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基于LSTM-KF混合模型的高速列车群组追踪运行轨迹预测方法

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交通运输工程学报 2024年

作者：张淼何仪娟杨博宇罗正伟卢万里唐涛李开成吕继东 1.中国铁道科学研究院{1.国家铁路智能运输系统工程技术中心 2.北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心 3.柏林洪堡大学计算机科学研究所 4.北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室中国铁道科学研究院{1.国家铁路智能运输系统工程技术中心北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心柏林洪堡大学计算机科学研究所北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室

为进一步缩小列车追踪距离以提高运力，研究了高速列车群组追踪运行轨迹预测问题；考虑长短期记忆网络（Long Short-Term Memory，LSTM）模型处理序列数据的优势和卡尔曼滤波（Kalman Filter，KF）模型噪声处理的能力，提出了一种新型... 详细信息

为进一步缩小列车追踪距离以提高运力，研究了高速列车群组追踪运行轨迹预测问题；考虑长短期记忆网络（Long Short-Term Memory，LSTM）模型处理序列数据的优势和卡尔曼滤波（Kalman Filter，KF）模型噪声处理的能力，提出了一种新型列车轨迹预测LSTM-KF混合模型；LSTM模型使用列车运行的历史数据进行模型训练，生成了列车轨迹预测曲线；KF模型结合预测结果和动力学机理，更正了计算结果，使LSTM模型预测的列车轨迹变得平滑；试验依托于高铁列控系统仿真测试平台的标准线路数据进行了仿真验证。仿真结果表明：与代表性的预测模型LSTM和循环神经网络（Recurrent Neural Networks，RNN）相比，在巡航工况下通过30个预测步长，LSTM-KF、LSTM和RNN三种模型的位置相对真实值的预测误差分别为78 、798 和91. m，速度相对真实值的预测误差分别为1.、22 和1.m·s-1.LSTM-KF模型的位置均方根误差（Root Mean Square Error， RMSE）分别为LSTM和RNN的7%和1.%，LSTM-KF模型的速度RMSE分别为LSTM和RNN的1.%和30%；在加速工况下的位置预测误差均值分别为94、294 和2 691.m，速度预测误差均值分别为0.09 、1..05和2.74 m·s-1.在减速工况下的位置预测误差均值分别为1.1.1.4 1.5和4 079 m，速度预测误差均值分别为1.1. 、6.01.1..52 m·s-1.可见，LSTM-KF模型在不同运行工况下均能显著提升预测精度，能够有效生成长时域数据序列，为高速列车群组追踪运行提供决策参考。

关键词：高速列车群组运行车-车通信轨迹预测长短期记忆网络卡尔曼滤波

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大海面场景下高频地波雷达ISAR成像研究

半导体光电 2024年

作者：彭佳红齐聪慧 1.中国电子科技集团公司第二十六研究所 2.西华大学电气与电子信息学院

由于高频地波雷达（HF-GWR）在海洋环境监测方面具有超视距、大范围、低成本等优点被认为是一种新兴的、有效的技术工具，同时逆合成孔径雷达（ISAR）成像技术在海洋强国战略方面有着巨大的应用价值。为了融合两种优势，本文基于线性滤... 详细信息

由于高频地波雷达（HF-GWR）在海洋环境监测方面具有超视距、大范围、低成本等优点被认为是一种新兴的、有效的技术工具，同时逆合成孔径雷达（ISAR）成像技术在海洋强国战略方面有着巨大的应用价值。为了融合两种优势，本文基于线性滤波方法生成三维PM谱风驱海面并结合数字高程模型构建海面及岛屿目标复合的超大海场景，然后由高频电磁计算方法获取海场景的宽带大角度回波数据，最后将回波数据进行辛普森积分处理并成功获得在低掠角、高频波段（高频地波雷达工作条件）下的高/低极端海况的超大海场景圆周二维ISAR图像。成像结果说明了在极端海况下都能够清晰地展示出岛屿目标的轮廓和山脊线等强散射点，这对分布式/机动式高频地波雷达在超大海场景的二维ISAR成像工程应用中有着参考意义。

