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期刊信息/Journal information
北京交通大学学报
北京交通大学
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北京交通大学

孙守光

双月刊

1673-0291

bfxb@bjtu.edu.cn

010-51688053

100044

北京西直门外上园村3号

北京交通大学学报/Journal Journal of Beijing Jiaotong UniversityCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是理工类综合性学术刊物，主要刊登北京交通大学的通信工程、交通信号控制、光纤技术、信息工程、计算机技术和软件及应用、土木工程、桥梁工程、建筑学、机械与电子控制、铁道机车车辆、电气工程、交通运输工程、运输管理，及应用数学物理化学等。读者对象为从事理论研究、工程开发的科研人员及相应的管理人员、有关高校的教师、研究生等。
正式出版
收录年代

    基于云平台的铁路无线电信号DOA跟踪算法

    代赛孙宵芳左莹吴欣蒙...
    115-121页
    查看更多>>摘要：在高速铁路场景下,准确估计和跟踪无线电信号的波达方向(Direction of Arrival,DOA)能够有效提升无线通信服务质量.然而,高速移动的无线信道具有快速时变特性,对信号处理的速度和准确性提出了更高的挑战.针对传统的基于信号子空间的DOA估计算法,由于巨大的计算量而无法应用于高速铁路快速时变系统中进行DOA跟踪的问题,提出了基于卡尔曼滤波和正交压缩近似投影子空间跟踪(Kalman Filter-Orthonormal Projection Approximation and Subspace Tracking of deflation,K-OPASTd)的DOA算法.首先,搭建基于云平台的铁路信号动态测向系统;然后,建立列车接收信号模型,提出K-OPASTd算法对DOA进行动态跟踪;最后,将本文提出的算法与OPASTd算法所得到的估计角度的均方根误差进行仿真对比实验.研究结果表明:信噪比均为10 dB时,本文所提算法的均方根误差比OPASTd算法低约60％;阵元均为20时,K-OPASTd算法的均方根误差比OPASTd算法低约80％.

    波达方向跟踪正交压缩近似投影子空间跟踪卡尔曼滤波云平台

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    隧道施工中异构网络构建及主动漫游接入技术

    游宇嵩荆留杰徐受天杨清海...
    122-133页
    查看更多>>摘要：隧道内组网是实现隧道施工领域智能建造的前提条件.针对当前单一的通信方式无法有效应对隧道施工设备复杂化的问题,同时考虑到隧道施工智能化系统的多样性,提出一种异构网络融合的组网方案以实现规范化和统一化的数据链路.首先,提出基于射线跟踪法的骨干网络构建方案,根据场强与带宽的对应关系确定中继点的部署安装位置,并针对无线Mesh网络节点间消耗资源较大的问题,提出隧道一维线性场景下自愈网络部署方案.然后,提出基于微服务思想的异构网络动态切换方法,设计感知计算一体化终端,并对感知端高频数据、视频数据传输进行了现场实测.最后,针对移动终端在隧道组网中无法及时进行漫游切换、长时间处于低效连接的问题,通过揭示在一维隧道场景中不同可接入点间信号的传播规律,提出自适应主动漫游切换算法,并在施工现场进行双向通信实验验证.实验结果表明:正、反向通信带宽相较于所提漫游切换算法应用前分别提高了7.82％和40.75％,证明算法具有有效性和实用性.研究结果可以为实现隧道智能建造提供参考.

