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基于Dinkelbach-Quadratic算法的高速铁路通信能效优化功率分配研究

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铁道学报 2024年第9期46卷 69-75页

作者：高云波李翠然王国荣李茂青兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州交通大学电子与信息工程学院中铁电气化勘测设计研究院有限公司自动化信息设计所

为了提高高速铁路通信能量效率，提出一种基于Dinkelbach-Quadratic变换的迭代算法来解决高速铁路通信下行链路的功率分配问题。通过在小区内部署远程天线单元构建高速铁路通信分布式天线系统模型，基于完美信道状态信息(CSI)和列车内... 详细信息

为了提高高速铁路通信能量效率，提出一种基于Dinkelbach-Quadratic变换的迭代算法来解决高速铁路通信下行链路的功率分配问题。通过在小区内部署远程天线单元构建高速铁路通信分布式天线系统模型，基于完美信道状态信息(CSI)和列车内接入点反馈的最小速率要求建立能效优化模型；基于所建立的非凸优化模型，采用Dinkelbach变换将分数形式的非线性规划问题转换为求差形式；利用Quadratic变换特性对目标函数进一步展开；采用交替迭代的方法完成能效最优的功率分配。仿真结果表明：所提算法在满足最小传输速率和最大发射功率的同时，可以兼顾系统能量效率和频谱效率；随着发射天线数量和接收中继数量的增加，系统性能也有明显提升，相比传统算法系统的能效和频谱效率至少提升5%。

关键词：高速铁路分布式天线系统功率分配能量效率分式规划

基于束流变压器的辐照加速器束流流强测量系统

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核电子学与探测技术 2024年第1期44卷 101-105页

作者：江海陆峰侯静张敬敏范林霞北京机械工业自动化研究所有限公司北京100120

加速器产生的电子束广泛应用于食品加工以及医疗卫生行业,为满足辐照加工中对剂量控制的要求,需要对加速器输出流强进行实时测量。基于10 MeV加速器脉冲束流流强的大小,提出一种束流变压器的测量方案,并根据束流变压器的输出特性设计了... 详细信息

加速器产生的电子束广泛应用于食品加工以及医疗卫生行业,为满足辐照加工中对剂量控制的要求,需要对加速器输出流强进行实时测量。基于10 MeV加速器脉冲束流流强的大小,提出一种束流变压器的测量方案,并根据束流变压器的输出特性设计了一套测量电路,包含阻抗匹配、放大电路、采样保持电路、压频转换电路及可编程逻辑控制器(PLC)处理电路等模块。在实验室搭建简易模拟束流电路对束流变压器进行定标,定标结果与模拟束流的拟合曲线线性度好,实际增益与理论分析基本符合。系统在10 MeV/20 kW加速器上进行了实验验证,测量输出结果稳定,可靠性高,可为辐照加工的工艺研究提供参考。

关键词：辐照加工束流变压器流强测量

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飞行器飞行大气数据传感技术发展现状与展望

航空学报 2024年第5期45卷 202-217页

作者：熊亮张睿龙彦志西北工业大学自动化学院西安710129 成都凯天电子股份有限公司大气数据系统研究室成都610091

飞行器飞行大气数据传感技术是现代飞行器全包线飞行控制、通信导航和武器打击轨迹精确控制获取飞行大气参数测量的关键或重要途径。回顾了飞行器飞行大气数据传感技术发展历程,阐述了技术跨代发展的驱动因素和系统架构设计、压力受感... 详细信息

飞行器飞行大气数据传感技术是现代飞行器全包线飞行控制、通信导航和武器打击轨迹精确控制获取飞行大气参数测量的关键或重要途径。回顾了飞行器飞行大气数据传感技术发展历程,阐述了技术跨代发展的驱动因素和系统架构设计、压力受感与传递转换、参数解算模型设计、复杂气象环境适应性设计、系统校准与飞行验证五项关键技术解决情况,分析了现有技术的不足与缺陷,从现代飞行器发展与应用需要出发,结合工程技术研究成果,提出了飞行器飞行大气数据传感技术未来重点发展方向。

关键词：大气数据系统大气参数测量大气参数解算压力受感技术气象环境适应性

基于DBO-VMD和IWOA-BILSTM神经网络组合模型的短期电力负荷预测

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 123-133页

作者：刘杰从兰美夏远洋潘广源赵汉超韩子月临沂大学自动化与电气工程学院山东临沂276002 雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610000