关键词：高频地波雷达(HF-GWR) 超大海场景岛屿目标二维ISAR成像

BDS-3/Galileo四频精密单点定位模型及性能分析

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中国惯性技术学报 2024年第5期32卷 484-491页

作者：王尚祺刘岭郑勇峰程正逢张健杨长江中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司杭州310000 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司武汉430071

北斗三号系统(BDS-3)与欧盟伽利略系统(Galileo)都能提供四频及以上的卫星信号。为充分利用多频信号数据,提高定位精度和可靠性,建立了BDS-3/Galileo四频精密单点定位模型并进行了性能分析。首先在传统双频模型基础上推导了两个四频无... 详细信息

北斗三号系统(BDS-3)与欧盟伽利略系统(Galileo)都能提供四频及以上的卫星信号。为充分利用多频信号数据,提高定位精度和可靠性,建立了BDS-3/Galileo四频精密单点定位模型并进行了性能分析。首先在传统双频模型基础上推导了两个四频无电离层组合模型(QF1.QF2)和一个四频非差非组合模型(QF3),并给出了各模型组合系数、电离层和噪声放大系数等参数。其次分析了各模型参数对定位性能的影响。最后通过静态和仿动态PPP实验评估了各模型的定位性能,实验结果表明:提出的四频模型QF1.QF2、QF3静态PPP收敛时间相较于双频模型IF1.缩短了约50%、57%、25%,收敛后定位精度分别提升约44%、44%、41.;动态PPP实验中,QF1.QF2、QF3模型所用收敛时间较IF1.模型分别缩短约26%、26%、3%,收敛后定位精度分别提升约23%、22%、1.%。QF1.QF2模型性能相当,优于QF3模型。

关键词：北斗三号系统伽利略系统四频精密单点定位定位性能

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持续加强电力设备运维管理确保设备安全可靠高效运行

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电力设备管理 2017年第4期 83-87页

作者：中国长江三峡集团公司不详

201.年中国长江三峡集团公司(以下简称公司)全面贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神,深入学习贯彻习近平总书记系列重要讲话精神,生产经营再次取得可喜成绩,改革发展再次迈上新台阶。以解决设备管理中存在的突... 详细信息

201.年中国长江三峡集团公司(以下简称公司)全面贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神,深入学习贯彻习近平总书记系列重要讲话精神,生产经营再次取得可喜成绩,改革发展再次迈上新台阶。以解决设备管理中存在的突出问题和薄弱环节为重点,凝心聚力、精益求精,不断加强设备状态监测和诊断运行,科学开展设备评估,滚动实施设备技术改造,消除设备安全隐患,设备管理水平不断提升,促进了电力生产的安全、高效、有序进行,实现了“十三五”良好开局。一、201.年大型电力设备管理工作情况(一)设备管理工作主要成绩201.年,公司通过加强设备管理,所属大型电站取得较好的运行成绩,各项设备可靠性指标居行业前列。1.践行精益生产管理理念,流域梯级电站发电量再创新高。公司践行“精确调度、精益运行、精心维护”的精益生产管理理念,不断提高电站运行管理水平。

关键词：设备管理工作高效运行电力设备安全可靠设备状态监测设备技术改造流域梯级电站大型电站

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金沙江下游短时水温影响因素量化分析

人民长江 2024年

作者：邢喜旺唐玉川毕明亮张勇汪雷谢长江中国水利水电第八工程局有限公司中国长江三峡{1.流域枢纽运行管理中心

为深入了解金沙江下游的短期水温变化及其影响因素、量化其影响程度，并为下游江段水环境评价和生态保护提供科学依据。本文基于金沙江下游向家坝水文站至清溪场水文站江段2022年8月1.～2023年7月31.的干、支流水温数据和各测点附近... 详细信息

