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改进的联邦EKF在列车组合定位中的应用

铁道学报 2022年第9期44卷 65-70页

作者：李鹏闫光辉陈光武兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070 甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室甘肃兰州730070

基于联邦扩展卡尔曼滤波器(联邦EKF)的多传感器信息融合技术,提高定位系统的容错能力和滤波精度。由于联邦EKF从局部滤波到全局滤波的融合算法计算量小,数据通信少,使得其在非线性系统中具有较高频率的应用。在传统联邦滤波器框架基础上... 详细信息

基于联邦扩展卡尔曼滤波器(联邦EKF)的多传感器信息融合技术,提高定位系统的容错能力和滤波精度。由于联邦EKF从局部滤波到全局滤波的融合算法计算量小,数据通信少,使得其在非线性系统中具有较高频率的应用。在传统联邦滤波器框架基础上,引入图论分析法,构建分散式融合模型,改变传统的“局部-中心”融合模式,以提高数据融合的鲁棒性。为保证初始节点选取的可靠性,提出基于总均方误差的加权质心算法,在保证系统总均方误差最小的前提下计算各节点的权值。通过仿真和车载实验表明:在某局部节点出现异常的情况下,本融合框架依旧能保证定位结果的可靠性。

关键词：多传感器数据融合联邦EKF 图论加权质心

基于改进HMM的车辆轨迹匹配方法研究(英文)

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2023年

作者：袁祎陈光武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光电技术与智能控制教育部重点实验室兰州交通大学自动化与电气工程学院

针对传统基于隐马尔可夫模型（HMM）的车辆轨迹匹配算法在复杂特殊路段无法兼备准确率与时间效率的问题，提出了基于改进HMM建模的车辆轨迹匹配方法。在候选路段的确定上通过生成网格索引提高整体检索效率，改进的HMM模型在发射概率的... 详细信息

针对传统基于隐马尔可夫模型（HMM）的车辆轨迹匹配算法在复杂特殊路段无法兼备准确率与时间效率的问题，提出了基于改进HMM建模的车辆轨迹匹配方法。在候选路段的确定上通过生成网格索引提高整体检索效率，改进的HMM模型在发射概率的计算上综合航向角因素，考虑车辆速度对航向角造成的偏差影响，并设置经验因子进行调节。同时，考虑前后观测值误差过大及曲线路段等影响因素，采用单位采样间隔内的车辆实际行驶距离代替观测距离值，以保证传递概率计算的准确性。最后，利用实测数据进行试验，验证算法的性能。实验结果表明，该方法匹配准确率约94.0%，相较于传统HMM轨迹匹配方法提高了2.8%，在提高时间效率及复杂路段的匹配准确度上也具有一定优势，单点匹配时间减少约0.9ms，适用于交叉路口、立交桥、平行路段等复杂路况下的匹配。

关键词：车辆轨迹地图匹配隐马尔可夫模型路网

基于SFFCM图像分割的转辙机缺口自动检测

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北京交通大学学报 2022年第2期46卷 29-36页

作者：刘云婷陈光武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 甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室兰州730070

转辙机缺口大小是其健康状态的重要标志之一.针对大多数现有转辙机缺口检测装置需要在表示杆额外增加标记的缺点,以及目前边缘检测技术难以消除图像中噪声的问题,以某铁路公司ZYJ7型与ZD6型转辙机缺口图像为基础,设计了一种基于超像素... 详细信息

转辙机缺口大小是其健康状态的重要标志之一.针对大多数现有转辙机缺口检测装置需要在表示杆额外增加标记的缺点,以及目前边缘检测技术难以消除图像中噪声的问题,以某铁路公司ZYJ7型与ZD6型转辙机缺口图像为基础,设计了一种基于超像素的快速模糊聚类算法(Superpixel-based Fast Fuzzy C-Means clustering,SFFCM)图像分割的转辙机缺口自动检测方法 .首先,采用SFFCM对缺口图像进行精准分割,保持缺口图像边缘的清晰度和连续性;其次,利用Canny算子对分割后的图像进行边缘提取,获取缺口图像的单像素边缘;最后,利用算法对图像中转辙机缺口两端进行标记,从而实现转辙机缺口的自动检测.实验结果表明,该转辙机缺口检测方法与架构具有一定的有效性.

