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基于MI-PSO-RBF神经网络的铁路客货运量预测研究

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铁道运输与经济 2024年第9期46卷 123-135页

作者：薛锋吴林鸿汪雯文周琳西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都611756

准确地预测铁路客货运量对合理配置运输资源、提高铁路客货运组织工作效率有重要作用。为提高铁路客货运量的预测精度,提出一种基于MI-PSO-RBF神经网络的客货运量组合预测模型。本研究对铁路客货运量的影响因素及其内在关联进行分析,选... 详细信息

准确地预测铁路客货运量对合理配置运输资源、提高铁路客货运组织工作效率有重要作用。为提高铁路客货运量的预测精度,提出一种基于MI-PSO-RBF神经网络的客货运量组合预测模型。本研究对铁路客货运量的影响因素及其内在关联进行分析,选取相关指标,利用互信息素法对指标进行筛选,构建影响因素指标体系。基于该指标体系,运用粒子群算法优化的RBF神经网络模型分别对铁路客货运量进行预测,并与传统的BP神经网络、RBF神经网络预测模型进行比较。结果显示,经过参数调整优化后的MI-PSO-RBF神经网络在铁路客运量及货运量的预测精度方面表现最佳,测试集R2分别达到了0.9481与0.9911,具有较高的精度及泛化能力,表明该组合预测模型能够进一步提升神经网络模型预测铁路客货运量精确度。

关键词：客货运量预测互信息素粒子群算法 RBF神经网络影响因素法

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考虑海铁联运的集装箱码头泊位分配优化

重庆交通大学学报（自然科学版） 2024年第1期43卷 46-51,66页

作者：户佐安孙燕耿成西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都611756

在海铁联运背景下,协同考虑到港船舶及铁路班列特点,优化集装箱码头泊位分配,对于提高港口作业效率至关重要。在满足码头岸线、泊位水深、岸桥等资源约束前提下,综合考虑船舶服务优先级和偏好泊位、铁路集装箱班列到发时间等约束,以船... 详细信息

在海铁联运背景下,协同考虑到港船舶及铁路班列特点,优化集装箱码头泊位分配,对于提高港口作业效率至关重要。在满足码头岸线、泊位水深、岸桥等资源约束前提下,综合考虑船舶服务优先级和偏好泊位、铁路集装箱班列到发时间等约束,以船舶在港停留时间和泊位偏移惩罚时间最小为优化目标,建立海铁联运集装箱码头泊位分配优化模型;针对模型特点,设计自适应遗传算法进行求解,选取计划周期48 h内的到港船舶数据进行案例分析,通过MATLAB数值实验,得到符合船舶服务优先级和泊位偏好要求且契合铁路班列开行计划的海铁联运码头泊位分配方案。数值实验结果表明:在海铁联运协同优化条件下,船舶平均等泊时间为2.9 min,最大等泊时间为11.4 min,同时船舶的靠泊位置与偏好泊位之间的距离均不超过100 m,船舶在港的停留时间及偏好泊位差都得到了较好的控制。研究可进一步优化海铁联运集装箱码头泊位分配方案,有利于提高海铁联运集装箱在港转运效率。

关键词：交通运输工程海铁联运协同优化泊位分配自适应遗传算法铁路班列开行计划

面向3min追踪间隔的400 km/h高速列车追踪过程仿真分析

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铁道运输与经济 2024年第9期46卷 15-25,32页

作者：李壮张宏翔鲁工圆沈子力王蔚西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 西南交通大学综合交通运输国家地方联合工程实验室四川成都611756

将高速铁路运营速度提高至400km/h有利于提升旅行速度和旅客运输效率。但速度提高会影响追踪间隔,导致能力降低。在梳理高速铁路列车追踪间隔影响因素的基础上,构建了基于距离步长的高速铁路列车追踪运行多智能体仿真模型。通过仿真实验... 详细信息

将高速铁路运营速度提高至400km/h有利于提升旅行速度和旅客运输效率。但速度提高会影响追踪间隔,导致能力降低。在梳理高速铁路列车追踪间隔影响因素的基础上,构建了基于距离步长的高速铁路列车追踪运行多智能体仿真模型。通过仿真实验,计算了不同目标速度下的追踪间隔,并分析了各种追踪间隔随目标速度变化的趋势,以及出发及到达追踪间隔对列车牵引制动性能提升的响应情况。实验结果表明,在目标速度400km/h和采用中国标准动车组为基础模拟的牵引制动性能的仿真场景下,列车的区间追踪间隔在3min以内,而出发追踪间隔和到达追踪间隔均大于3min;若提升列车牵引加速度与制动减速度,则可以使列车出发及到达追踪间隔控制在3min以内。

