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基于CEEMDAN与KFCM聚类的转辙机退化状态识别方法

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中国铁道科学 2023年第1期44卷 194-201页

作者：张友鹏张迪杨妮魏智健兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 武汉地铁集团有限公司武汉地铁运营有限公司湖北武汉430070

针对道岔转换设备在使用寿命内的功率信号特征提取与退化状态识别问题,提出基于自适应白噪声完备经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)与核模糊C均值聚类(Kernel-based Fuzzy C-Means clustering,KFCM)相结合的转辙机退化状态识别方法。首先,对S700K转辙机采集的功率曲线数据进行模态分解,得到多个固有模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMFs),通过IMFs的能量幅值获得表征数据退化过程的特征向量;然后,由KFCM算法对特征向量进行转辙机退化状态识别,并进行状态划分;最后,通过计算分类系数和平均模糊熵对该方法的分类性能进行综合评估,并与模糊C均值聚类(Fuzzy C-Means clustering,FCM)和GK(Gustafson Keseel)聚类算法进行比较。结果表明:该方法聚类效果准确率达95.6%,优于FCM和GK聚类算法,能对转辙机的退化状态进行科学划分,为铁路现场道岔设备健康状态监测提供理论支撑。

关键词：退化状态 S700K转辙机特征提取 KFCM聚类聚类识别

基于改进KPCA算法的S700K转辙机故障诊断研究

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基于改进KPCA算法的S700K转辙机故障诊断研究

作者：魏智健兰州交通大学

学位级别：硕士

转辙机作为铁路室外信号设备三大件之一,投入使用量大,是铁路道岔系统的重要组成部分。目前,高速铁路上大多使用S700K转辙机,但其结构复杂且工作环境多变,故障频率一直呈上升趋势。其中,电气类故障占比较大。铁路现场对于转辙机的状态... 详细信息

转辙机作为铁路室外信号设备三大件之一,投入使用量大,是铁路道岔系统的重要组成部分。目前,高速铁路上大多使用S700K转辙机,但其结构复杂且工作环境多变,故障频率一直呈上升趋势。其中,电气类故障占比较大。铁路现场对于转辙机的状态监测主要依赖于人为观察,根据以往的工作经验对比功率曲线的变化来判断故障,识别故障的时间较长,容易发生错判和漏判的情况。传统的定期维修模式也容易造成设备欠维修或者过维修,工作效率低下。这就需要铁路现场采用更加高效和安全的智能诊断方法来确保S700K转辙机的正常运行,从而有效保证行车安全。因此,研究基于功率曲线的智能诊断方法对于帮助铁路现场维修工作具有十分重要的意义。本文的主要工作如下:(1)以我国提速道岔中大量使用的S700K转辙机作为研究对象,分析其正常运行和六种常见故障状况下功率曲线的变化情况,总结其故障现象和故障原因。分别从它们的功率曲线中提取10种时域特征值组成S700K转辙机常见故障特征集。(2)利用KPCA数据降维方法对选取的10种特征进行排序和降维,验证KPCA算法在3维投影空间降维的有效性。对KPCA算法进行改进,选取最适应故障诊断模型的最优特征子集,在保证高故障诊断精度的同时降低特征维数,减少诊断时间。(3)利用SVM方法构造故障诊断分类器,并以SVM分类器作为基学习器,对S700K转辙机的功率曲线特征数据进行故障诊断。引入AdaBoost算法对SVM分类器的诊断结果进行迭代集成,设计新的投票规则,最后将所有训练好的SVM分类器组合成一个最终强分类器。仿真结果表明,本文所提方法诊断准确率可达到100%,诊断时间和准确率均满足铁路现场要求,同时使用以往研究常用的四种智能故障诊断方法与本文方法进行验证对比,证明了本文所提方法的有效性和优越性。

关键词： S700K转辙机核主成分分析支持向量机 AdaBoost算法故障诊断

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绿色金融对我国商业银行盈利能力影响研究

绿色金融对我国商业银行盈利能力影响研究

作者：魏智健安徽工业大学

学位级别：硕士

党的十八大以来,我国坚持走绿色发展道路,积极推动绿色金融发展。在2020年发布的“十四五”规划中,再次提到“加快推动绿色低碳发展”,要“强化绿色发展的法律和政策保障,发展绿色金融”。商业银行作为现代金融体系的重要组成部分,必须... 详细信息