为深入了解金沙江下游的短期水温变化及其影响因素、量化其影响程度，并为下游江段水环境评价和生态保护提供科学依据。本文基于金沙江下游向家坝水文站至清溪场水文站江段2022年8月1.～2023年7月31.的干、支流水温数据和各测点附近气象站的气温数据，建立各江段下游水温与上游水温、汇入支流水温和气温的多元回归方程，定量分析上游水温、支流水温和气温对下游水温的影响程度。结果表明：（1.上游水温是影响下游水温的最主要因素，影响程度最低为52.7%，最高接近1.0%；（2）各江段汇入的支流水温会对下游水温产生较显著的影响，如岷江、嘉陵江和乌江支流，其中岷江支流对下游李庄水位站水温的影响程度高达45.1.；（3）气温对下游水温的短时影响程度相对较弱，仅为0.4%～2.2%，远低于上游水温和支流水温的影响程度。

关键词：金沙江下游水温支流气温多元回归

鄂尔多斯盆地陇东地区构造特征及其对古生界铝土岩气藏的控制作用

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天然气地球科学 2024年第08期 1387-1395页

作者：杜广宏姚泾利张盟勃侯芳瞿长张三中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油长庆油田分公司勘探事业部

近年来，鄂尔多斯盆地陇东地区古生界铝土岩储层天然气勘探获得了重要突破，亟需对铝土岩气藏成藏的主控因素进行研究。为揭示铝土岩气藏形成的构造控制因素，通过构造发育、断层及构造特征展布特征、古地貌及微古地貌分析等方面探讨了... 详细信息

近年来，鄂尔多斯盆地陇东地区古生界铝土岩储层天然气勘探获得了重要突破，亟需对铝土岩气藏成藏的主控因素进行研究。为揭示铝土岩气藏形成的构造控制因素，通过构造发育、断层及构造特征展布特征、古地貌及微古地貌分析等方面探讨了铝土岩气藏成藏的构造控制因素。结果表明：(1.陇东地区铝土岩储层的形成主要受长期的构造抬升、海西期断层、斜坡背景上的低缓断阶带分布等构造背景控制；(2)铝土岩储层主要分布在岩溶高地古地貌上的潜坑，岩溶斜坡古地貌上的主、次沟槽组成的网状负地形以及岩溶洼地古地貌上的浅洼等微古地貌单元，不同地貌单元发育的岩性组合、铝土岩储层发育程度、分布特征也不相同；(3)铝土岩气藏的成藏、富集受断层附近发育的局部构造圈闭控制，在铝土岩储层发育区，古、今构造形成的低—微幅度背斜、断背斜、断鼻等局部正向构造圈闭是铝土岩气藏成藏的主要场所。研究阐述了陇东地区铝土岩储层及气藏的发育规律，也为类似地区及其他特殊岩性油气藏勘探起到指导作用。

关键词：鄂尔多斯盆地陇东地区铝土岩气藏构造背景微古地貌

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联合驱动斜齿轮传动系统模式切换过程的动态特性分析

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机械科学与技术 2024年第6期43卷 925-933页

作者：邹浩然王三民何前进王冀陈鹏西北工业大学机电学院西安710072 南京晨光集团有限责任公司南京210006 中国船舶集团703研究所哈尔滨150078

齿轮传动系统作为舰船推进装置的重要组成部分,其在舰船运行模式切换过程中能否保持良好的动态特性对舰船结构安全性及机动性有着重要的影响。本文以某舰船中柴燃联合驱动斜齿轮传动系统为研究对象,建立系统纯扭动力学模型,采用MASTA软... 详细信息

