检索结果-内蒙古大学图书馆

地球信息科学学报 2025年第3期27卷 623-635页

作者：齐浩轩曹弋赵斌大连交通大学交通工程学院大连116028

【目的】为提高交叉口中车辆轨迹预测精度,解决交叉口多车交互场景中的轨迹预测难题。【方法】构建强化邻接图卷积(EAG-GCN-T)的车辆轨迹预测模型,采用公共数据集INTERACTION并对数据噪声进行平滑处理,开展模型对比验证试验,与不同基准... 详细信息

【目的】为提高交叉口中车辆轨迹预测精度,解决交叉口多车交互场景中的轨迹预测难题。【方法】构建强化邻接图卷积(EAG-GCN-T)的车辆轨迹预测模型,采用公共数据集INTERACTION并对数据噪声进行平滑处理,开展模型对比验证试验,与不同基准模型比较误差评估指标,验证轨迹预测精度、对比交互能力、分析泛化能力与驾驶行为识别。在模型构造上,EAG-GCN-T模型将强化邻接图卷积网络(EAG-GCN)与Transformer模型结合,EAG-GCN模块通过考虑相对速度与距离,利用强化加权邻接矩阵精确建模车辆空间交互关系,Transformer模块捕捉时间依赖性并生成未来轨迹,提升了时空预测能力。【结果】在预测效能方面,单车轨迹长时段预测时,平均位移误差(ADE)和最终位移误差(FDE)较CV、ARIMA、CNN-LSTM分别降低69.4%、39.8%、33.3%和71.9%、32.5%、27.4%;多车交互预测中,与GRIP模型相比,FDE降低19.5%和20.6%;与3种交互机制对比,EAG-GCN-T在所有时域下总体误差最低,ADE/FDE分别为0.53和0.74,且行驶区域符合度(DCA)和轨迹点丢失率(MR)更合理,在匝道和环形交叉口适应性良好。在驾驶行为方面,模型能精准预判跟驰、变道、避让等行为及其对轨迹的影响,预测轨迹与真实轨迹高度一致。【结论】EAG-GCN-T模型有效解决了交叉口多车交互场景中的车辆轨迹预测问题,具有高精度、强交互性和良好的泛化能力,为智能交通系统的车辆轨迹预测提供了新的解决方案。

关键词：智能交通车辆轨迹预测交叉口图卷积神经网络 Transformer 驾驶行为

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基于RBF神经网络的高速列车速度跟踪控制

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北京交通大学学报 2025年

作者：秦世玉徐传芳李云浩大连交通大学电气工程学院

针对考虑未知模型参数，不确定附加阻力，未知车间力和外界干扰等影响的高速列车，对其速度跟踪控制策略进行了研究。首先，考虑高速列车的非线性阻力和相邻车厢间的车间耦合作用力影响，建立高速列车多质点动力学模型；其次，设计一种... 详细信息

针对考虑未知模型参数，不确定附加阻力，未知车间力和外界干扰等影响的高速列车，对其速度跟踪控制策略进行了研究。首先，考虑高速列车的非线性阻力和相邻车厢间的车间耦合作用力影响，建立高速列车多质点动力学模型；其次，设计一种基于新型饱和函数的高速列车有限时间速度跟踪控制策略，引入非奇异快速终端滑模控制方法实现高速列车系统状态的有限时间收敛，改善高速列车速度跟踪的稳态精度和暂态性能；进一步，设计了基于RBF神经网络的自适应非奇异终端滑模跟踪控制策略，利用自适应技术实现对列车模型参数以及附加阻力、车间力等不确定性项上限的在线估计，并针对不连续切换控制项所造成抖振现象问题，利用RBF神经网络较强的非线性拟合能力，引入RBF神经网络重映射非奇异快速终端滑模控制策略的切换控制项，并设计权重系数的自适应更新律，实现切换连续，有效消除抖振现象所带来的影响，提高列车运行的平稳性。然后，基于Lyapunov稳定性理论证明高速列车速度跟踪控制系统的稳定性，以及系统状态的有限时间收敛性。最后，以CRH380B型动车组作为控制对象进行仿真验证。仿真结果表明：高速列车在有限时间内收敛并跟踪理想轨线，跟踪精度高，暂态过程响应速度快，列车运行更加平稳。