党的十八大以来,我国坚持走绿色发展道路,积极推动绿色金融发展。在2020年发布的“十四五”规划中,再次提到“加快推动绿色低碳发展”,要“强化绿色发展的法律和政策保障,发展绿色金融”。商业银行作为现代金融体系的重要组成部分,必须肩负起绿色发展的重任。而商业银行盈利能力是其开展各种业务的基础,发展绿色金融是否能提升银行盈利能力,这对于我国绿色金融能否高质量发展至关重要。本文首先阐述研究背景及意义,并梳理有关绿色金融以及绿色金融对商业银行盈利能力影响的相关研究,确立论文的研究思路。其次对相关概念和理论基础进行阐述,然后从直接影响和间接影响两种途径,深入分析绿色金融对商业银行盈利能力的影响机制。最后选取我国18家商业银行的数据,构建商业银行绿色金融发展水平评价指标体系,通过主成分分析法测算各商业银行的综合得分,发现绿色金融发展水平得分在整体上表现为上升趋势,股份制银行得分高于其他类型银行。运用面板模型实证研究绿色金融对商业银行盈利能力的影响,研究得出:(1)商业银行绿色金融发展水平与总资产收益率成正相关关系,说明商业银行实施绿色金融有利于提升其盈利能力。(2)绿色金融对不同类型商业银行的盈利能力具有差异化的影响,即绿色金融对股份制银行有显著的促进作用,而对其他类型银行影响不明显。(3)商业银行实施绿色金融业务能够获得社会公众的良好评价,即能够带来绿色声誉,并验证在绿色金融对商业银行盈利能力的影响中存在绿色声誉的中介效应。基于前文对绿色金融发展水平测度和实证分析得到的结论,从政府和银行两个层面提出促进我国绿色金融发展的几点对策建议,以便有助于商业银行通过实施绿色金融提高盈利能力。

关键词：绿色金融商业银行盈利能力面板模型

在重力作用下二相平移流模型黎曼解的渐近极限

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在重力作用下二相平移流模型黎曼解的渐近极限

作者：魏智健鲁东大学

学位级别：硕士

本文主要研究了Temple类双曲型守恒律系统的黎曼问题与波的相互作用、外力作用下等温二相流模型黎曼解的渐近极限、外力作用下带有Chaplygin压力律的简化二相流模型的黎曼解、三组色谱模型黎曼问题的精确δ-激波解.因此,论文的主要安排... 详细信息

本文主要研究了Temple类双曲型守恒律系统的黎曼问题与波的相互作用、外力作用下等温二相流模型黎曼解的渐近极限、外力作用下带有Chaplygin压力律的简化二相流模型的黎曼解、三组色谱模型黎曼问题的精确δ-激波解.因此,论文的主要安排如下:第一章我们主要介绍了三类方程的研究背景、方法,文章的主要工作.第二章我们给出了与研究方程相关的双曲方程的相关概念以及定义.第三章给出了由三个标量方程组成的Temple类双曲型守恒律系统的黎曼问题的完全显式解,在适当的黎曼初始值下,所有状态变量同时包含狄拉克δ-函数.由广义Rankine-Hugoniot条件（R-H条件）和过压缩熵条件我们可以求得δ-激波解.并证该解在广义函数意义下满足该Temple系统.此外,还给出了δ-激波相互作用的三个典型例子,以说明一些有趣的非线性波动现象.此外,还进行了一些数值模拟,验证了理论结果.第四章给出了置于斜面上的管道在独特重力作用下的一维无粘可压缩漂通量型液-气等温二相流模型的精确黎曼解的完全显式形式.在零压情况下,黎曼解既包含弯曲的激波,也包含真空状态.此外,通过让压力趋向于零详细研究了黎曼解的渐近行为.此外,为了证明δ-激波与真空的形成,我们给出了有代表性的数值结果.第五章给出了外力作用下包含Chaplygin压力律的简化的气液漂移流模型的精确的黎曼解的显式形式.更精确地说,在不同的黎曼初始值下,黎曼解要么由三个接触间断组成要么由δ-激波组成.有意思的是黎曼解中δ-激波的奇异性,气体、液体密度均包含狄拉克δ-函数.δ-激波解由广义R-H条件和过压缩熵条件解得,并且这个解在广义函数意义下满足系统.此外,在合适的初始数值下我们用一些具有代表性的数值模拟结果证实了解中确实包含δ-激波,这与我们的理论分析相一致.第六章研究了一种带有混合竞争-合作广义Langmuir等温反应堆的特殊的色谱模型黎曼问题,该模型属于著名的Temple型双曲守恒律系统,所有可能的黎曼解的结构都可以构造成完全显式的形式,其中一个奇异解包括所谓的δ-激波,并且三个状态变量均包含狄拉克δ-测度.用广义R-H条件和过压缩δ-熵条件可求得这种奇异的δ-激波解.此外,还严格证明了该解在广义函数意义下满足三组色谱模型.此外,还用一些典型的数值模拟来验证我们的理论结果.

