铁路货车计算机零担配装专家系统的研究与实现

本文提出了铁路零担货物配装专家系统的一系列算法和知识，给出了部分算法的Ｐｒｏｌｏｇ程序，并讨论了其在铁路货车配装专家系统中的实现。     

基于深度学习算法的铁路货车关键部件故障检测

为避免关键部件故障带来的铁路货车运行安全隐患,提出基于深度学习算法的铁路货车关键部件故障检测方法。使用货车故障动态图像检测系统采集铁路货车关键部件故障图像,采用主成分分析算法提取故障图像的特征向量,利用基于深度置信网络的关键部件故障检测方法,深入分析网络基本原理和结构,将提取的特征向量作为网络的输入数据,通过网络预训练和参数更新实现铁路货车关键部件故障检测。实验结果表明：该方法能精准获取铁路货车关键部件故障图像,且较为清晰;提取的各类型关键部件故障特征均未出现重叠现象,可分性良好;不同类型关键部件故障误检率和漏检率分别低于9%、5%;不同噪声水平下,各类型关键部件故障检测平均绝对误差始终在0.3以下。     

基于目标检测的铁路货车承载鞍错位故障识别

为精准识别铁路货车承载鞍错位状态，避免重大安全事故发生，提出一种基于目标检测的铁路货车承载鞍错位故障识别方法。采用基于掩模区域神经网络的小目标分割算法，分割铁路货车待检测图像，并提取目标感兴趣区域，经灰度化预处理感兴趣区域图像后，利用改进边缘检测算法提取承载鞍区域边缘轮廓信息，通过直线段检测算法提取承载鞍边缘直线特征，依据边缘直线斜率及中心线的相对位置判定承载鞍错位情况。实验结果证明，所提方法能够精准分割出承载鞍区域，分割准确率高达97.5%；错位识别相似系数高，识别假阳性、假阴性率表现均衡且较小，故障识别结果与标准结果最接近。     

VB程序在铁路货车制造行业中小设备中的应用

介绍利用VB语言在铁路货车制造行业中小设备中的软件开发方案的实现,以及对铁路货车制造行业相关专业性要求适应的实现。     

货车超限差分算法图像分割

该文讨论了在铁路货物超限监测中,利用数字图像处理技术提取货车轮廓,从而用于货车超限判断。其中的核心问题是运动货车图像的提取。该文提出了基于差分算法下自动图像分割的方法,在一定天气与背景条件下,测试结果表明,该算法适应性较好,检测精度和速度基本能满足要求。     

铁路货车轴承在线故障诊断智能系统研究

为满足铁路重载货运车辆对运行设备故障预测的需求,本文设计了一种基于轴承状态监控的智能在线监测系统。为有利于检测轴承的早期故障,选用抗干扰和灵敏度都较强的声发射(AE)信号,用ARM微处理器对信号进行处理,利用基于无线传感器网络的无线信息传输网络体系进行数据传输,用小波包分解与支持向量机算法实现故障诊断与预测。文章针对铁路货车滚动轴承故障的实际情况,将支持向量机(SVM)方法引入货车轴承的智能故障诊断中,实现了轴承的在线智能诊断。     

网络为铁路加速——铁道部铁路运输管理信息系统建设动态

铁路货车是铁路货物运输中载货的主要工具,全国铁路50多万辆货车承担了国民经济中70％左右的货运任务。铁路货车数量庞大、种类繁多、型式复杂,是铁路运输的主要设备之一,全部车辆占铁路固定资产总金额的13％左右。铁路货车技术状态的优劣、数量多少、运用情况如何以及管理水平的高低等均会直接影响到铁路货物运输任务质量(如货物不浸洒、不污损、不丢失、不变质等)的完成。当前,铁路运能不足仍是制约国民经济发展的“瓶颈”,铁路货车数量不足又是制约铁路运力的重要因素。要缓解铁路货车数量不足的途径有两条:一是新造货车;二是运用网络技术对铁路货物运输进行科学管理、提高货车的利用率,后者更为经济、有效。     

铁路货车车辆检修制度探讨

随着铁路的快速发展和货运量的迅猛增长,铁路货车车辆检修制度日益暴露出不少弊端,无法满足当前铁路运输业的发展要求,因此,必须革新铁路货车车辆检修制度.本文从铁路货车车辆检修制度简析入手,探讨建立完善的铁路货车车辆检修制度的途径.     

铁路货车轮轴类部件故障状态多维度评估建模研究

铁路货车轮轴类部件故障种类较多,工作时处于高速旋转状态,特征频率获取难度较大,且部件正常运行时也会产生一定振动,从而导致故障信号呈现多维状态,对故障判断会产生干扰。为了有效解决这一问题,提出铁路货车轮轴类部件故障状态多维度评估建模方法。根据铁路货车轮轴类部件结构,通过考虑滚子数、接触角、径向间隙等因素,计算各个单元特征频率。基于此,构建多维度综合评价模型,对轮轴类部件故障状态完成多维度等级评估,以此确定出相应的故障等级,实现铁路货车轮轴类部件故障状态多维度评估。实验结果表明,该方法的评估精度高,且评估耗时低于2s。     

铁路货车零部件通用智能检测系统设计

铁路货车检修自动化对检测设备提出新的要求，但现有设备存在诸多问题，针对这些问题和货车零部件检测需求，文章介绍了一种通用检测系统设计。详述了检测系统各部分组成和工作原理，介绍了系统硬件设计并给出电机控制、键盘显示控制电路，介绍了软件设计的技术要点和要注意的问题。应用结果表明，该系统体积小．测量准确，通用移植性好，可广泛应用于其他铁路货车零部件检测环节。     