    异构网络电波传播主动漫游隧道组网隧道施工

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    网络控制系统中利用主动丢包的重放攻击检测方法

    胡健坤尹逊和陈丽红
    134-143页
    查看更多>>摘要：为实现网络控制系统(Networked Control Systems,NCS)中重放攻击的检测,在现有研究利用物理水印检测重放攻击的启发下,设计了利用主动丢包对重放攻击进行实时检测的方法.首先,在理论层面上,利用系统输出的残差构建检测函数,并通过受攻击前后检测函数的变化,证明该检测方法的有效性.然后,以一辆四轮汽车为被控对象,比较车辆受攻击前后速度与检测函数的变化.最后,综合考虑车辆对重放攻击的检测结果与速度跟踪结果,确定车辆的最优主动丢包率的范围区间.结果表明:加入主动丢包前,车辆受到重放攻击时,速度会发生剧烈变化而检测函数几乎没有变化;加入主动丢包后,车辆受到重放攻击时,速度剧烈变化的同时检测函数也产生了剧烈的变化;主动丢包率为12％～16％时,系统既能够准确地检测出重放攻击,又能够保证车辆平稳行驶,为后续的重放攻击检测研究提供了参考.

    网络控制系统重放攻击主动丢包卡方检测

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    基于深度强化学习的TSN流排序和调度

    邓金雪李纯喜李宗辉赵永祥...
    144-153页
    查看更多>>摘要：针对现有研究寻找数据流最佳排序这一过程本身花费时间过多,没有工程可行的寻找最佳排序的有效方法的问题,提出基于深度强化学习的流排序和调度框架PSNDRL.该框架包括3个关键模块,即创建时间触发(Time-Triggered,TT)流之间关系图的预处理模块、挖掘和量化TT流之间复杂的相关关系并选择概率值最高的TT流的代理模块、进行TT流调度和奖励计算的环境模块,利用图卷积网络和强化学习从大量的TT流中智能探索流特征以及流之间的复杂相关关系对基于可满足性模理论(Satisfiability Modulo Theories,SMT)流调度算法求解时间的潜在影响.通过训练该框架,学习得到一个高效率的TT流策略排序网络,用于在利用SMT流调度算法调度TT流时进行TT流选择.通过与随机排序和基线排序方法进行对比,验证PSNDRL的有效性.结果表明:与随机排序方法的总调度时间、基线排序方法的最大总调度时间相比,PSNDRL的总调度时间分别减少了24.63％和25.95％.所提框架为提高时间敏感网络(Time Sensitive Networking,TSN)流调度效率的研究提供了新的方向.

    时间敏感网络深度强化学习流排序流调度

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    一种基于相对熵与邻居影响聚类的复杂网络关键节点识别新算法

    王灏翔陈俊熙卫振林张佳鑫...
    154-164,175页
    查看更多>>摘要：为解决许多关键节点识别算法在评估网络节点重要性时,忽视节点与其邻居节点间的相互关系,导致对网络鲁棒性和脆弱性的评估结果不准确的问题,提出一种改良的局部加权密度度量方式CPR-WCCN,旨在以较低的计算成本准确识别复杂网络中的关键节点.首先,借助节点间的最短路径长度和数量,定义节点间的通信概率序列.其次,通过结合通信概率和相对熵(Communication Probability and Relative Entropy,CPR),将传统的二元邻接矩阵转化为网络归一化相关矩阵.再次,结合加权聚类系数和邻居节点的影响(Weighted Clustering Coefficients and Neighbor Influence,WCCN),得到改进的考虑邻居影响的局部加权密度.最后,为验证CPR-WCCN算法的效果,在故意攻击和随机攻击下进行模拟实验,利用传播模型在4种实际网络上对CPR-WCCN与其他5种算法进行对比分析.实验结果表明:当网络遭受故意攻击,导致前15个关键节点失效时,网络的连通性、效率、最大连接子图以及自然连通性等关键指标较随机攻击出现了更显著的下降;相较于其他5种算法,CPR-WCCN算法表现出最优的整体性能,能够准确且高效地识别出网络中的关键节点.

