基于多分辨率建模的CTCS-3级列控系统仿真支撑技术

列车运行控制系统是一个实时分布式的复杂系统,针对不同的应用目的和系统生命周期的不同阶段、不同的人员对列车、车载设备、地面设备、车-地信息交互过程等的侧重点和细节层次的不同,论述了基于多分辨率建模的仿真支撑技术及应用.系统论述了基于多分辨率的建模理论和方法、分布式仿真中聚合解聚问题和多分辨率模型并发运行时的解决方案,解决不同分辨率模型并发时的耦合一致性问题.设计基于HLA的分布式、交互式仿真体系结构,研究基于不同等级多分辨率的仿真支撑技术.     

CTCS-3级列控系统中列车追踪间隔的研究

介绍了CTCS-3级列控系统中列车追踪的计算方法,建立了多列车追踪运行仿真模型,并进行了算例的设计,算例中,在相同的线路及列车参数条件下,设定两车的追踪间隔,得出在不同追踪间隔条件下,前车对后车运行的影响大小,并最终确定两车的最小追踪间隔。     

CTCS-1级列控系统无线广播通信场景建模与验证

在高铁线路故障情况下,为了支持高铁动车组在普速线路上运行,国铁集团组织研究了高铁动车组利用普速线迂回运行系统.该系统车地间无线通信拟采用的无线单向广播方案,在现有的列控系统中从未使用过,对其进行建模与验证研究具有重要意义.通过分析CTCS-1级列控系统的总体技术规范,对无线广播通信场景进行详细设计和完善,采用SysML语言对场景建模,通过设计SysML-PRISM模型的转换规则将场景的SysML模型转换为概率模型,得到由信道模块、车站数据服务器（Station Data Server, SDS）模块、列车模块构成的无线广播通信场景概率模型,采用概率模型检验工具PRISM对场景的概率模型进行描述和验证.结果表明：场景设计合理、无线单向广播通信方式可行、SDS规定的优先发送报文的次数应该为2次或3次.本文中对无线广播通信场景的研究能提早发现系统技术方案中可能存在的问题,为相关研究提供参考.     

CTCS-2级列控系统在太中银线的应用与维护

从设备组成、实现的功能以及与其他系统的接口等方面,分析了CTCS-2列控系统在太中银线的应用情况,并对设备的维护提出了建议。     

概率模型检验的CBTC系统通信协议的形式化验证

通信协议是CBTC系统重要的组成部分,它的正确性、稳定性和安全性对整个CBTC系统有重要影响.鉴于通信协议中某些参数具有随机特征,本文采用概率模型检验对其进行形式化验证.分析了概率模型检验的语义及语法,建立了通信协议的概率模型,用概率模型检验工具PRISM验证了典型的概率规范.结果证明,当信道正常概率为99%,系统无延时概率为99%时,通信协议失效率小于1.5×1010.说明了用概率模型检验验证具有随机特征参数的通信协议,方法简单快捷,结论清晰明了.     

CTCS-3列控系统中RBC的功能需求及切换

无线闭塞中心（RBC）是CTCS-3级列控系统中的核心设备,负责根据地面设备提供的信息及与车载设备的交互生成行车许可,使列车在RBC的管辖范围内的线路上安全运行,RBC与车载设备之间通过专用无线通信系统即GSM-R网络进行信息的互换。该文对CTCS-3列控系统中RBC的功能需要进行了分析;采用配备2部通信电台的车载设备进行了RBC切换过程分析,并在此基础上运用状态分析法对RBC切换过程进行了形式化建模和验证。     

基于增强型BN的CTCS-1级ATP可靠性研究

结合CTCS-2级与CTCS-3级列控系统设计和运用经验,铁路总公司提出了CTCS-1级列控系统的研制需求,该系统车载ATP设备将取代LKJ与机车信号对既有线列车的控制.本文以CTCS-1级ATP为主要研究对象,对比分析模块级冗余与系统级冗余方案下CTCS-1级ATP系统可靠性.根据CTCS-1级列控系统总体技术方案,构建模块级冗余与系统级冗余ATP可靠性框图,建立对应增强型贝叶斯网络(BN)模型.借助增强型BN正向推理,求解两种设计方案下ATP可靠性定量指标,评估两种设计方案的优劣.利用增强型BN模型逆向推理,求解列车超速防护(ATP)设备故障下基本单元条件失效概率,查找两种冗余设计方案的潜在薄弱环节.评估结果表明:两种方案下CTCS-1级ATP RAM指标均满足需求规范要求,但采用模块级冗余设计的CTCS-1级ATP RAM指标更优;外围冷备模块条件失效率明显高于其他模块,为CTCS-1级ATP的薄弱环节.     

CTCS-3级列控系统车地交互流程形式化建模与验证

正在建设的时速300 km/h以上的高速铁路已采用CTCS-3级列车运行控制系统.车地信息交互流程是影响CTCS-3级列控系统的效率、可靠性和安全性的主要因素之一.基于时间自动机理论对车地交互流程进行建模与验证具有重要意义.首先将车地交互流程分为4个典型的子流程:任务启动流程、正常行车流程、RBC切换流程和任务结束流程,然后针对这些子流程建立无线闭塞中心(RBC)、车载设备(ATP)和铁路专用移动通信网(GSM-R)的时间自动机网络模型,最后利用时间自动机模型验证工具UPPAAL进行仿真分析,验证了CTCS-3级列控系统的车地交互流程的安全性和受限活性.     

