北京交通大学学报

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周宁;吴尽昭;王超

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 1-7.

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在并发程序的分析及验证过程中,不变式起着至关重要的作用,为了提高非线性不变式自动生成算法的效率及通用性,基于将非线性不变式生成问题转换为数值约束求解问题的思想,提出通过检验根理想的从属关系方法使算法具备处理通用代数变迁系统的能力；建立了基于吴方法的非线性不变式自动生成算法,该算法不使用加强的归纳条件,并可以直接处理约束方程.

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SSH可信信道安全属性的形式化验证

常晓林;秦英;邢彬;左向晖

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 8-1.

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可信信道是一个与终端的系统平台状态信息安全绑定的安全信道.现有的关于可信信道的研究工作都没有从理论上对所设计的可信信道的安全属性进行分析.本文首先提出一个基于SSH安全信道协议的可信信道协议,然后利用形式化模型检测器NuSMV分析该协议的安全属性,最后基于检测器执行轨迹所构成的反例,提出了一个强壮的SSH可信信道协议.本文提出的建模和验证方法具有通用性,可用于分析其他基于安全信道协议的可信信道协议的安全属性.

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多视点标定图像的交替迭代度量重建方法

陈京;袁保宗;刘渭滨

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 16-23.

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提出了一种针对相机内部参数已标定的多视点图像交替迭代度量重建方法.该方法以目标空间中重建的3D点到匹配特征点的反投影线间的距离作为重建误差的测度,使误差函数形式上更简洁且具有明确的几何意义.重建过程通过对相机外部参数中的旋转矩阵、平移量和3D重建点交替迭代完成,其中平移量和3D点一起估计,避免了它们与旋转矩阵中的元素间的尺度差异引起的数值偏差.利用合成数据和真实图像的计算分析均表明本文方法有较高的重建精度,具有实用性.

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基于复轮廓波域高斯比例混合模型SAR图像去噪

刘帅奇;胡绍海;肖扬

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 24-28.

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在分析了SAR图像的噪声成因及其噪声模型的基础上,提出了一种适用于复轮廓波变换域的高斯比例混合模型的SAR图像去噪(CCT-GMS)算法.本文所提出的算法具有多方向多尺度移不变性,并且充分的利用了复轮廓波的时域和频域的特性,改善了图像的视觉效果.实验结果表明:相比使用小波-轮廓波加上Cycle Spinning去噪,本文算法的峰值信噪比提高2dB,相比使用BLS-GMS去噪,本文的算法抑制了人造纹理产生,视觉效果得到了明显的改善.

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一种提高VCP协议收敛速率的自适应算法

毛鹏轩;肖扬

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 29-34.

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变结构拥塞控制协议(Variable-structure Congestion control Protocol,VCP)是一种专门针对TCP在高带宽时延积网络下存在不稳定性而提出的新型拥塞控制协议,并具有保持稳定的低队列,高带宽利用率,公平性的优点.但在网络突发业务流的情况下,VCP存在收敛于稳定吞吐量速率过慢的问题.针对这个问题,本文分析了导致VCP收敛速率慢的原因,并提出了一种可以提高VCP协议收敛速率的自适应算法,同时给出了稳定性分析.NS2仿真结果表明,该方案可以提高收敛速率,并且保留了VCP原

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利用北斗单星三频载波数据估算码偏差的方法

戴连君;唐涛;杨娜

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 35-39.

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卫星导航系统码间硬件延迟偏差是电离层解算的主要误差来源,在高精度定位时,码偏差需要加以计算和消除.本文提出了通过北斗单星三频无电离层组合、线性回归假设及载波硬件延迟模型进行估算北斗接收机载波相位码偏差的方法,直接计算接收机的码偏差.通过采用实测的北斗单星三频载波数据,验证了该方法对于码偏差大于1μs时是有效性的.此方法提高了北斗二代测试期间数据质量分析水平,增强了北斗接收机软硬件的开发测试能力.

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基于数据的轨道电路故障诊断的混合算法

杨世武;魏学业;范博;蒋大明

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 40-46.