关键词： 400 km/h高速铁路列车追踪间隔列车运行仿真追踪间隔影响因素牵引制动性能

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基于多通道数据的高铁司机警觉评估实验设计

实验技术与管理 2024年第1期41卷 14-25页

作者：郭峤枫周明刘帆洨郭孜政史磊西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 西南交通大学综合运输四川省重点实验室四川成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都611756

高铁司机警觉与行车安全密切相关。为实现司机警觉状态评估,该研究设计了一种基于多通道数据的高铁司机警觉评估实验方案。依托高铁驾驶模拟器,以连续驾驶的方式诱发高铁司机警觉衰退,实验过程中同步采集其脑电、心电、眼动以及简单反... 详细信息

高铁司机警觉与行车安全密切相关。为实现司机警觉状态评估,该研究设计了一种基于多通道数据的高铁司机警觉评估实验方案。依托高铁驾驶模拟器,以连续驾驶的方式诱发高铁司机警觉衰退,实验过程中同步采集其脑电、心电、眼动以及简单反应时间和疲劳程度主观量表。基于神经网络、支持向量机等机器学习技术构建司机警觉评估模型技术方案。以司机神经、生理等融合特征为输入,以司机疲劳状态为输出,构建司机警觉评估模型,对提出的实验方案进行探讨,验证提出的实验方案的合理性与可应用性。

关键词：高铁司机警觉评估高铁模拟实验高铁安全实验设计

新型多频率三端口模块化多电平换流器拓扑及其控制策略

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高电压技术 2024年第8期50卷 3693-3704,I0028-I0030页

作者：闫书豪孟永庆段子越王天一王秀丽王锡凡西安交通大学电气工程学院西安710049 西安交通大学陕西省智能电网重点实验室西安710049

未来电网中将会存在的工频、直流与低频等多种频率,而传统换流器仅能实现交-交、交-直两种频率电气量间的能量交换。为此,提出一种新的多频率三端口模块化多电平换流器(multi-frequency triple-port modular multilevel converter,MFTP-... 详细信息

未来电网中将会存在的工频、直流与低频等多种频率,而传统换流器仅能实现交-交、交-直两种频率电气量间的能量交换。为此,提出一种新的多频率三端口模块化多电平换流器(multi-frequency triple-port modular multilevel converter,MFTP-MMC)拓扑,该拓扑结构简单对称,能够直接实现工频-低频-直流的功率变换和频率控制,不存在无功约束问题,可以输出2倍直流电压,具有直流故障自清除功能。针对MFTP-MMC拓扑建立其dq坐标下的动态数学模型,实现了系统2种交流频率分量同直流分量的解耦,在此基础上给出相应的控制策略,包括内环电流控制、环流控制、子模块均压控制以及外环功率控制,其物理概念清晰、控制性能良好。进一步,给出了桥臂无功分配系数的优化方法。同时针对其拓扑提出直流侧故障时闭锁以及故障后软起动策略。MATLAB/Simulink平台下的一系列仿真结果验证了所提MFTP-MMC拓扑和数学模型的正确性及其控制策略的有效性。

关键词：多频率三端口换流器柔性低频输电系统直流故障阻断数学模型控制策略桥臂无功分配

基于眼动和脑电特征的高速铁路行车调度员疲劳状态判别研究

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铁道运输与经济 2024年

作者：张光远王灿陈诚西南交通大学交通运输与物流学院西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所

针对当前高速铁路行车调度员疲劳状态判别方法尚未结合多源信息的优势，提出了一种基于多源信息的高速铁路行车调度员疲劳状态判别方法，在利用支持向量机对眼动和脑电特征进行软分类作为决策层输入的基础上，结合上一时间点疲劳状态判... 详细信息

针对当前高速铁路行车调度员疲劳状态判别方法尚未结合多源信息的优势，提出了一种基于多源信息的高速铁路行车调度员疲劳状态判别方法，在利用支持向量机对眼动和脑电特征进行软分类作为决策层输入的基础上，结合上一时间点疲劳状态判别结果，利用改进的D-S证据理论进行决策层融合得到最终的判别结果。通过采集20名行车调度员的模拟实验数据对模型进行检测，结果表明：改进后的研究方法在疲劳状态判别方面准确率达到93.75%。可以看出，信息融合判别的准确率高于单纯依靠眼动和脑电特征的方法，增加上一时间点的疲劳判别结果有助于提高模型的鲁棒性和可靠性，并且改进的模型对高速铁路行车调度员疲劳状态判别具有有效性。

关键词：眼动和脑电特征高速铁路行车调度员支持向量机 D-S证据理论疲劳状态判别

交通碳排放研究综述::核算方法、影响因素及作用机理

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交通运输工程与信息学报 2024年第1期22卷 111-127页