基于Simplorer的锁相环电路建模与仿真分析

提出了一种基于Simplorer7.0实现锁相环电路的仿真分析方法,通过对锁相环电路进行数学分析,采用VHDL-AMS语言对鉴相器、环路滤波器、压控振荡器等进行行为级建模,在此基础上,架构了锁相环模型,并对其进行分析.从仿真结果可以得出,利用VHDL-AMS对模型行为级建模,具有概念清晰、仿真简捷、高效.     

基于时间参数的CTCS-1级RDC设置方式的研究

既有线车站分布情况复杂,存在一站多场、多站密集分布的情况,仅依据CTCS-1级区域列控数据中心(RDC)技术规范参数设置RDC,无法满足CTCS-1级列车在RDC切换时车地通信与控车数据更新需求.深入剖析基于单电台的CTCS-1级RDC列车切换场景,采用时间有色Petri网形式化方法对控车权移交过程参与对象进行模型抽象,通过CPN-Tools环境下的模型仿真,挖掘时速200km以下CTCS-1级列车移交过程车地通信中断时间范围,并将通信中断时间约束转化为距离约束,通过分析时间与距离约束探究既有线一站多场、多站密集分布场景下RDC的设置方式,为既有线RDC管辖边界点的选定提供理论依据与数据参考.     

数学建模解的分析与检验

实际应用中,数学模型是否合适,必须对其解的意义进行分析、检验.为进一步优化模型,从量纲一致性分析、参数灵敏度分析、临界值分析、假设合理性检验分析、误差分析几方面探讨了模型的分析.模型检验主要包括实际可行性检验,模型的改进与完善.     

基于3D MAX的建筑建模

随着科学技术发展,二维的信息展示方式已经不能满足人们对信息获取的需要,三维的信息显示方式已经成为今后信息展示的主流发展方向。3D MAX是Autodesk公司的一种优秀的三维动画造型软件,它广泛用于建筑等领域。虚拟现实技术是计算机技术发展到一定阶段的产物,拟就3D MAX在虚拟现实系统建模过程中的应用做一介绍。     

基于3DSMAX的虚拟现实建模技术

虚拟现实技术是当前计算机技术中的热点问题之一。本文首先介绍虚拟现实建模语言VRML和相应的浏览器，然后探讨利用3DSMAX实现虚拟现实技术的方法与技巧。     

3-RPS和3-SPR机构铰链布置形式建模与分析

通对12种典型旋转铰链布置形式下的3-RPS和3-SPR机构进行自由度计算、数学建模和运动学分析,利用Pro-E和 ADAMS软件分析验证所建模型,筛选出符合体感机构要求的三自由度并联机构,结果可用于辅助铰链布置形式的选择。     

基于GPS的仪表着陆系统飞行检验建模

GPS是新一代卫星导航与定位系统,它定位精度高,具备提供多维的时空位置速度信息及连续导航能力。文中根据GPS定位原理、飞行动力学理论及仪表着陆系统信号体制,建立了以GPS作为基准系统的ILS飞行检验模型,为进一步的研究提供指导。     

基于遗传算法的3D动态实时建模方法

3D建模需要较为精确的数值参数作为基础才能建立逼真的3D模型. 为得到误差尽可能小的数值优化参数,提出一种从普通的择优遗传操作改进为有意识的突破最优择优方式的新型遗传算法,并以手持设备为平台,利用陀螺仪传感器作为空间简易测量工具,结合遗传算法计算房间3D模型尺寸与镜头位置,实时进行房间等比例的动态3D建模. 动态3D建模技术应用在家居装修领域,有实时、精确、低成本等特点,实验表明该方法具有高效、合理性和可行性.     

基于节点电压概率模型的K-Means台区拓扑优化研究

随着电动汽车等柔性负荷的大规模接入,传统低压配电台区拓扑等值方式难以满足需求.为进一步提高负荷建模和台区拓扑结构优化的准确性,提出了一种基于节点电压概率模型的K-Means台区拓扑优化方法,首先,构建节点电压概率模型;其次,提出基于距离原则的K-Means聚类和基于电压原则的负荷等效算法,对台区负荷进行等效建模;最后,以用户电压偏差指标作为负荷建模的输入数据对某低压台区进行算例仿真.仿真结果表明：所建模型能够较为准确地简化台区拓扑.     

ODSS中分布协调建模问题的知识级分析

针对ＯＤＳＳ在模型系统方面的需求,采用模型的知识视图分析模型综合中的知识关联,将其语义空间描述为一个机构,并利用其结构给出了一类面向查询的模型综合过程的知识级定义。     

软件Agent的分析与建模方法

为保证Ａｇｅｎｔ软件系统的质量,提高系统的可靠性、正确性、可维护性和可扩展性,需要为Ａｇｅｎｔ软件系统提供设计方法学的支持。以处于分布、开放环境的信息Ａｇｅｎｔ为研究对象,以同一应用域分析结果的复用为前提,提出了一种面向Ａｇｅｎｔ的分析方法ＡＲＣ,阐明了在设计Ａｇｅｎｔ软件系统时采用对象级构件、主动对象和Ａｇｅｎｔ三级模型的思想。