关键词：高速列车 RBF神经网络多质点模型速度跟踪自适应滑模控制

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基于PSO算法的摩擦缓冲器阻抗特性曲线优化

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铁道学报 2025年第3期47卷 64-72页

作者：赵旭宝魏伟张渊大连交通大学轨道智能工程学院辽宁大连116028 大连交通大学詹天佑学院辽宁大连116028

基于摩擦缓冲器冲击试验数据构建分段式缓冲器模型,以摩擦缓冲器为研究对象,建立动态调整惯性权重的微粒子群优化(PSO)算法,算法综合考虑阻抗力的调整与缓冲器容量需求的匹配关系,在保证缓冲器最大容量需求和最大阻抗力为定值情况下,以... 详细信息

基于摩擦缓冲器冲击试验数据构建分段式缓冲器模型,以摩擦缓冲器为研究对象,建立动态调整惯性权重的微粒子群优化(PSO)算法,算法综合考虑阻抗力的调整与缓冲器容量需求的匹配关系,在保证缓冲器最大容量需求和最大阻抗力为定值情况下,以降低列车纵向力为优化目标,采用不同速度的调车冲击逐点优化缓冲器各区段阻抗值。优化后仿真结果表明:在1车冲1车的调车冲击工况下,优化的缓冲器整体性能优于MT-2型缓冲器;在3车冲3车调车冲击工况下,优化的缓冲器最大能承受8 km/h的调车冲击,且在冲击速度低于6 km/h时车钩力比MT-2缓冲器平均降低约10.8%;对比优化的缓冲器和MT-2缓冲器,在小减压量50 kPa制动工况下,最大压钩力、拉钩力分别减少13.6%、13.4%,最大负向加速度降低21.4%;在紧急制动工况下,最大压钩力、拉钩力分别减少4.7%、15.3%,最大负向加速度降低12.2%。表明优化的缓冲器展现出更优的阻抗特性,不但能满足高速的调车冲击,又能改善列车运行工况下的纵向动力学性能,保障重载列车安全平稳运行。

关键词：重载列车缓冲器容量阻抗特性纵向动力学

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高速综合检测列车检测区域划分方法研究

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交通运输系统工程与信息 2025年第1期25卷 319-330页

作者：许旻昊薛凯肇帅斌王宇杨乔礼左静张雁鹏兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 大连交通大学交通运输工程学院辽宁大连116028

为解决传统人工经验模式划分高速综合检测列车(CIT)检测区域,难以保证合理性和公平性的不足,本文提出以任务均衡性和结构紧凑性为双目标的混合整数线性规划模型为核心的检测区域划分方法。该模型综合考虑覆盖完整性、达速检测、线-车特... 详细信息

为解决传统人工经验模式划分高速综合检测列车(CIT)检测区域,难以保证合理性和公平性的不足,本文提出以任务均衡性和结构紧凑性为双目标的混合整数线性规划模型为核心的检测区域划分方法。该模型综合考虑覆盖完整性、达速检测、线-车特殊属性匹配及检测区域连通等关键约束;基于多商品流模型,构建适用于具有复杂异质性和向下兼容且非唯一匹配关系的连通性判定约束;以各目标单独求解对应最优解的倒数作为目标权重,将原模型转为与各目标总实现程度最大化的单目标混合整数线性规划模型;最后,设计不同场景的计算实验,得出影响分区方案质量的关键因素,并将所提方法运用于实际规模的线网进行测试。实验结果表明:CIT异质性对划分方案的质量与求解速度影响最为显著;本文提出的检测区域划分方法可有效解决人工编制模式无法兼顾均衡检测负荷与减少异地出差的局限;使用10列CIT时,划分方案与理想解总偏差仅为2.84%,显著优于人工方案。本文可为指导检测资源配置提供决策依据。

关键词：铁路运输区域划分方案混合整数规划模型综合检测列车分区问题异质性

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基于线圈参数优化的预埋传感器动态无线供电最大功率传输技术

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电工技术学报 2025年第2期40卷 367-375页

作者：王淇马恩典彭云尔李晶陈阳麦瑞坤西南交通大学电气工程学院成都610031

在轨道交通领域,将发射线圈安装于检测车底部,在检测车通过时采用无线供电技术,向地下的接收线圈辐射能量,从而对预埋传感器进行非接触供电,满足预埋传感器周期性供电,保障传感器长期不间断工作。但由于能量传输距离不同以及发射线圈的... 详细信息