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提出一种基于数据的神经网络混合算法故障诊断网络,用于轨道电路的故障诊断.考虑铁路信号需求,设计出符合神经网络训练快速性和有效性要求的BP-LM-PSO-GA混合算法,就是将轨道电路复杂网络分解设计为许多小的神经网络组态,通过综合这些小的神经网络诊断结论,得出最终结果,以解决单独设计神经网络带来的运算量问题；然后以广泛使用的ZPW-2000A型轨道电路为例,验证了该算法网络训练的快速性及故障诊断的有效性.最后给出了该诊断网络对轨道电路的诊断步骤.仿真结果表明该诊断网络具有可行性和有效性,为轨道电路故障诊断的

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具有VME总线的车载安全计算机MVB通信板卡

宋娟;王立德;严翔;申萍

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 47-53.

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在研究多功能车辆总线MVB、轨道交通车载ATP安全计算机系统的基础上,开发了基于VME总线接口、2乘3取2冗余结构的MVB网络通信控制板,可靠地实现车载ATP安全计算机系统中MVB接口通信功能.在对比了几种冗余结构的基础上,建立数学模型,分析了系统的可靠性和安全性,并详述了VME总线Slave接口的设计及在3取2表决中的同步和容错技术,最后对通信板卡进行了安全测试,在满足IEC61375-1标准的同时,也实现了冗余容错机制,为车载安全计算机控制网络的进一步研究奠定基础.

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一体化标识网络中的用户身份认证协议

唐建强;刘颖;万明;张宏科

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 54-61.

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一体化标识网络解决了传统网络中IP地址二义性问题,是一种基于网络的身份与位置分离体系.本文在一体化标识网络中提出一种用户身份认证协议,基于该协议设计了一种利用数字证书构建的接入标识.这种接入标识唯一的表示一体化标识网络中的终端,实现用户身份信息与终端的绑定.该用户身份认证协议基于Diffie-Hellman密钥交换完成用户到用户真实身份的双向认证,采用谜题机制和无认证状态防止应答方受到DoS攻击.通过C-K安全模型分析用户身份认证协议的安全性,分析表明该协议是会话密钥安全的.

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运用于京沪高铁动车组中WTD技术的改进

吴冬华;王延翠;张宁;白宇

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 62-69.

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车载无线传输网关(WTD)技术通过对车辆的实时信息进行采集,处理及发送,使得在地面接收端的信息处理系统能够有效地监控与管理动车组.京沪高铁通信环境的变化对现有WTD技术提出了更高要求.本文通过引入有限状态机技术,类P2P文件传输技术,使得改进后的WTD技术能够在这种新的高速铁路环境下发挥更大的作用.

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不确定时滞系统的PD型迭代学习控制算法

张严心;徐健洲

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 70-73.

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针对不确定时滞系统,在网络时滞范围已知情况下,采用改进PD型迭代学习控制算法补偿网络时滞.在初态是严格重复时,给出这类系统的极限轨迹和迭代输出收敛于该极限轨迹的充分条件.并与P型迭代学习控制算法进行比较.仿真结果表明改进后的PD型迭代学习控制算法能够有效地补偿此类时滞.当网络时滞范围变窄时,能够更加精确跟踪极限轨迹.在相同迭代次数情况下,PD型迭代学习控制算法比P型迭代学习控制算法能更快收敛于极限轨迹.

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手指静脉认证采集系统

刘云;王越

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 74-79.

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信息社会对于系统和信息安全性要求的日益增加,促进了生物识别技术的发展.手指静脉识别技术作为新兴的生物识别手段,因其保密性更好,可靠性更高,更实用便捷,被业界称为全球顶尖的生物识别技术.本文在对手指静脉识别技术发展现状的阐述及认证原理分析的基础上,对整个手指静脉认证采集系统进行了设计.整个系统包括静脉图像采集模块和系统控制模块两大部分.其中,静脉图像采集模块用于拍摄识别过程所需要的手指轮廓图像、指腹折痕图像与静脉图像.系统控制模块用于系统控制,以实现感应手指放置、自动拍照和上传图片至PC机等一系列时序动作.

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运用于京沪高铁动车组WTD技术中的加密算法与运行保障机制

吴冬华;王延翠;张春;白宇

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 80-84.