    复杂网络关键节点相对熵邻居影响局部聚类

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    考虑样本多样性的转辙机故障诊断决策模型

    李建国刘琦
    165-175页
    查看更多>>摘要：为解决现有研究未充分考虑诊断模型在不同转辙机数据样本条件下的适用性,且单一诊断方法难以满足故障诊断精度与决策要求的问题,提出一种考虑样本多样性的故障诊断决策模型.首先,从ZYJ7电液转辙机8种故障模式和正常模式所对应的油压曲线中分别提取时域、频域、时频域特征量,采用基于核函数的主成分分析法对3个域内的特征量分别降维,得到每个域的特征矩阵,进而构成不同类型的数据样本.然后,基于PSO-KNN、SA-PSO-PNN、PSO-SVM算法构建决策模型.当样本是一般数据样本时,决策模型采用3种算法分别做同一域数据分类,并对同一域各算法诊断结果进行三取二表决,分别得到每一域诊断结果;当样本是大数据样本、不均衡数据样本时,决策模型根据不同样本特点采用3种算法中的推荐算法得到每一域诊断结果.最后,利用决策模型对各域诊断结果进行三取二表决得到最终诊断结果.仿真结果表明:与单一诊断算法相比,决策模型在大数据样本下,平均准确率提升1.01％;在不均衡数据样本条件下,决策模型的平均准确率提升12.82％;在一般数据样本下,决策模型平均准确率提升6.18％.决策模型通过结合多域的多维特征与各算法特点提高了诊断精度,为集成学习在转辙机故障诊断领域应用提供了一种思路.

    故障诊断算法决策ZYJ7电液转辙机两次表决集成学习

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    S/S/S拓扑三线圈WPT系统非完全补偿效率优化方法

    田子涵吴晓康张雪莹邱越...
    176-184页
    查看更多>>摘要：三线圈结构能够有效提升无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统传输距离.S/S/S拓扑因简单实用而广泛应用于三线圈WPT系统,但传统的完全补偿方法令各线圈自感与补偿电容形成串联谐振,受线圈耦合及负载条件影响,系统无法在不同工况下均达到最佳传输效率.针对这一问题,提出一种非完全补偿的S/S/S拓扑参数配置方法.首先,通过对传统补偿方法分析,阐明了完全补偿时系统效率不佳的原因.然后,以线圈传导损耗最小为目标,采用非线性规划方法对中继和接收线圈补偿参数进行优化,同时匹配发射线圈最佳补偿参数以减小功率器件开关损耗.最后,通过仿真分析得到采用非完全补偿方法时的系统特性,揭示系统效率提升的内在机理,并以输出功率为1 kW的三线圈WPT系统为例开展实验研究.结果表明:与完全补偿方法相比,采用所提非完全补偿方法的系统AC-AC效率提高5.183％、输入电压降低85.3％;与中继线圈切换方法相比,AC-AC效率提高4.214％;所提方法能够实现逆变器功率器件的软开关和系统最优效率,增强三线圈WPT系统的实用性.

    无线电能传输补偿参数效率优化零电压开关中继线圈

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    基于d-q理论的双馈异步电机定子匝间短路故障诊断方法

    秦嘉翼周锦晗王喜莲耿民...
    185-192页
    查看更多>>摘要：为实现双馈异步电机定子绕组匝间短路的早期故障诊断,提出一种基于转子电流特征频率分量的故障诊断方法.首先,通过分析故障后电机的电磁特性,得到故障后转子电流中会产生特征频率分量的结论.然后,通过对转子单相电流进行特殊的相移构造出三相电流,并对该组电流进行d-q变换,利用理论推导证明d-q变换后的直流分量幅值能够反映特征谐波的大小,将直流分量作为故障特征量进行双馈异步电机匝间短路故障的诊断.最后,依据有限元法建立故障前后电机的仿真模型,对不同工况下故障特征量的变化进行研究.结果表明:基于d-q理论提取的故障特征量与定子绕组的短路匝数呈正相关,且在转速变化和电压不平衡时也可有效诊断出匝间短路故障;通过设置合理的故障阈值可实现对双馈异步电机定子绕组匝间短路故障的精确辨识.研究结果可以为电机绕组匝间短路故障诊断提供参考.

    双馈异步电机定子绕组匝间短路故障诊断d-q变换理论

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    《北京交通大学学报》征稿简则

    封3页
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    "计算机视觉前沿技术"专题

    魏云超
    前插1-前插2页
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