超限货物运输列车异物侵入数据智能检测仿真

对超限货物运输列车侵入异物进行智能检测,能够有效降低超限超重货物运输事故的概率,对保障铁路货运安全具有重要意义。针对当前超限货物运输列车图像异物侵入检测方法受到采集频率的影响,列车高速行驶时,异物侵入检测易存在漏检的情况,提出基于背景差分和形态学腐蚀操作的超限货物运输列车异物侵入数据智能检测方法。针对超限货物运输列车运行场景抖动特点,设计抖动补偿算法,消除超限货物运输列车图像抖动的像素部分。通过背景差分算法获取超限货物运输列车图像背景,再利用背景帧与当前帧的差分获得二值图像,最后对所得二值图像进行形态学腐蚀膨胀操作和阴影消除,获取异物侵入目标区域。实验结果表明,所提方法可准确检测出超限货物运输列车侵入异物,对保证铁路运输具有重要的现实意义。     

A decomposition based hybrid heuristic algorithm for the joint passenger and freight train scheduling problem

We study the joint problem of scheduling passenger and freight trains for complex railway networks, where the objective is to minimize the tardiness of passenger trains at station stops and the delay of freight trains. We model the problem as a mixed integer program and propose a two-step decomposition heuristic to solve the problem. The heuristic first vertically decomposes the train schedules into a passenger train scheduling phase and then a freight train scheduling phase. In the freight train scheduling phase, we use a train-based decomposition to iteratively schedule each freight train. Experimental results show the efficiency and quality of the proposed heuristic algorithm on real world size problems.     

铁路快捷货物货源组织优化模型及算法

针对铁路快捷货物货主在选择货运产品时具有越来越多的主动权,研究货主选择车次条件下的快捷货物货源组织优化问题。构建了以货源组织成本最小为目标的0-1规划模型,并根据问题的特点,设计了整数编码的遗传算法进行求解。通过一个数值算例对模型和算法的可行性及有效性进行了验证。研究结果表明,所提出的方法能够综合反映铁路和货主双方的收益,可为铁路货运组织改革条件下的快捷货物货源组织提供参考。     

一种混合型货运列车车内通讯网络的设计

构建可靠的货运列车车内通讯网络是实现货运列车状态在线监测的基础。针对车内无线通讯网络的研究现状,提出了一种混合型货运列车车内通讯网络。该网络利用CAN总线完成单节车辆及机车的内部通讯,并在机车的尾端和车辆两端安装无线模块,可实现同列车的所有机车、车辆之间通讯。通过将有线通讯和无线数据传输相结合,可以显著减小无线通讯距离,提高通讯效率及可靠性。实验表明,该系统可以较好地满足货运列车状态在线监测的通讯功能要求,对于提高货运列车的运行效率和安全性具有重要意义。     

Modelling railway freight traffic using the methods of graph theory and combinatorial optimization

The optimization problem of planning the railway freight traffic was presented, and approaches to reduction of problem dimension by constructing a hierarchy of the problems of train traffic planning were described. The notion of conflict graph on a set of energy-efficient standard threads was introduced. A “traveling wave” algorithm to construct the conflict-free sets of standard threads of the train schedule on the basis of the conflict graph was proposed. The problem of optimal assignments and transportations of locomotives in terms of the minimized number of utilized locomotives was formulated, an algorithm to solve to it was given, and its complexity was estimated.     

一种无线链状网络路由算法的研究与应用

文章基于货运列车状态监控的无线传感器网络应用,针对网络节点能量有限以及链状网络节点负载不均衡的问题进行分析和研究,提出一种适合该应用的新型路由算法,该算法基于网络节点可通过功率控制来调整通信距离这一前提,为每个传感器节点选择合适的数据传输路径,以达到整个网络节省能耗,负载均衡的目的。仿真结果验证了该算法有效地平衡了网络负载,节省了网络能量,提高了网络生命周期。     

列车闸瓦钎及闸瓦故障图像检测算法研究

列车闸瓦钎及闸瓦状态正常与否对于货运列车安全运行极其重要,为此提出了一种改进的 SSD 目标检测算法,对货运列车闸瓦钎及闸瓦的缺失进行检测。首先将深度可分离卷积模块引入 ResNet50 网络模 型,使其参数数量减少约 50%,以提高检测效率。其次,将改进后的 ResNet50 网络模型替换 SSD 中的 VGG16 网络,以改善 SSD 网络模型的特征提取能力。然后利用高、低层特征融合的方法,将网络中 Conv5_3 和 Conv7_2 分别与 Conv4_6 和 Conv6_2 进行特征融合,提高检测精度。最后通过自建的货运列车制动部件缺失数据集对 网络进行训练获取比较准确的网络权重。实验结果表明,改进后的 SSD 算法在闸瓦钎丢失检测中准确率达到 96.85%,召回率达到 89.50%;在闸瓦丢失检测中准确率达到 97.01%,召回率达到 97.01%,可以满足列车闸瓦 钎及闸瓦缺失检测需求。     

基于亮度差和纹理的货车类型的识别

提出了基于亮度差和纹理的货车类型识别方法，能有效区分棚式货车与敞式货车，实验表明这种方法具有较高的速度和识别成功率，能够满足实际应用。     

一种货运列车编组调度模型及算法研究

根据货运列车编组调度的基本要求,建立了配流模型。利用编组场待编组车节信息,结合到达场列车的实时信息,设计了信息反馈模型。根据配流模型和反馈模型,对列车进行解体和组编,考虑了军需物资和灾需物资的车辆信息,通过调整模型参数,使得模型继续适用那些由于铁路中断,需要绕行的货运列车。改变了传统算法只考虑局部车组信息,而忽视全局车组信息的弊端。因此,该模型具有灵活性。研究了基本的编组调度算法,使用贪心算法和动态规划算法相结合来求解,并分析了该算法的可行性。