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WTD技术(车载无线传输网关技术)通过利用随车配置的WTD设备与动车组之间的通信,对车辆的实时信息进行采集、处理和发送,使得在地面接收端的信息处理系统能够有效的监控与管理动车组.对应用于京沪高铁WTD技术的通信安全与通信保障的需求变得迫切.本文通过引入Blowfish加密算法与特殊设计的运行保障机制,使得改进后的WTD技术不仅能够进行安全的通信,并能够提供长时间的高效稳定的数据传输服务.

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基于柔性神经网络自适应PID的磁轴承径向力控制

王喜莲;葛宝明;伍召莉

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 85-90.

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针对电机磁轴承径向力控制的严重非线性,提出了利用神经网络自适应整定PID参数,从而直接调节磁轴承径向悬浮绕组电流实现转子径向稳定悬浮的控制方案.在利用BP神经网络结合PID控制实现转子径向稳定悬浮的基础上,为改善径向位移跟踪的动静态性能,提出了基于柔性神经网络的径向力控制,给出了详细的控制算法,并仿真比较了柔性神经网络控制与BP神经网络控制下转子在空载和突加负载时径向悬浮情况,仿真结果表明柔性神经网络控制具有更好的动静态性能,为智能控制的进一步应用研究提供了基础.

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基于电路暂态分析的功率型动力电池建模

王占国;金新民;孙丙香;龚敏明;曹雪铭

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 91-94.

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以混合动力汽车用8Ah功率型锰酸锂电池为对象,选取戴维南电路模型等效开路电压、欧姆内阻和极化阻抗,在室温25℃条件下,分充电方向和放电方向的不同开展建模研究.通过增加放电搁置时间将复合功率脉冲试验进行改进,复合脉冲试验数据采用电路暂态分析和最小二乘的方法辨识,得到极化阻抗时间常数τ,不同充放电方向和不同SOC点的电路元件参数,利用Matlab/Simulink工具建立了电池仿真模型,并采用HPPC试验和变电流试验数据对仿真模型进行了验证.仿真结果表明等效电路模型具有较高的精度,能够准确地模拟锰酸锂电池的动

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基于纯电量计算的新型异步电动机转矩计算方法

赵雷廷;陈杰;林文立;刘志刚

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 95-99.

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提出了一种基于纯电量计算的异步电动机转矩的新方法.根据异步电动机数学模型及功率流程,建立了电机转矩与电磁功率、定子频率的关系表达式,进而实现了只需检测电机定子电压、电流、转速及功率因数即可准确辨识出异步电动机瞬时输出转矩的目标.仿真和实验结果证明了该方法的正确性和有效性.

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电动公交更换式充电站的优化设计

张维戈;张帝;温家鹏;张彩萍

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 100-104.

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更换式充电站具有提高车辆利用率、电池充电温度可控和电池维护便利等优点,成为国内纯电动公交车最主要的能源补给模式,同时更换式充电站也具有使用电池数量大、占地面积大、投资规模大等缺点.本文建立了基于高峰发车间隔、平峰发车间隔、高峰持续时间、平峰持续时间、电池回站SOC等参数的更换式充电站的车辆数量、电池数量和更换工位数量计算方法,建立了基于锂离子电池充电曲线的充电站总充电功率的计算方法,通过实际充电站的运行数据测试,验证了本文提出的相关方法的可行性和准确性.

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基于MPC算法的电力系统负荷频率控制

杨罡;刘明光;屈志坚

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 105-110.

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针对在大规模电力系统互联情况下如何准确、快速控制系统负荷频率的问题,本文结合模型预测控制算法(MPC),提出了一种多区域电力系统负荷频率控制方法.该方法实现了超前预测、多约束条件滚动优化和反馈校正,克服了传统PI调节方法对系统参数的敏感性,提高了负荷频率控制系统的稳定性和鲁棒性.文中对三区域电力系统进行建模,并在每个系统中设置了MPC控制器和PI控制器.仿真表明,在多区域系统、多约束条件下MPC算法在频率控制的稳定性和快速性方面远优于PI算法；当系统参数偏移10;时,MPC算法仍能保证控制性能.

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基于弓网电弧模拟试验装置的电弧参数测量及分析

杨志鹏;李华伟;孙忠国;李国国

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 111-115.

