检索结果-南通市图书馆

基于OTFS的城轨T2T通感一体化信号设计与优化

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：杨骞苏宏升刘大为魏伟兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州工业学院电气工程学院兰州交通大学新能源与动力工程学院

为了在B5G/6G商用频谱资源紧缺的环境下，在现有城市轨道交通列车运行控制设施基础上进行改造，以实现基于车-车通信的列车信息传递，提出基于正交时频空（OTFS）调制的通信感知一体化信号设计。首先提出单符号和多符号OTFS时域信号模... 详细信息

为了在B5G/6G商用频谱资源紧缺的环境下，在现有城市轨道交通列车运行控制设施基础上进行改造，以实现基于车-车通信的列车信息传递，提出基于正交时频空（OTFS）调制的通信感知一体化信号设计。首先提出单符号和多符号OTFS时域信号模糊函数模型，对两者的距离模糊性和速度模糊性进行仿真对比，以验证原始多符号OTFS信号感知性能的优越性。再提出蚁群优化（ACO）算法与经典选择映射法（SLM）的结合ACO-SLM算法，设计应用ACO-SLM算法的OTFS系统发射机结构，用来对原始OTFS信号的高峰均功率比进行抑制，并将抑制作用通过仿真实验进行横向和纵向对比。最后经过ACO-SLM算法处理后的OTFS时域信号模糊性与传输误比特率进行仿真分析。研究结果表明：改变算法参数进行横向对比显示，16QAM星座调制作为输入序列，用相位因子组数为16的ACO-SLM算法处理OTFS信号，峰均功率比为6.03，为最低水平；纵向对比显示，ACO-SLM算法相比于其他传统算法，对峰均功率比有更好的抑制作用。对ACOSLM算法处理的多符号OTFS时域信号进行模糊性仿真分析，显示其测距和测速性能有所提升，且传输误比特率与传统算法处理后的OTFS信号相比，几乎不受影响。研究结果为面向B5G/6G的城轨车-车通信感知一体化实现和基于车-车通信的列车运行控制提供了理论依据。

关键词：通感一体化正交时频空蚁群优化选择映射法峰均功率比

基于聚焦线性注意力Retinexformer的TEDS图像实时暗光增强方法研究

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：王登飞苏宏升陈光武陈登科赵小娟甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室中国铁路呼和浩特局集团公司包头车辆段兰州交通大学自动化与电气工程学院

列车高速运行下，表面部件易产生机械损伤，影响列车的安全运行。用于损伤检测的动车组运行故障图像检测系统（TEDS）需进行检测的部件形态多样、体积大小不一，且因对列车底部、夜晚进行图像采集时的暗光环境导致图像大部分区域偏暗，... 详细信息

列车高速运行下，表面部件易产生机械损伤，影响列车的安全运行。用于损伤检测的动车组运行故障图像检测系统（TEDS）需进行检测的部件形态多样、体积大小不一，且因对列车底部、夜晚进行图像采集时的暗光环境导致图像大部分区域偏暗，对比度低，给工作人员对故障的分析和标注带来干扰，影响检测的实时性和准确率，提出一种基于线性聚焦注意力的Retinexformer(RetinexFLAformer)网络对TEDS图像进行暗光增强。首先分析了Retinexformer中进行自注意力计算的相似矩阵存在低秩的问题，采用线性聚焦注意力对网络进行改进，在保证计算复杂度不变的情况下，提高相似矩阵的秩以增加网络的特征多样性；其次增加空间一致性损失、曝光控制损失和颜色恒定损失，来抑制由于曝光不均引起的局部区域对比度下降和颜色畸变；最后在以上改进的基础上进一步调整网络结构构建FastRetinexFLAformer，以达到更快的暗光图像处理速度。研究表明，改进后的RetinexFLAformer能有效提高TEDS图片的暗光增强效果，和其他算法对比，评价指标PSNR和SSIM分别提高0.55和0.023;FastRetinexFLAformer网络参数文件只有3.34M，可达到当前主流方法相当的处理效果，且能有效提升暗光增强速度，达到TEDS系统的实时性需求。研究成果可有效提高TEDS系统的图片质量，提高损伤识别和标注的精准度，提升工作人员的效率，更好地保障铁路的安全运行。

关键词：动车组运行故障图像检测系统暗光增强 Retinexformer 线性聚焦多头自注意力空间一致性损失

基于轻量级注意力生成对抗网络的TEDS图像盲去模糊研究

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：王登飞苏宏升陈光武吕晓聪赵小娟中国铁路上海局集团有限公司南京动车段甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室兰州交通大学自动化与电气工程学院