新能源在现代电力系统中占比不断提高,其负荷不规律性、波动性远大于传统电力系统,这就导致负荷预测精度不高。针对这个问题,提出了蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)算法优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与改... 详细信息

新能源在现代电力系统中占比不断提高,其负荷不规律性、波动性远大于传统电力系统,这就导致负荷预测精度不高。针对这个问题,提出了蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)算法优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与改进鲸鱼优化算法优化双向长短期记忆(improved whale optimization algorithm-bidirectional long short-term memory,IWOA-BILSTM)神经网络相结合的短期负荷预测模型。首先利用DBO优化VMD,分解时间序列数据,并根据最小包络熵对各种特征数据进行分类,增强了分解效果。通过对原始数据进行有效分解,降低了数据的波动性。然后使用非线性收敛因子、自适应权重策略与随机差分法变异策略增强鲸鱼优化算法的局部及全局搜索能力得到改进鲸鱼优化算法(improved whale optimization algorithm,IWOA),并用于优化双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory,BILSTM)神经网络,增加了模型预测的精确度。最后将所提方法应用于某地真实的负荷数据,得到最终相对均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为0.0084、48.09、0.66%,证明了提出的模型对于短期负荷预测的有效性。

关键词：蜣螂优化算法 VMD 改进鲸鱼算法短期电力负荷预测双向长短期记忆神经网络组合算法

货架下方可通行无人仓中多自动导引车系统的路径规划

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国防科技大学学报 2024年第4期46卷 104-113页

作者：杨洪玖赵国威李洪波程富阳天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 北京极智嘉科技股份有限公司北京100012

多自动导引车(automated guided vehicle,AGV)系统进行搬运作业时容易发生冲突、碰撞和死锁。为此,引入多值栅格和交通规则改进A*算法解决货架下方可通行场景下多AGV系统的轨迹规划问题。为提升系统搬运效率,通过增加货架召回机制、转... 详细信息

多自动导引车(automated guided vehicle,AGV)系统进行搬运作业时容易发生冲突、碰撞和死锁。为此,引入多值栅格和交通规则改进A*算法解决货架下方可通行场景下多AGV系统的轨迹规划问题。为提升系统搬运效率,通过增加货架召回机制、转弯代价和热度代价对规划路径进行优化,并采用二叉堆数据结构提高路径规划速度。利用Python搭建了可视化的四方向栅格无人仓模型,对改进A*算法和轨迹优化策略进行仿真验证。仿真结果表明,改进A*算法具有求解速度快、防死锁能力强的优点,可以快速完成该场景下的多AGV系统的路径规划。

关键词： A~*算法多自动导引车系统交通规则多值栅格路径规划

高速铁路连续大号码道岔应答器布置及功能实现

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中国铁路 2024年第2期 101-109页

作者：周小辉陈海明谢鹏鹏北京和利时系统工程有限公司工程应用设计中心北京100176 北京和利时系统工程有限公司国铁自动化事业部北京100176

高速铁路大号码道岔是提升车站运输效率的重要基础设施,列控系统必须结合大号码道岔的布置特点,控制车地信息交互,以确保列车按规定速度经大号码道岔侧向运行。通过分析大号码道岔应答器的设置及报文发送原则,结合车载设备在特定码序下... 详细信息

高速铁路大号码道岔是提升车站运输效率的重要基础设施,列控系统必须结合大号码道岔的布置特点,控制车地信息交互,以确保列车按规定速度经大号码道岔侧向运行。通过分析大号码道岔应答器的设置及报文发送原则,结合车载设备在特定码序下的控制逻辑,开展系统性研究,在不改变既有CTCS体系基本架构的前提下,通过理论分析、场景研究、仿真验证等方法,提出并充分验证高速铁路连续大号码道岔应答器的布置原则,以及大号码道岔应答器报文的控制方案。该方案有效提高了列车在“弯进弯出”场景下,经过连续大号码道岔侧向的运行效率,进一步扩展了列控系统在复杂运营场景中的控制能力。

关键词：高速铁路大号码道岔列控系统应答器布置原则报文控制 “弯进弯出”场景

基于模糊自然语言处理的铁路CTC接口文本智能测试方法

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智能科学与技术学报 2024年第2期6卷 201-209页

