的功能需求。针对此问题,提... 详细信息

中国列车运行控制系统(Chinese Train Control System,CTCS)是以分级方式满足不同线路运输需求,保证列车安全运行的控制系统,现场的列控系统处于全天候的工作状态,很难满足新职人员对设备操作演示和实践学习的功能需求。针对此问题,提出了一种通过软硬件结合方式实现CTCS-2级列控系统仿真的方案,并选取CTCS-2级列控系统仿真方案中的区间仿真子系统为研究对象,在对其进行详细系统功能分析的基础上,进行系统结构模块划分,提出了对区间仿真子系统的软件设计方案,并利用Microsoft Visual Studio 2005的MFC进行软件开发实现。

关键词： CTCS-2 列控系统功能分析软件仿真

全电子计算机联锁系统中点灯控制电路的抗雷电冲击性能分析与设计

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铁道标准设计 2016年第5期60卷 137-140页

作者：苏琛旷文珍许丽兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室兰州730070 兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

对全电子计算机联锁系统中的信号点灯控制电路的雷电冲击过程建立电流模型;在建立的模型基础上,分析、计算点灯控制回路中电缆长度、电缆芯数、电子开关内阻、防雷器件等参数对控制回路中关键器件——电子开关的抗雷电冲击的影响,分析... 详细信息

对全电子计算机联锁系统中的信号点灯控制电路的雷电冲击过程建立电流模型;在建立的模型基础上,分析、计算点灯控制回路中电缆长度、电缆芯数、电子开关内阻、防雷器件等参数对控制回路中关键器件——电子开关的抗雷电冲击的影响,分析结果能为全电子计算机联锁系统中信号点灯控制回路电子开关的参数选取提供重要的参考依据。

关键词：铁路信号全电子计算机联锁点灯电路雷电冲击

提速道岔控制设备故障诊断仪转辙机模拟模块的设计

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铁道标准设计 2015年第12期59卷 105-110页

作者：刘小溪旷文珍何涛兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室

目前国内新建铁路及客运专线多设计为提速道岔,采用三相五线制交流转辙机,在道岔故障维修时,根据流程,逐步排查,过程耗时耗力。针对提速道岔室内道岔控制电路故障维修,设计转辙机模拟模块。模块现场代替室外道岔动作电路部分,与室内控... 详细信息

目前国内新建铁路及客运专线多设计为提速道岔,采用三相五线制交流转辙机,在道岔故障维修时,根据流程,逐步排查,过程耗时耗力。针对提速道岔室内道岔控制电路故障维修,设计转辙机模拟模块。模块现场代替室外道岔动作电路部分,与室内控制电路部分相连接,在模拟转辙机动作过程中,采集分析三相电流及电压等数据,智能判断室内道岔控制电路的在线工作状态。所采集数据经模块处理并通过通信上传至上位机,进行数据模拟,信号维修员可据此对室内道岔控制电路工作状态进行人工判断。使用此设备在道岔室内线路故障维修时准确、便捷,减少工作量,节约劳动成本。

关键词：道岔故障智能诊断转辙机模拟

全电子计算机联锁系统提速道岔多机牵引控制方案

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中国铁路 2012年第8期 61-64页

作者：旷文珍兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室教授甘肃兰州730070

结合全电子计算机联锁系统的特点及多机牵引控制的需求,给出一种全电子化的解决方案。该方案对联锁主机和全电子执行单元中的转辙机控制模块的功能进行重新分配,并给出两者之间需要交互的信息。由联锁主机向多个独立的转辙机控制模块同... 详细信息

结合全电子计算机联锁系统的特点及多机牵引控制的需求,给出一种全电子化的解决方案。该方案对联锁主机和全电子执行单元中的转辙机控制模块的功能进行重新分配,并给出两者之间需要交互的信息。由联锁主机向多个独立的转辙机控制模块同时发送相同的动作命令,从而保证多机动作的一致性。联锁主机向转辙机控制模块发送不同的启动顺序号,由控制模块自行计算延时时间,保证本组道岔中多机按照设定的顺序依次启动。转辙机控制模块计算保护继电器(BHJ)的状态并上传给联锁主机,由联锁主机综合本组道岔中所有转辙机控制模块的BHJ,计算切断继电器(QDJ)的结果,并下发给各转辙机执行模块,在出现多机动作不一致时由各执行模块根据QDJ的命令来切断动作电源。

关键词：计算机联锁系统全电子道岔转辙机多机牵引