列车高速运行易导致列车表面部件出现机械损伤，影响列车的运行安全。用于损伤检测的动车组运行故障图像检测系统（TEDS）需进行检测的部件形态多样、体积大小不一，且因列车运动、拍摄设备的震动等会带来所拍摄图片不同程度的模糊，给... 详细信息

列车高速运行易导致列车表面部件出现机械损伤，影响列车的运行安全。用于损伤检测的动车组运行故障图像检测系统（TEDS）需进行检测的部件形态多样、体积大小不一，且因列车运动、拍摄设备的震动等会带来所拍摄图片不同程度的模糊，给工作人员对故障的分析和标注带来干扰，影响检测的实时性和准确率，故提出一种基于轻量级注意力生成对抗网络的TEDS图像盲去模糊算法。首先采用改进的带通道注意力和空间注意力机制的线性倒残差瓶颈模块构建轻量级特征提取网络，随后将其提取的5种尺度的特征送入特征金字塔网络（FPN）构建生成器，使生成器能有效的关注重点信息、综合底层和高层信息、从多尺度提取特征。其次采用谱归一化U＿Net作为判别器网络，对局部信息产生更精确的梯度反馈，并在局部，全局双判别器的基础上加入逐像素判别，增强对图像纹理和细节上的对抗学习。研究表明，本算法处理后TEDS图片较其他算法对不同尺度的目标均有更好的去模糊效果，图像有更高的清晰度。评价指标PSNR和SSIM达到28.6和91.2%，较其他算法分别提升了0.7和3.8%，且轻量级网络参数文件只有13.6M，可取得其他算法几十倍的速度提升，在不用GPU时每分钟可对75张TEDS图片进行去模糊处理，达到TEDS系统的实时性需求。研究成果可有效提高TEDS系统的图片质量，提高损伤检测和标注的精准度，提升工作人员的效率，更好地保障铁路的安全运行。

关键词：动车组运行故障图像检测系统盲去模糊注意力机制生成对抗网络 MobileNet

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可修部件预防性维护控制策略

浙江大学学报（工学版） 2010年第7期44卷 1308-1314页

作者：苏宏升兰州交通大学电气工程系甘肃兰州730070

针对在传统可修部件检查周期确定的优化模型中最优检测项一经确定就不再改变的局限性,根据可靠性理论和线性控制理论,提出一种依据设备状态对检查率进行动态实时控制的策略.建立可修部件的生命周期模型,给出系统的稳态可靠度和平均失效... 详细信息

针对在传统可修部件检查周期确定的优化模型中最优检测项一经确定就不再改变的局限性,根据可靠性理论和线性控制理论,提出一种依据设备状态对检查率进行动态实时控制的策略.建立可修部件的生命周期模型,给出系统的稳态可靠度和平均失效时间(MTTF).提出检查率的动态控制策略,并分析其适应性.该方法的实质是调整部件的期望失效时间以减少校正性维护的可能性,从而最大限度地降低部件的维护检查费用.估计设备的状态,给出动态控制时间间隔、控制措施以及检查率的概率分布.研究表明,该方法对提高维修决策质量、保证产品在最合适的状态下工作是非常有效的.

关键词：可修部件可靠性控制理论检查率估计平均失效时间(MTTF)

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可修部件运营维护模型分析

东南大学学报（自然科学版） 2011年第B9期41卷 5-9页

作者：苏宏升兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

为改善多部件系统运营的管理水平和经济效益,基于可修部件检查率的动态控制策略,提出一种主动维护方案.基于独立性原理,分别建立了多部件系统在主动维护、被动维护和冗余备用维护管理下的数学模型,分析了可修部件在主动维护、被动维护... 详细信息

为改善多部件系统运营的管理水平和经济效益,基于可修部件检查率的动态控制策略,提出一种主动维护方案.基于独立性原理,分别建立了多部件系统在主动维护、被动维护和冗余备用维护管理下的数学模型,分析了可修部件在主动维护、被动维护和冗余管理模型下的可靠性及平均无故障工作时间(MTTF),以及部件在稳态运行时的期望维修费用和需求量.计算结果表明:基于主动维护的管理模型投资回收期最短,被动维护次之,冗余维护最差.在多部件系统运行维护管理中,基于检查率动态控制策略的主动维护方案是行之有效的手段.