在轨道交通领域,将发射线圈安装于检测车底部,在检测车通过时采用无线供电技术,向地下的接收线圈辐射能量,从而对预埋传感器进行非接触供电,满足预埋传感器周期性供电,保障传感器长期不间断工作。但由于能量传输距离不同以及发射线圈的电流方向和线圈间距不同,会导致接收端获取能量变化。为此,该文提出一种基于等效功率分析的动态无线供电系统发射线圈电流及间距参数优化方法。首先,对发射端与接收端之间的互感进行计算。然后,定义等效功率,针对预埋传感器所埋深度的不同,对发射线圈的电流方向和线圈间距进行优化,得到能使传感器获取最大能量的线圈参数。最后,搭建实验原理样机验证所提方法的可行性和有效性,发射线圈尺寸为150 mm×150 mm,副边线圈紧密绕在直径12 mm的钢筋上,在发射端和接收端相距为150 mm时,以7 m/s的速度为例,采用参数优化后电流方向相反的线圈相较于优化前电流同向的线圈可提升50%的输出能量,达到0.14 W·s,满足传感器长期供电需求。

关键词：预埋传感器动态无线供电参数优化最大等效功率

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基于约束强化学习的综合能源系统优化调度研究

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电力系统保护与控制 2025年第6期53卷 1-14页

作者：李天明王小君窦嘉铭刘曌司方远和敬涵北京交通大学电气工程学院北京100044

“双碳”目标下,分布式能源高比例渗透与异质能源耦合加剧迫使综合能源系统(integrated energy system,IES)优化调度问题的求解难度提升,深度强化学习为解决上述问题提供了有效手段。然而,传统深度强化学习通常将安全约束以惩罚项形式... 详细信息

“双碳”目标下,分布式能源高比例渗透与异质能源耦合加剧迫使综合能源系统(integrated energy system,IES)优化调度问题的求解难度提升,深度强化学习为解决上述问题提供了有效手段。然而,传统深度强化学习通常将安全约束以惩罚项形式加权添加至奖励函数,加权系数一般由人工确定且在迭代过程中保持固定,一定程度上影响了算法的收敛性能与约束处理能力。对此,提出一种基于约束强化学习的IES优化调度方法。首先,构建了基于IES机组运行与系统潮流约束的安全价值网络,并通过拉格朗日乘子与经济价值网络动态并行协同,分别评估智能体决策的安全与经济价值。其次,利用原始对偶的思路,交替更新智能体策略与拉格朗日乘子,以规避人工设置惩罚系数引起的主观偏差对IES调度决策的影响。同时,利用专家知识引导智能体开展训练,防止其盲目寻优造成算力浪费。最后,基于电-热耦合系统开展仿真算例对比分析,验证了所提方法的安全性与高效性。

关键词：综合能源系统优化调度深度强化学习约束强化学习

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一种基于数字孪生的灰盒单相PWM整流器建模与健康参数监测方法

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电工技术学报 2025年第2期40卷 463-476页

作者：张思慧宋文胜唐涛邹宇超张志伟西南交通大学电气工程学院成都710049

基于单相两电平脉宽调制(PWM)整流器工作原理及其闭环控制策略,建立其离散化数学模型,并考虑实际工程应用中控制参数未知的情况,结合整流器外特性实验数据,依托优化粒子群算法(PSO),构建单相PWM整流器数字孪生灰盒模型。该模型可依据当... 详细信息

基于单相两电平脉宽调制(PWM)整流器工作原理及其闭环控制策略,建立其离散化数学模型,并考虑实际工程应用中控制参数未知的情况,结合整流器外特性实验数据,依托优化粒子群算法(PSO),构建单相PWM整流器数字孪生灰盒模型。该模型可依据当前实测外特性数据,准确地监测控制参数和表征健康状态的关键参数,进而实现对实际整流系统的运行特性跟踪与模拟,该方法可为整流系统的非侵入式健康状态监测提供可能,并可用于指导实际系统中控制参数优化。为验证数字孪生灰盒模型及监测方法的正确性与有效性,该文在不同参数和多种工况下开展了模型验证与监测实验。结果表明,所建模型具有对实际整流器外部运行特性的模拟能力,监测误差小于5%且能够识别参数变化趋势。同时也探究了不同智能优化算法对监测性能的影响,论证了优化粒子群算法在此应用条件下的优越性。

关键词：单相PWM整流器数字孪生灰盒模型状态监测 IGBT

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小样本条件下基于深度特征融合的配电网高阻接地故障识别方法

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电力系统保护与控制 2025年第6期53卷 101-112页