作者：角远韬李润梅王剑北京交通大学自动化与智能学院北京100044

模糊自然语言处理将模糊理论应用在自然语言处理(NLP)的任务中,随着大模型与人工智能的不断发展,有关文本数据的研究不断深化。铁路调度集中控制(CTC)系统作为大型复杂系统,各子系统、服务器软件间的接口数据均以日志文本格式存储与传... 详细信息

模糊自然语言处理将模糊理论应用在自然语言处理(NLP)的任务中,随着大模型与人工智能的不断发展,有关文本数据的研究不断深化。铁路调度集中控制(CTC)系统作为大型复杂系统,各子系统、服务器软件间的接口数据均以日志文本格式存储与传输。由于其具有文本数量多、文本类型杂等特点,提出了一种模糊自然语言处理的方法,解决CTC系统接口数据的人工测试难题。模糊C均值(FCM)聚类算法将日志文本分为不同的标签类别,并将其作为NLP任务中命名实体识别的标签输入,在传统BiLSTM-CRF模型上引入BERT进行文本编码,更准确地理解文本之间的关系并提高文本识别的精确度。根据前序训练模型,研发了铁路CTC系统日志文本接口测试的智能验证工具,其可以改善目前CTC系统的人工测试现状,帮助测试人员进行接口测试验证,提升测试工作的智能化、自动化水平。

关键词：自然语言处理模糊文本聚类铁路调度集中控制系统命名实体识别智能测试

考虑灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的现货电能量市场出清模型

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电力系统保护与控制 2024年第4期52卷 133-143页

作者：胡晓静李慧崔晖刘思嘉叶林路怡丁强电力调度自动化技术研究与系统评价北京市重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192 北京信息科技大学自动化学院北京100192 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

为解决风电不确定性引起的系统爬坡能力不足、高比例风电接入时系统总运营成本偏高等问题,提出了计及改进灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的现货电能量市场出清模型。首先,分析了单台机组在出力状态、投入/退出过程中需要满足的爬坡速率约束... 详细信息

为解决风电不确定性引起的系统爬坡能力不足、高比例风电接入时系统总运营成本偏高等问题,提出了计及改进灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的现货电能量市场出清模型。首先,分析了单台机组在出力状态、投入/退出过程中需要满足的爬坡速率约束,以及系统因净负荷波动需要满足的爬坡能力约束,提出了改进的灵活爬坡辅助服务产品。然后,以发电计划和机组状态为决策变量,构建了计及灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的目标函数。最后,通过两个算例从风电预测误差、风电渗透率和弃风惩罚成本等不同角度进行深入分析,验证所提出清模型的有效性。算例结果表明,所提出清模型既提高了系统运行的灵活性和经济性,又提升了高比例风电的消纳能力。

关键词：现货市场风电消纳灵活爬坡弃风惩罚出清模型

基于目标鲁棒的电动汽车及基站储能联合参与电力市场的决策模型

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电网技术 2024年第8期48卷 3361-3372,I0109,I0110页

作者：詹泽伟徐湘楚纪陵米增强新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 南京国电南自电网自动化有限公司江苏省南京市211100

随着电动汽车(electric vehicle,EV)和第五代移动网络技术(5th generation mobile communication technology,5G)基站规模的不断增长,聚合商作为一种能够将众多EV和5G基站聚合起来的主体,在电力市场进行投标决策时会面临多重不确定因素... 详细信息

随着电动汽车(electric vehicle,EV)和第五代移动网络技术(5th generation mobile communication technology,5G)基站规模的不断增长,聚合商作为一种能够将众多EV和5G基站聚合起来的主体,在电力市场进行投标决策时会面临多重不确定因素。为应对市场电价和调频信号的不确定性以及EV和基站储能的时序响应能力可能存在互补性的问题,提出了一种基于目标鲁棒的EV和基站储能联合参与电力市场的决策方法。基于EV和基站储能单体模型建立了聚合商的聚合模型;计及市场电价和调频信号的不确定性,构建了聚合商参与电力市场的目标鲁棒优化模型;通过算例验证了所提模型相于传统不确定性优化模型的优越性,以及EV和基站储能联合参与电力市场可显著提高聚合商的收益。所提策略可为聚合商的投标决策提供参考,聚合商可利用所提模型合理地平衡决策行为的经济性和鲁棒性。

关键词：电动汽车 5G基站聚合商目标鲁棒决策模型