作者：左大杰赵亮熊巧刘志鹏王梦涛池俞良西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都611756 温江区规划和自然资源局成都611130 包头铁道职业技术学院规划审计处包头014060

交通运输业是碳减排的重要行业,关于交通碳排放核算方法、影响因素及作用机理的研究一直是交通碳排放研究领域的一个热点。本文从交通碳排放量核算方法、交通碳排放影响因素辨识、交通碳排放作用机理分析三个方面来进行综述。在交通碳... 详细信息

交通运输业是碳减排的重要行业,关于交通碳排放核算方法、影响因素及作用机理的研究一直是交通碳排放研究领域的一个热点。本文从交通碳排放量核算方法、交通碳排放影响因素辨识、交通碳排放作用机理分析三个方面来进行综述。在交通碳排放量核算方法部分按照直接获取、“自上而下”法、“自下而上”法、机动车排放模型四种方法进行分类。在交通碳排放影响因素辨识部分从IPAT模型、Kaya恒等式、直接选取三点进行综述,并对近年学者们选取的影响因素进行了总结。在交通碳排放作用机理分析部分综述了脱钩模型、因素分解法、计量经济学方法、系统动力学方法,进而对用不同方法分析的交通碳排放作用机理进行了总结,其中Tapio脱钩模型和对数平均迪氏指数分解法是应用较为广泛的方法。最后,探讨了交通碳排放核算方法、影响因素及作用机理研究中的关键问题,指出本领域的研究难点主要集中于交通碳排放核算方法的优化及统一、影响因素选取体系的形成上。

关键词：综合运输碳排放量核算影响因素作用机理文献综述

严重事故工况下反应堆热工水力参数对源项释放行为影响研究

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西安交通大学学报 2024年第3期58卷 25-37页

作者：杨皓张斌李济深缪凡张芷然单建强西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

为了进一步研究反应堆严重事故进程中热工参数对源项释放的影响,识别对其影响较大的物理过程,从而进一步改进和发展数值模型以提高计算精度降低不确定性,以第三代压水堆为对象,利用一体化严重事故分析程序ISAA对大破口失水事故导致的严... 详细信息

为了进一步研究反应堆严重事故进程中热工参数对源项释放的影响,识别对其影响较大的物理过程,从而进一步改进和发展数值模型以提高计算精度降低不确定性,以第三代压水堆为对象,利用一体化严重事故分析程序ISAA对大破口失水事故导致的严重事故开展了数值分析研究,并基于Wilks公式利用自主开发的不确定性程序代码SAUP对17个热工参数进行了拉丁超立方抽样(LHS)执行批量计算,对目标输出(FoM)即氢气与裂变产物的释放进行了不确定性与敏感性分析。结果表明:在热工参数的不确定性范围内,氧化产氢以及裂变产物的释放呈现正态分布且存在较大的不确定带,包壳氧化层的失效温度、堆芯碎片尺寸以及碎片孔隙率对高挥发性裂变产物的释放有较为显著的相关性。该研究有助于理解反应堆严重事故中热工参数与源项之间的复杂联系,同时对核电厂安全系统的设计以及严重事故的预防与缓解具有参考意义。

关键词：热工水力严重事故源项不确定性分析敏感性分析

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入口效应对管内压力及含气率分布的影响研究

工程热物理学报 2024年第5期45卷 1405-1410页

作者：于海洋徐强曹业奇黄博郭烈锦西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

本文在直径80mm,高度11m的竖直管内对空气-水两相流动开展了可视化实验研究。实验的工况选取为表观气相速度J_(G)=0.03~16.53m·s^(-1),液相速度J_(G)=0.04~2.00m·s^(-1)。根据压力、压差传感器获取的数据,本文分析了入口效应对两相流... 详细信息

本文在直径80mm,高度11m的竖直管内对空气-水两相流动开展了可视化实验研究。实验的工况选取为表观气相速度J_(G)=0.03~16.53m·s^(-1),液相速度J_(G)=0.04~2.00m·s^(-1)。根据压力、压差传感器获取的数据,本文分析了入口效应对两相流动的影响。在泡状流动区域内,压力随气速的增加而下降的趋势较缓,在弹状流内下降趋势加快。在流动转变为搅动流时,压力下降趋势再次减缓。随着液速增加,各位置的压力下降由缓到急的趋势所对应的气速逐渐增大。在气速大于10m·s^(-1)时,发生了靠近入口位置的含气率突然增大的现象。随着液速增加,入口处含气率突增现象对应的气速逐渐降低。

关键词：入口效应含气率压力分布