关键词：自动检测 SFFCM算法 Canny边缘检测转辙机缺口

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基于一维卷积神经网络的实时道岔故障诊断

计算机工程与应用 2022年第20期58卷 293-299页

作者：池毅陈光武兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 兰州交通大学自动控制研究所兰州730070 甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室兰州730073

针对道岔故障诊断系统实时性要求高、特征提取严重依赖于先验知识的问题,提出了一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的道岔实时故障诊断方法。以S700k转辙机的功率曲线为例,建立一维卷积神经网络的结构模型,该模型将特征提取与故障分类融... 详细信息

针对道岔故障诊断系统实时性要求高、特征提取严重依赖于先验知识的问题,提出了一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的道岔实时故障诊断方法。以S700k转辙机的功率曲线为例,建立一维卷积神经网络的结构模型,该模型将特征提取与故障分类融合为一体,优化了网络参数,同时使用正则化Dropout提高模型的泛化能力,采用t-SNE可视化方法,来反映模型提取特征的有效性。仿真实验表明:卷积层和池化层对原始时域信号的自适应特征提取,能较好地捕捉信号空间维度信息,降低模型的计算量,提高模型的抗噪性能,实现了端到端的实时故障诊断,并有效地提高道岔故障实时诊断的准确率。

关键词：一维卷积神经网络 S700k转辙机时间序列故障诊断

基于强化学习的高速列车速度跟踪改进自抗扰控制

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北京交通大学学报 2023年第2期47卷 86-94页

作者：安柯欣陈光武石建强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 甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室兰州730070 兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

针对列车速度跟踪问题和自抗扰控制器(Nonlinear Active Disturbance Rejection Controller,NLADRC)参数整定问题,设计了一种基于强化学习自抗扰的高速列车速度控制算法.首先,采用结构简化的Levant跟踪微分器,提高对输入信号的跟踪.其次... 详细信息

针对列车速度跟踪问题和自抗扰控制器(Nonlinear Active Disturbance Rejection Controller,NLADRC)参数整定问题,设计了一种基于强化学习自抗扰的高速列车速度控制算法.首先,采用结构简化的Levant跟踪微分器,提高对输入信号的跟踪.其次,设计基于ifaln函数改进扩张状态观测器的二阶NLADRC,解决误差大时系统增益大的问题.再次,考虑列车追踪要达到高精度的需求,控制器应该有良好的稳、动态性能,提出综合型目标函数指标.最后,根据列车运行系统特点设计长时连续动作强化学习器(Long Time Continuous Action Reinforcement Learning Automata,LTCARLA),在保持控制器非线性优势的情况下进行参数整定.实验结果表明:该算法在外加干扰作用下,跟踪误差仍能保持在±0.06 km/h间,抗扰性强,学习出的这组参数值能使控制器性能最优.

关键词：高速列车速度跟踪自抗扰控制强化学习参数整定

基于改进的YOLOv5s列车轨道线检测方法

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计算机科学 2023年第S02期50卷 295-300页

作者：姜珂石建强陈光武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 甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室兰州730070

轨道线检测有助于提高列车的行驶安全,但检测效果易受列车行驶环境的影响。针对这种情况,提出了基于图像预处理并使用改进后的YOLOv5s网络进行轨道线检测的方法。首先,对图像预处理,使用HSV分离出图像的多余信息后,基于Otsu阈值处理,提... 详细信息