作者：尚博阳罗国敏刘畅宇王小君杨雪凤北京交通大学电气工程学院北京100044

针对基于数据驱动的高阻接地故障检测可靠性低和样本需求度高的问题,提出一种小样本条件下基于深度特征融合的配电网高阻接地故障识别方法。首先,在配电网高阻故障特性分析的基础上,利用离散小波变换对高阻故障信号的波形进行深度挖掘,... 详细信息

针对基于数据驱动的高阻接地故障检测可靠性低和样本需求度高的问题,提出一种小样本条件下基于深度特征融合的配电网高阻接地故障识别方法。首先,在配电网高阻故障特性分析的基础上,利用离散小波变换对高阻故障信号的波形进行深度挖掘,构造多尺度时频特征图和全局统计特征矩阵以增强高阻故障特征的表达。其次,结合轻量型残差网络结构和自注意力机制设计深度特征提取网络,实现局部和全局时频特征的融合提取。然后,引入度量元学习计算各类样本在度量空间中的特征类原型以及类原型与样本之间的距离,从而实现高阻故障分类器的构建。最后,在不同复杂运行条件和现场数据集上进行算例测试,验证了所提方法的有效性。

关键词：配电网高阻接地故障时频特征融合小样本自注意力机

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基于阴影校正的绝缘子污秽高光谱检测

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高电压技术 2025年第3期51卷 1371-1379页

作者：郭裕钧刘昆昊查红原肖浩然刘毅杰吴广宁西南交通大学电气工程学院成都611756

高光谱技术在绝缘子污秽状态的在线大范围检测方面具有较好的应用潜力,然而现场应用环境中由于光照角度和环境遮挡的影响,绝缘子表面难以避免地存在阴影区域,导致高光谱检测误差大,无法准确评估污秽程度和分布。因此,结合阴影识别与分... 详细信息

高光谱技术在绝缘子污秽状态的在线大范围检测方面具有较好的应用潜力,然而现场应用环境中由于光照角度和环境遮挡的影响,绝缘子表面难以避免地存在阴影区域,导致高光谱检测误差大,无法准确评估污秽程度和分布。因此,结合阴影识别与分割技术,有效实现了阴影区域的数据校正。通过采集不同形状阴影遮挡下的绝缘子高光谱图像,利用U-Net语义分割网络建立了阴影识别模型。进一步,通过固定视角、改变光照条件获得了多组具有不同阴影分布的绝缘子图像,并将阴影数据校正为相同光照条件下的数据。利用SVM-U Net模型实现了对绝缘子污秽检测高光谱图像中阴影区域的数据校正,由阴影导致的检测平均误差由校正前的15.86%降低至3.21%。

关键词：高光谱成像技术绝缘子污秽等级阴影校正语义分割

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基于等效面积法的车载制动能量回收装置控制策略

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电工技术学报 2025年第3期40卷 975-986页

作者：米佳雨杨中平钟志宏林飞邵一晨北京交通大学电气工程学院北京100044

传统的基于网压或者人工智能算法的控制策略虽然可以使车载储能装置制动能量具有一定的回收效果,但是却存在忽略了储能元件自身充放电特性、模型建立复杂、难以求解最优策略的解析解等问题。为此,该文提出基于等效面积法的车载储能装置... 详细信息

传统的基于网压或者人工智能算法的控制策略虽然可以使车载储能装置制动能量具有一定的回收效果,但是却存在忽略了储能元件自身充放电特性、模型建立复杂、难以求解最优策略的解析解等问题。为此,该文提出基于等效面积法的车载储能装置控制策略。在储能装置的充电阶段,为了保证最优的节能效果,以储能装置的功率作为状态变量,通过选取最优的初始电压和充电电流,使列车制动功率曲线与储能装置充电功率曲线所围面积最大。储能装置的放电阶段,在保证储能装置的放电截止电压在列车牵引结束时达到最优充电初始值的前提下,选取合适的放电电流使列车牵引功率曲线与储能装置放电功率曲线面积差的最大高度最小,此时车载储能装置的“填谷”效果最佳。该策略从列车的牵引制动特性出发,不仅充分考虑了储能元件的充放电特性,而且模型简单、计算量小、且易于求解得到最优控制策略的解析解,从而可以充分发挥储能装置的充放电能力。算例分析结果表明,相较于传统的基于网压的双环PI控制策略,所提的控制策略可以进一步提升储能装置的充放电量,节能效果显著。

关键词：城市轨道交通车载储能装置制动能量回收控制策略等效面积法

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