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电气化高速铁路弓网相互作用是实现机车受流的关键环节,弓网电弧是评价弓网关系的重要特征.本文设计了一套弓网电弧模拟发生装置,该装置通过旋转轮盘与碳刷相对运动,产生旋转电弧,能够模拟受电弓与接触网的相对运动.系统试验最高电压100 V,电弧电流20 A,试验测试了静态电弧和动态电弧对系统的电压和电流的影响,并采用LABVIEW软件对其进行了谐波分析.谐波成分集中在500Hz以下,且含有不规则间谐波.

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弓网离线模拟试验平台的设计

刘文正;王伟亮;龚兆丰;刘冉

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 116-119.

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受流问题是制约电气化铁路提速的瓶颈之一,而弓网离线电弧是高速列车受流的关键问题.为了全面的把握弓网离线状态,设计了弓网离线模拟试验平台.实现正弦周期内不同时刻离线及回合过程的电弧放电现象,并采用示波器和数据采集卡实现对离合瞬间电压、电流和光强等波形的同步记录,为弓网离线检测法和列车受流质量的研究及抑制电弧危害打下基础.

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一种新型单相三电平整流器拓扑的研究

邓卫华;邓丽芳;郑琼林

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 120-124.

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提出一种新型的单相三电平整流器电路拓扑,分析了该电路的电路结构和工作原理,并建立了开关函数的数学模型.选择6种工作模式的最优组合,使该电路处于准单位功率因数运行,输出电压稳定,纹波小,并能实现直流侧输出端两个电容电压自平衡,同时还制作了实验样机进行实验验证,实验结果证明了该电路的正确性和可行性.

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大功率逆变器混合脉宽调制策略研究

赵明花;赵雷廷;董侃;孙大南;刘志刚

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 125-129.

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对于大功率牵引传动系统来说,逆变器通常采用高压大电流开关器件,开关频率往往较低(＜1 kHz),针对现有的过调制策略及中频区段采用中间60°SPWM调制方式的混合调制策略存在的不足,本文提出了一种中频区段采用优化同步SHEPWM调制方式的逆变器混合脉宽调制策略,且实现了SVPWM异步调制、分段同步调制、优化同步SHEPWM调制及方波工况之间的平滑过渡,仿真和实验结果验证了该调制策略的正确性和有效性.

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单相SAPF系统谐波电压检测与控制的仿真

吕洪林;刘慧娟

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 130-135.

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为了改善用户侧电压质量与谐波问题,通过分析单相串联型有源电力滤波器(SAPF)的结构、原理及特点,提出了单相SAPF系统谐波检测的方法；同时借鉴单相SVPWM技术原理,将开关模式优化的SVPWM技术应用于单相SAPF系统中,提高了系统波形控制精度；利用Matlab软件,建立了基于上述谐波检测和系统波形控制的单相SAPF系统的仿真模型,并利用该模型对动态电压跌落与闪变等电压故障状态进行了动态补偿的仿真.仿真结果显示:本文提出的SAPF滤波系统不但具有良好的滤波性能,而且可以保障负载不受系统电压故障的影响,具

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特高压直流输电交流滤波器失谐报警的仿真

黄小羽;高沁翔;夏明超

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 136-139.

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利用商业通用的离线仿真软件(PSCAD/EMTDC)、结合实际控制保护程序(HIDRAW),实现对特高压直流控制保护系统的实时等价仿真；同时分析了交流滤波器保护的配置及失谐报警原理,并基于闭环仿真平台进行故障分析,验证该保护的有效性.

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扩展PRONY算法在输电线路故障定位中的应用

张义龄;高存博;刘明光

北京交通大学学报. 2012, 36(2): 140-144.

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电力系统输电线路发生短路故障后,继电保护装置会迅速动作,这时故障定位系统仅采集到故障后短暂的波形数据.通常情况下,系统采集到的故障波形含有暂态分量,这会影响到基于相量故障定位算法的精度.针对此种情况,本文提出使用扩展Prony算法从故障后暂态数据中提取出基波电压和电流分量,然后使用双端非同步测量定位算法进行故障定位,获得了较为精确的结果.通过PSCAD和MATLAB进行仿真,并将结果与采用在电力系统中应用广泛的全波傅氏算法提取故障后基波分量得到的定位结果进行比较,仿真结果表明本文所提算法能让定位误差减小至

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2012年, 第36卷, 第2期　刊出日期：2012-04-15

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