齿轮传动系统作为舰船推进装置的重要组成部分,其在舰船运行模式切换过程中能否保持良好的动态特性对舰船结构安全性及机动性有着重要的影响。本文以某舰船中柴燃联合驱动斜齿轮传动系统为研究对象,建立系统纯扭动力学模型,采用MASTA软件验证该模型的正确性,基于该模型对燃气轮机单机驱动向柴燃联合驱动模式切换时的动力学特性进行分析,寻找模式切换的最佳转速和输入扭矩,探究啮合刚度和双联轴扭转刚度对模式切换过程动态特性的影响。计算结果表明,模式切换时齿轮1.最佳转速为2250 r/min,齿轮7的最佳输入扭矩为31.0 Nm;啮合刚度的增大范围在基础值的1.1.2倍时,可以减弱不同切换阶段各齿轮副的振动程度;只要保证双联轴的扭转刚度超过0.8倍的基础值,系统中各齿轮副的振动程度将不再发生明显变化。

关键词：联合驱动斜齿轮传动系统模式切换动态特性

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寒区铁路隧道防寒抗冻关键技术研究与展望

隧道建设（中英文） 2024年第1期44卷 21-34,I0025-I0038页

作者：田四明王伟刘建友徐湉源张矿三孙克国中国铁路经济规划研究院{1. 北京100038 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 中国铁道科学研究院{1. 北京100081 西南交通大学四川成都610031

寒区铁路隧道冻害问题不仅威胁到隧道结构的稳定,同时给铁路安全运营带来巨大的安全隐患,其一直是寒区隧道工程的难点和研究热点,工程界迫切需要可靠、高效的防寒抗冻工程技术措施。首先,调研了我国寒区铁路隧道的建设及运营情况,总结... 详细信息

寒区铁路隧道冻害问题不仅威胁到隧道结构的稳定,同时给铁路安全运营带来巨大的安全隐患,其一直是寒区隧道工程的难点和研究热点,工程界迫切需要可靠、高效的防寒抗冻工程技术措施。首先,调研了我国寒区铁路隧道的建设及运营情况,总结分析了常见的隧道冻害现象,包括衬砌开裂掉块、拱顶挂冰、道床积冰、排水系统冻结等。然后,针对当前寒区隧道缺乏隧道温度场时空分布预测方法、隧道冻害机制和演化规律不清晰、防寒抗冻设计方法与治理技术不成熟这3个技术难点,对已取得的研究成果进行总结和讨论,相关成果如下:1.研发了寒区隧道室内试验系统,结合大量的温度场相关实测数据,探明了温度场时空分布规律,建立了温度场预测方法;2)研发了渗流试验设备,揭示了冻害产生的链发式机制,查明了排水系统冻结规律与冻融响应机制;3)建立了寒区铁路隧道抗冻防寒设计标准,形成了隧道冻害综合防控体系。最后,展望了我国寒区铁路隧道防寒抗冻研究在防寒保温材料、主动保温系统、温度场规律预测等方面进一步深化研究的方向。

关键词：寒区铁路隧道隧道冻害温度场预测冻害机制防寒抗冻技术

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长江科学院重庆分院承担的秘鲁查格亚水电站大坝安全评价项目顺利通过验收

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长江科学院院报 2024年第3期41卷 87-87页

作者：长江水利科技网

2024年1.30-31.,由长江科学院(简称“长科院”)重庆分院承担的“秘鲁查格亚水电站大坝安全评价项目”验收会在武汉召开。会议由湖北能源集团股份有限公司党委委员、副总经理姜德政主持。中国{1.集团有限公司、湖北能源集团股份... 详细信息

2024年1.30-31.,由长江科学院(简称“长科院”)重庆分院承担的“秘鲁查格亚水电站大坝安全评价项目”验收会在武汉召开。会议由湖北能源集团股份有限公司党委委员、副总经理姜德政主持。中国{1.集团有限公司、湖北能源集团股份有限公司、瓦亚加发电股份有限公司等单位的领导和代表参加会议。

关键词：党委委员长江科学院大坝安全评价能源集团长江三峡验收水电站秘鲁

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