基于IGWO-RBF的LTE-R切换算法研究

针对高速铁路LTE-R越区切换中,A3事件下的越区切换算法容易出现乒乓效应（PPE）和无线链路连接失败（WLF）的问题,提出了粒子群优化（PSO）灰狼算法改进的RBF神经网络（IGWO-RBF）的越区切换优化算法。该算法采集大量列车以不同速度（0~100 m/s）运行在特定环境中时切换成功率高的切换迟滞门限[(Hys)]和触发延迟时间[(TTT)]参数集,送入改进的RBF神经网络,训练完成后得到不同速度下的[Hys]和[TTT]的拟合曲线。根据列车接收到的参考信号接收质量（RSRQ）,加入自矫正项对[Hys]和[TTT]进行二次优化调整。在matlab上进行仿真实验,结果表明提出的算法减小了掉话率和乒乓切换率,提高了列车在高速环境下的切换成功率及鲁棒性。     

位置功率联合判决的高铁通信越区切换算法

随着我国铁路运输现代化进程的加快,高铁列车对通信信息技术的需求日益提升。越区切换是高铁无线通信移动性管理的重要部分,对提高通信质量和运营效率、确保运营安全具有重要意义。针对高铁列车切换性能差、乒乓切换率高的问题,提出一种位置功率联合判决的越区切换算法。以切换阈值作为约束条件并借助信道模型和测量信息计算得到最佳切换带,利用高铁列车的单向移动特点简化位置信息并优化切换流程,以有效避免乒乓切换现象。考虑到车载多中继节点对切换触发位置的判决误差之间存在相关性,构建代价函数筛选最优的预测参数,采用加权统计线性回归方法预测判决误差并加以纠正,使得切换位置收敛于最佳切换点。仿真结果表明,相对A3算法、距离触发算法,该越区切换优化算法能有效降低乒乓切换率,在列车速度为350 km/h时越区切换成功率达到99.5%以上,其能够提高通信系统的可靠性,推动列车提速并保障行驶安全。     

高速场景下基于位置信息的切换优化算法

高速场景下速度优化算法在提高切换成功率的同时，存在乒乓切换触发率急剧增加的问题。为了解决这一问题，通过分析迟滞余量和切换位置对乒乓切换率和切换成功率的影响，提出高速场景下基于位置信息的切换优化算法。该优化算法将迟滞余量与终端位置建立一次减函数关系，利用迟滞余量随终端远离源基站呈递减的趋势，解决在重叠带不同位置使用相同迟滞余量时所引发的乒乓切换触发率提高或切换成功率降低的问题。仿真结果表明，所提出的基于位置信息的切换优化算法与速度优化算法相比，可以实现在提高切换成功率的同时避免乒乓切换率增加。     

动态多子群QPSO算法及其在机车粘着优化控制中的应用

针对列车重载和高速运行时轮轨间粘着存在极限状态以及此时最优粘着利用能否获得的问题,利用所提出的动态多子群QPSO算法训练神经网络,并基于训练好的神经网络设计了机车粘着智能优化控制器,通过对电机转矩的动态调整,实现了轮轨间粘着的最优利用.仿真研究中,利用典型测试函数对所提出的动态多子群QPSO算法进行性能测试,证明该算法具有相对较高的寻优精度和效率,能有效提高神经网络的收敛速度和学习能力,将该算法应用于机车粘着优化控制中,得到了良好的控制效果.     

基于GSM-R铁路无线通信系统的越区切换分析研究

列车和无线闭塞中心在多数情况下通信处于正常状态,但是在实际通信过程中可能出现以下几种引发故障因素:传输数据出错、连接丢失、越区切换、端到端传输延时.主要考虑了高速列车在移动闭塞区间条件下GSM-R无线通信系统的越区切换的可靠性,采用计算机仿真的方法得到GSM-R通信系统在通信故障情况下的越区切换成功概率.结合随机Petri网理论对于铁路无线通信系统GSM-R中的越区切换事件进行了建模和分析,给出了随机Petri网表示的列车与无线闭塞中心通信的越区切换模型,并使用TimeNET仿真工具分析了GSM-R越区切换的可靠性.     

基于EEMD能量熵和混合算法的电机轴承故障诊断

针对提升机电机轴承振动信号的非平稳特性和单一粒子群算法(PSO) 优化径向基函数（RBF）神经网络时存在网络收敛速度慢和适应度值易陷入局部最小的缺点，提出基于集合经验模态分解（EEMD）能量熵和模拟退火粒子群混合算法（SAPSO）优化RBF神经网络的提升机电机轴承故障诊断方法。基于EEMD求取振动信号各固有模态函数分量的能量熵，并使用相关性分析方法剔除虚假的分量，把筛选后的有效数据作为故障识别的特征向量；利用模拟退火（SA）算法具有局部概率突跳的特性，将SA算法和PSO算法相结合，在优化RBF诊断模型隐含层参数时以实现不同算法间的优劣互补。仿真结果表明，使用SAPSO算法优化后的RBF神经网络模型在提升机电机轴承故障诊断中能够加快网络收敛速度和提升故障识别精度。     

CTCS-3列控系统RBC切换的形式化建模、分析与验证

针对影响RBC切换质量的列车速度、RBC切换时间等诸因素, 以及澄清对RBC交接协议安全性在认识上的一些误区, 利用随机Petri网形式化描述工具, 建立了CTCS-3列控系统RBC切换模型。通过理论分析和仿真实验, 验证了不同速度条件下高速列车越区运行RBC交接协议A、B的可靠性、安全性和合理性。交接协议B作为协议A的冗余措施, 由于考虑了RBC切换过程中通信中断时间, 从RBC切换成功概率上讲, 并不存在安全上的问题, 但降低了RBC切换效率, 对行车效率有所影响; 列车速度进一步提高时, RBC切换的可靠性下降, 可考虑适当增加RBC重叠覆盖区域、场强和列车间隔时间裕量。     

CTCS-3列控系统RBC切换的形式化建模、分析与验证

针对影响RBC切换质量的列车速度、RBC切换时间等诸因素,以及澄清对RBC交接协议安全性在认识上的一些误区,利用随机Petri网形式化描述工具,建立了CTCS-3列控系统RBC切换模型.通过理论分析和仿真实验,验证了不同速度条件下高速列车越区运行RBC交接协议A、B的可靠性、安全性和合理性.交接协议B作为协议A的冗余措施,由于考虑了RBC切换过程中通信中断时间,从RBC切换成功概率上讲,并不存在安全上的问题,但降低了RBC切换效率,对行车效率有所影响;列车速度进一步提高时,RBC切换的可靠性下降,可考虑适当增加RBC重叠覆盖区域、场强和列车间隔时间裕量.     

TD-SCDMA基于UE移动速度的小区切换算法

首先介绍TD-SCDMA系统中切换的基本概念。在当前交通工具多样化、无线通信环境复杂化的背景下,引出分层小区结构（HCS）的概念。在此基础上介绍TD-SCDMA基于UE移动速度的切换算法及其流程。最后给出切换成功后的防乒乓机制及切换失败的惩罚机制。     

基于RBF神经网络的列车滚动轴承故障诊断

提出一种基于RBF神经网络的列车滚动轴承故障诊断方法。利用小波包分解对轴承的动态信号进行分析、提取特征．采用RBF神经网络进行轴承故障诊断。采用自适应正交最小方差算法．从根本上消除样本间相关性的影响,使RBF神经网络的在线训练算法更具操作性。