轨道线检测有助于提高列车的行驶安全,但检测效果易受列车行驶环境的影响。针对这种情况,提出了基于图像预处理并使用改进后的YOLOv5s网络进行轨道线检测的方法。首先,对图像预处理,使用HSV分离出图像的多余信息后,基于Otsu阈值处理,提高了图像检测目标的显著度,降低了目标识别的复杂程度;其次,考虑到列车车载系统轻量化的要求,对YOLOv5s目标识别网络进行了改进,通过添加CBAM注意力机制模块改进主干网络,来加强有效的特征信息,可以在确保检测结果的基础上提高检测速度,并使得检测算法模型易于部署到移动端设备中。使用公开的列车行驶图像构建数据集进行实验,实验结果表明提出的检测算法在数据集测试中的mAP达到了94.1%,具备一定的实时性和鲁棒性。

关键词：列车前方环境理解列车轨道线 YOLOv5s 图像处理 CBAM模块

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平衡计分卡在A信用社绩效考核中的应用研究

平衡计分卡在A信用社绩效考核中的应用研究

作者：陈光武广西师范大学

学位级别：硕士

绩效考核是对企业人员完成目标情况的跟踪、记录和考评。当前,信用社绩效考核存在考核内容单一,与企业战略关联度较少以及绩效诊断缺失等问题,严重制约了信用社的进一步发展。平衡计分卡是一种将财务考核与非财务考核相结合的绩效考核... 详细信息

绩效考核是对企业人员完成目标情况的跟踪、记录和考评。当前,信用社绩效考核存在考核内容单一,与企业战略关联度较少以及绩效诊断缺失等问题,严重制约了信用社的进一步发展。平衡计分卡是一种将财务考核与非财务考核相结合的绩效考核和管理工具,它将财务、顾客、内部业务流程、学习与成长四个维度统一起来形成一套完整的绩效考核指标体系,突破了传统财务绩效考核的局限。平衡计分卡的独特特点,使其能够有效化解信用社现行绩效考核的缺陷,成为完善信用社绩效考核的可选方法 A信用社是一家立足当地市场60多年的农村金融机构,2007年成为独立法人后,各项业务发展较快,但绩效考核还存在诸多问题,亟需进行优化设计。本文希望通过运用平衡计分卡绩效考核工具,优化A信用社的绩效考核体系,进而推进A信用社捉升核心竞争力。在坚持战略性原则、效益性和发展性原则、激励性原则和公平性原则的基础上,依据平衡计分卡的理论,A信用社的战略目标可以转化为财务、顾客、内部业务流程、员工学习成长四个维度的绩效目标和关键考核指标。根据A信用社的实际情况及组织机构,基层社一把手、网点负责人和客户经理的绩效考核宜分类进行,各类人员的绩效考核指标构成、考核层次指标设计及权重亦有差异。为了顺利推行A信用社平衡计分卡绩效考核方案的实施,需要对信用社内部的工作流程做相应调整和改进,形成以流程为核心的金融模式,建立专业团队,加强企业文化建设。

关键词： A信用社平衡计分卡绩效考核

基于GNSS的列车定位信号完好性提高方法(英文)

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中国惯性技术学报 2017年第4期25卷 500-509页

作者：陈光武王迪刘射德李鹏兰州交通大学自动控制研究所兰州730070 甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室兰州730070

全球导航卫星系统(GNSS)应用于铁路领域,能够为列车运行控制系统提供实时的位置信息。同时列车定位应当满足一定的安全标准,因此如何提高基于GNSS列车定位的完好性就显得尤为重要。首先,介绍了目前传统的列车定位方式和应用方法;其次,基... 详细信息

全球导航卫星系统(GNSS)应用于铁路领域,能够为列车运行控制系统提供实时的位置信息。同时列车定位应当满足一定的安全标准,因此如何提高基于GNSS列车定位的完好性就显得尤为重要。首先,介绍了目前传统的列车定位方式和应用方法;其次,基于D-S证据理论和列车轨道卫星数据库提出了一种新的提高列车定位完好性的方法。最后,通过仿真和实验验证表明:该方法对GNSS在铁路领域的应用具有重要的参考价值。

关键词： GNSS 列车定位信号完好性 D-S证据列车轨道卫星数据库