关键词：可修部件冗余模型主动维护费用评估

基于随机微分方程的动车组部件状态预防性模型研究

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2022年第3期13卷 345-351页

作者：皇甫兰兰赵祎帆苏宏升兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070

为了提高大型可修部件,如电力设备、大型核电设施、高速动车组等的运行维护管理水平,增加经济效益,预防性维护近年来在工业企业中得到了广泛应用。针对动车组部件运行过程中存在的维修成本高、故障危害大等问题,建立了一种基于随机微分... 详细信息

为了提高大型可修部件,如电力设备、大型核电设施、高速动车组等的运行维护管理水平,增加经济效益,预防性维护近年来在工业企业中得到了广泛应用。针对动车组部件运行过程中存在的维修成本高、故障危害大等问题,建立了一种基于随机微分方程的状态预防性维护模型。首先,考虑部件本身的退化和外界随机干扰两种因素,建立了可修部件的状态退化模型。其次,基于拓扑知识和鞅理论,对状态退化模型进行了分析,证明了该模型的单纯形、停时性和鞅性。最后,对动车组部件的监测数据进行了算例分析,验证了该模型的有效性。

关键词：预防性维护随机微分方程单纯形鞅动车组部件

区域计算机联锁系统安全性分析的动态故障树模型与方法研究

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铁道学报 2015年第3期37卷 46-53页

作者：苏宏升文俊兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070

目前,国内外关于动态冗余系统安全性分析的主要方法是Markov模型。对于区域计算机联锁系统,使用Markov模型进行分析时,其状态空间规模较大,致使其建模及求解过程十分繁琐。为了解决这个问题,本文从系统失效的角度建立区域计算机联锁系... 详细信息

目前,国内外关于动态冗余系统安全性分析的主要方法是Markov模型。对于区域计算机联锁系统,使用Markov模型进行分析时,其状态空间规模较大,致使其建模及求解过程十分繁琐。为了解决这个问题,本文从系统失效的角度建立区域计算机联锁系统动态故障树模型,采用概率近似法求出系统的安全失效概率和危险失效概率,并将所得结果与Markov方法所求指标进行比较。研究结果表明,故障树概率近似法和Markov方法计算结果十分接近,但计算过程简单且对存储量要求小。说明对于低失效率和短维护时间的铁路信号安全苛求系统,采用故障树概率近似法计算有关安全性能指标切实可行,避免了利用Markov方法求解的繁琐过程,为复杂冗余动态系统的安全性分析与计算提供了新的解决方案。

关键词：区域计算机联锁动态故障树安全失效概率危险失效概率概率近似法

基于改进随机响应面法的含风电电力系统概率潮流计算

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太阳能学报 2021年第6期42卷 289-296页

作者：苏宏升董晓阳兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

针对传统随机响应面法(SRSM)应用于高维输入变量系统中,其多项式展开式中未知系数的数量较多、算法容易陷入维数灾难的问题,提出一种改进的概率潮流计算方法。该方法通过分析输入变量(负荷有功、无功功率)对于潮流计算输出响应的一阶灵... 详细信息

针对传统随机响应面法(SRSM)应用于高维输入变量系统中,其多项式展开式中未知系数的数量较多、算法容易陷入维数灾难的问题,提出一种改进的概率潮流计算方法。该方法通过分析输入变量(负荷有功、无功功率)对于潮流计算输出响应的一阶灵敏度系数,删去二阶SRSM多项式中的二次交叉项,得到SRSM多项式展开式的稀疏表达形式,并采用Nataf变换技术将非正态变量(如风速)转换为正态变量作为系统输入。在含风电的IEEE-9、IEEE-118标准节点系统进行仿真验证该文所提算法的有效性。算例仿真结果表明,相比于传统随机响应面法,所提方法可显著减少确定性潮流计算的次数,可有效解决传统随机响应面法难以应用于高维输入变量系统的问题。

关键词：风电电力系统概率潮流随机响应面法蒙特卡洛灵敏度分析 Nataf变换

基于PMT电压一次积分值的城轨弓网电弧检测系统

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铁道学报 2019年第9期41卷 51-58页

作者：于晓英苏宏升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

为了能有效地检测出城市轨道交通列车运行中发生的弓网燃弧现象,设计了一种基于弧光中紫外波段日盲特性的城轨弓网电弧检测系统。首先,确定275~285 nm波段作为弧光日盲紫外检测法弓网电弧检测的特征光波段;其次,通过对光电倍增管(Photom... 详细信息

为了能有效地检测出城市轨道交通列车运行中发生的弓网燃弧现象,设计了一种基于弧光中紫外波段日盲特性的城轨弓网电弧检测系统。首先,确定275~285 nm波段作为弧光日盲紫外检测法弓网电弧检测的特征光波段;其次,通过对光电倍增管(Photomultiplier tube,PMT)等效电路的分析,确定其阳极输出电压的一次积分值作为衡量弓网电弧强弱的特征量;最后按要求对系统各部分结构及主要参数进行了设计。该系统在兰州市轨道交通1号线进行了电弧检测试验,试验结果表明:该燃弧检测系统能够有效检测出燃弧现象、线性反应电弧的强弱,且不受自然光及列车运行方向的影响。

关键词：城轨弓网电弧紫外法光电倍增管燃弧检测试验