关键词：黎曼问题 Temple类型二相流色谱模型数值模拟

基于KPCA-SVM的S700K转辙机故障诊断方法

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安全与环境学报 2023年第9期23卷 3089-3097页

作者：张友鹏魏智健杨妮张迪兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

针对S700K转辙机动作功率曲线非线性特征多样化、复杂化的特点,提出了一种基于核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的智能故障诊断方法。首先,对S700K转辙机的功率曲线进... 详细信息

针对S700K转辙机动作功率曲线非线性特征多样化、复杂化的特点,提出了一种基于核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的智能故障诊断方法。首先,对S700K转辙机的功率曲线进行分析,研究正常曲线变化规律,总结常见故障类型功率曲线的变化现象和故障原因。然后,从功率曲线中提取10种时域特征值组成初始特征数据集,用KPCA算法将特征数据映射到高维特征空间中对其进行PCA降维,得到故障样本的非线性主成分。最后,将得到的非线性主成分作为多分类SVM的输入样本进行故障模式识别。采用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法分别对核函数参数和SVM惩罚因子进行优化,提高模型的诊断精度。仿真结果表明,该模型能够有效提取转辙机故障信号的非线性特征,故障诊断精度达到97%,诊断时间较短,适用于准确性、实时性要求更高的提速道岔。

关键词：安全工程 S700K转辙机故障诊断核主成分分析粒子群优化算法支持向量机

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模糊市场中含有投资约束的最优投资消费问题

华南师范大学学报（自然科学版） 2019年第1期51卷 93-96页

作者：杨舟吕漫妮魏智健华南师范大学数学科学学院广州510631

假设金融市场中的投资具有约束,期望回报率和波动率均具有不确定性.为了求出该市场中最优投资消费策略的表达式,首先建立鲁棒效用下的最优投资消费模型;然后将该模型转化为一个有约束条件的多元函数的鞍点问题,其中的鞍点对应着模型中... 详细信息

假设金融市场中的投资具有约束,期望回报率和波动率均具有不确定性.为了求出该市场中最优投资消费策略的表达式,首先建立鲁棒效用下的最优投资消费模型;然后将该模型转化为一个有约束条件的多元函数的鞍点问题,其中的鞍点对应着模型中的最优投资消费策略和最坏情形下的市场参数;最后给出最优投资消费策略和最坏情形下市场参数的显示表达式,并给出相应的金融解释.

关键词：投资消费投资约束市场模糊

绿色金融、绿色声誉和盈利能力——基于18家上市商业银行面板数据分析

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区域金融研究 2022年第11期 65-72页

作者：方大春魏智健安徽工业大学商学院安徽马鞍山243032

商业银行作为现代金融体系的重要组成部分,必须肩负起绿色发展的重任。对于商业银行而言,绿色金融的发展是重大机遇,不仅有利于商业银行树立良好形象和绿色声誉,而且直接和间接地对银行的盈利能力产生影响。基于2012—2020年我国18家上... 详细信息

商业银行作为现代金融体系的重要组成部分,必须肩负起绿色发展的重任。对于商业银行而言,绿色金融的发展是重大机遇,不仅有利于商业银行树立良好形象和绿色声誉,而且直接和间接地对银行的盈利能力产生影响。基于2012—2020年我国18家上市商业银行的数据,构建相关模型进行实证分析。研究得出,商业银行实施绿色金融有利于提升其盈利能力,绿色金融对不同类型商业银行的盈利能力具有差异化影响,绿色金融对盈利能力存在绿色声誉的中介效应。为此,需要大力开发多样化绿色金融、积极维护绿色声誉、完善绿色金融风险管理机制,从而提升商业银行的盈利能力。

关键词：绿色金融绿色声誉盈利能力中介效应

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压水堆核电站主蒸汽湿度的示踪剂法测量

产业与科技论坛 2016年第7期15卷 89-90页

作者：李志勇魏智健陈蕊中国核电工程有限公司

主蒸汽湿度是核岛性能验收的重要指标,其品质对核电机组的安全、经济运行具有重要意义。本文介绍了示踪剂法测量蒸汽湿度的原理,并对其示踪剂选择、注入取样位置、测量过程进行深入探讨,提出可行的优化建议。

关键词：示踪剂法压水堆蒸汽湿度

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利用点重要性序列的等高线间接综合

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 856-867页

作者：程璐郭庆胜费立凡魏智威武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 中国科学院空天信息创新研究院北京100830

在等高线综合方法中,基于三维(3D)Douglas-Peucker(3DDP)算法的等高线间接综合具有良好的应用前景。3DDP算法是通过设置阈值达到删除地表次要点、保留主要点的目的,然而这种通过阈值更新的方式来获得目标综合尺度所需保留的点集,影响了... 详细信息

在等高线综合方法中,基于三维(3D)Douglas-Peucker(3DDP)算法的等高线间接综合具有良好的应用前景。3DDP算法是通过设置阈值达到删除地表次要点、保留主要点的目的,然而这种通过阈值更新的方式来获得目标综合尺度所需保留的点集,影响了等高线间接综合的效率,且未考虑点被选取时的语义信息。因此对3DDP算法进行修改,并将基于“最佳位置”收敛法提取的结构化地形特征线作为综合约束,提出一种利用点重要性序列的等高线间接综合方法,即在不删除任何点的情况下,根据点的几何与语义权重计算其重要性值,形成包含所有点的重要性值从大到小排列的一个点重要性序列,并从该点重要性序列中确定目标综合尺度所需保留的点集,从而实现等高线间接综合。实验表明,所提方法不仅能够提高等高线间接综合的效率,而且还能有效地防止等高线拓扑关系的变异。

关键词： 3D Douglas-Peucker算法地形特征线点重要性序列等高线间接综合