鐵路行業(yè)設(shè)有工務(wù)部門負責(zé)線路的施工、維護和維修。由于施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜,實際工程作業(yè)時往往與前期制定的施工方案不一致,導(dǎo)致作業(yè)時存在安全隱患。因此,本文通過對工務(wù)施工作業(yè)現(xiàn)狀的分析,提出了施工人員與線路車輛間距分級預(yù)警策略和基本數(shù)學(xué)模型;利用基于機器學(xué)習(xí)的三種算法對該模型進行仿真對比研究;研制了工務(wù)施工預(yù)警系統(tǒng),并進行了功能測試。本文主要研究內(nèi)容包括:第一,通過對工務(wù)施工安全問題的分析,提出了線路車輛與施工人員之間的距離分級預(yù)警方法,制定了施工安全并行預(yù)警策略;詳細闡述了安全預(yù)警實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),為后面的研究工作打下基礎(chǔ)。第二,建立了鐵路工務(wù)施工安全預(yù)警的數(shù)學(xué)間距模型,基于機器學(xué)習(xí)的思想和工程應(yīng)用要求,用“反方向傳播（BP）”、“改進遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GA-BP）”和“支持向量機（SVM）”三種算法,對所建立的間距計算數(shù)學(xué)模型進行仿真研究,并借助蕭杭路段的列車運營數(shù)據(jù)對以上三種預(yù)警算法的安全間距精度和響應(yīng)時間進行評估。評估結(jié)果對比得出:當(dāng)線路車輛行駛速度為49m/s（178km/h）時,BP、GA-BP、SVM三種預(yù)警算法最小安全間距分別為56_-0^+0... 

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 安全預(yù)警裝置研究現(xiàn)狀
        1.2.2 安全預(yù)警方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 工務(wù)施工安全問題分析及預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)
    2.1 工務(wù)施工安全的問題分析
        2.1.1 工務(wù)施工的防護模式和規(guī)范要求
        2.1.2 工務(wù)施工的主要影響因素
    2.2 工務(wù)施工安全預(yù)警策略制定
    2.3 工務(wù)施工安全預(yù)警實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
        2.3.1 安全預(yù)警算法分析
        2.3.2 安全預(yù)警系統(tǒng)整體設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第3章 工務(wù)施工安全預(yù)警算法
    3.1 建立安全預(yù)警間距數(shù)學(xué)模型
    3.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的安全預(yù)警算法設(shè)計
        3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法流程
        3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的實現(xiàn)
    3.3 基于遺傳算法改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GA-BP)預(yù)警算法設(shè)計
        3.3.1 GA-BP算法流程
        3.3.2 GA-BP算法的實現(xiàn)
    3.4 基于支持向量機(SVM)的預(yù)警算法設(shè)計
        3.4.1 SVM算法流程
        3.4.2 SVM算法的實現(xiàn)
    3.5 仿真結(jié)果分析
        3.5.1 評估標準與數(shù)據(jù)處理
        3.5.2 訓(xùn)練集結(jié)果分析與對比
        3.5.3 驗證集結(jié)果分析與對比
    3.6 本章小結(jié)
第4章 鐵路施工安全預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計
    4.2 預(yù)警系統(tǒng)的硬件方案設(shè)計
        4.2.1 硬件總體結(jié)構(gòu)
        4.2.2 硬件模塊功能設(shè)計
    4.3 預(yù)警系統(tǒng)的軟件方案設(shè)計
        4.3.1 軟件系統(tǒng)整體設(shè)計
        4.3.2 軟件模塊功能設(shè)計
        4.3.3 系統(tǒng)軟件界面設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第5章 鐵路施工安全預(yù)警系統(tǒng)的測試與分析
    5.1 實驗平臺的搭建
    5.2 預(yù)警算法和系統(tǒng)功能驗證
        5.2.1 預(yù)警算法功能測試
        5.2.2 預(yù)警功能測試
        5.2.3 視頻監(jiān)測功能測試
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]無線列車接近安全告警防護裝置的研究[D]. 張紅娟.廣西科技大學(xué) 2014
[7]高速列車追蹤接近預(yù)警系統(tǒng)研究[D]. 蘇昱.北京交通大學(xué) 2013
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[10]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進研究及應(yīng)用[D]. 劉天舒.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3668913