基于多信源无线传感器网络的深季节冻土区高铁路基信息协同获取机制和安全预警技术

基本信息
批准号:41772377
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:刘健行
学科分类:
依托单位:哈尔滨工业大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:Sergio Vazqiez Perez,曾庆双,赵悦,高亚斌,熊永阳,吴承伟,孙硕
关键词:
安全预警高速铁路深季节冻土区无线传感网络路基
结项摘要

Under the background of all-round informationization construction of railway transportation, aiming to the change of subgrade states under special geographical environment conditions for seasonally frozen ground, this project is devoted to the collaborative information acquisition mechanism design and the safety early warning methods for subgrade characteristics by the utilization of multi-source wireless sensor network (WSN) technique. Based on the coupling model of soil temperature–moisture–dynamic load in seasonally frozen ground, taking advantage of information transmission of multi-source WSNs, a collaborative information acquisition mechanism based on subgrade characteristics is studied, and an information fusion method for the WSNs is designed using distributed optimization technique and Kalman filter. It greatly provides the reliable data support for subgrade safety early warning system. On this foundation, some adaptive feature factors associated with subgrade deformation is formulated, and corresponding safety early warning factors are proposed for characterizing the safety of subgrade state. Based on the real-time monitoring data, a subgrade safety early warning scheme is proposed, and finally the overall collaborative information acquisition mechanism and safety warning system are established. This project strives to contribute to the application of the early warning system of the subgrade safety benefiting from the WSN information fusion technology, based on the change characteristics of the high speed railway subgrade in the seasonally frozen ground.

在铁路交通信息化建设的时代背景下,针对深季节冻土区特殊的地理环境条件下路基性态变化,本项目专注于利用多信源无线传感网络技术设计路基信息协同获取机制;同时,结合路基冻融变形试验和实时监测数据,研究路基安全预警方法。根据深季节冻土区建立的路基冻土温度-含水量-动荷载耦合模型,利用多信源无线传感网络信息传输的优势,探索基于路基特征信息的信息协同获取机制,并采用分布式优化技术与卡尔曼滤波思想,设计该类网络系统的信息融合方法,为路基安全预警提供可靠数据支撑;在此基础上,研究与路基变形关联的自适应特征因子,设计表征路基安全性态的安全预警因子,依据实时监测数据提出路基安全预警方案,最终形成基于多信源无线传感网络的路基信息协同获取机制和安全预警体系。本项目以深季节冻土区高铁路基性态变化为研究基础,力争在基于无线传感网络信息融合技术的路基安全预警应用方面做出贡献。

项目摘要

本项目针对铁路交通信息化建设的时代背景下路基性态变化的监测与预警问题,根据深季节冻土区建立的路基冻土温度-含水量-动荷载耦合模型,利用多信源无线传感网络信息传输的优势,结合路基冻融变形试验和实时监测数据,探索并设计了基于二型模糊模型的路基信息协同获取机制;采用分布式优化技术与卡尔曼滤波思想,本项目提出了该类网络系统基于分布式模糊滤波的信息融合方法与路基安全预警方法,为路基安全预警技术提供可靠数据支撑,这些理论结果最终建立了基于多信源无线传感网络的路基信息协同获取机制和安全预警体系。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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