基于railML和图元的站场图自动生成及验证方法研究
这是一篇关于站场图生成,railML,图元,拓扑结构,知识图谱的论文, 主要内容为随着铁路系统不断发展,铁路仿真测试的需求量不断增大,对于自动生成仿真平台数据的研究十分必要。对于仿真平台站场图,如何根据真实线路数据更高效更准确的自动生成已经成为了热点问题。由于我国铁路不存在统一的数据格式,仿真测试及工程应用中存在数据交互效率较低的问题,因此数据格式统一规范的需求日益增加。本文针对存在的问题,提出了一种根据线路真实数据自动生成站场图的方法,设计了一种基于进路最小路径单元的站场图模型,针对该模型构建图元集合,参照铁路数据统一规范railML定义站场数据格式,构建知识图谱进行站场数据验证。最后通过实际线路数据完成自动化生成站场图,验证了设计方案的可行性。本文主要研究内容如下:1.以站场图建模为研究对象,分析站场图组成及数据结构,提出一种利用进路最小路径单元构建站场图模型的新方法。针对该模型,选用基于邻接表的数据存储方法,设计了将区间轨道区段、车站无岔区段及道岔区段分割的站场图元集合,并分析以此方法建立图元的优势。最后参照统一的铁路标准数据格式railML,应用其拓展格式LCF定义图元属性并阐述了构建该数据模型的意义。2.对根据真实线路数据自动生成站场图的方法进行设计,将自动生成站场图过程分为自动生成线路拓扑关系和自动匹配图元两部分。提出了一种基于自动拆分线路信息的线路拓扑关系生成方法,将线路信息拆分生成基础数据表,在此基础上生成线路拓扑关系。通过对站场拓扑模型的遍历搜索算法研究,利用优化深度搜索算法进行图元匹配,自动生成站场图。3.对通过知识图谱验证站场图数据的方法进行研究。利用Neo4j数据库平台构建站场图知识图谱并进行数据验证。通过设计站场数据的架构,导入格式化铁路站场数据,建立站场数据知识图谱。最后依照铁路信号设计规范,通过知识图谱进行查询,验证线路数据。4.根据实际线路数据验证自动生成站场图方法和知识图谱验证数据的可行性。根据本文提出的站场图自动生成方法,设计软件及其功能模块,读取实际线路数据并自动成站场拓扑关系及站场图,将站场数据文件根据定义数据规范进行存储。最后建立站场图数据知识图谱,查询部分轨道电路数据符合铁路信号设计规范,从而验证了本文提出的自动生成站场图方法和知识图谱验证数据方法是可行的。图70幅,表14个,参考文献58篇。
基于无人机的农村电网拓扑结构生成系统设计与实现
这是一篇关于无人机,农村电网,拓扑结构,安卓的论文, 主要内容为近年来,多旋翼无人机因其机动性高、操控简单、成本低等特性,在许多行业中的应用效果表现优异,甚至在某些场景下,无人机能够实现人无法完成的工作。目前,农村电网拓扑结构生成方法需要测量人员前往村庄,使用GPS测量仪器测量电力设备的精确位置信息,记录在纸上或者移动设备(手机、平板等)上,然后手绘电网拓扑结构草图,最后经由专业绘制人员根据草图进行精确绘制。可以看出,传统测量绘制方式的流程繁琐,时间成本高,且由于测量人员的疏忽而导致记录的数据存在错误,使得准确度降低。此外,因为农村新建房屋或拆迁,每年都要重新测量至少一次的拓扑结构,如果继续采用人工的方式进行测量生成,所需的人工、时间成本会大大增加且拓扑结构的准确率也会降低。针对以上问题,本文使用大疆提供的Mobile SDK设计并实现了一款基于无人机生成农村电网拓扑结构的安卓应用,并开发了与之配套的Web后台管理系统。安卓应用的设计与开发基于MVP架构和模块化思想,对主要功能模块进行了拆分,主要包括目标检测模块、飞行控制模块和拓扑结构绘制模块。对于目标检测模块我们采用YOLOv4-tiny网络进行模型的训练,并使用腾讯提供的NCNN将模型移植到移动端,最终实现的检测速度约20 FPS,在保证检测结果可靠性的同时基本达到了实时性的要求。飞行控制模块主要实现无人机指定航点自动飞行以及GPS信息自动测量采集的功能。拓扑结构绘制模块通过与用户的简单交互实现在电子地图上绘制精确的农村电网拓扑结构的功能。Web后台管理系统采用B/S模式的解决方案,充分发挥浏览器的灵活性和便携性,采用前后端分离的开发模式,降低前后端系统的耦合度。前端系统采用基于MVVM模式的Vue框架,后端系统采用Spring Boot+Mybatis+MySQL的主体框架,为工作人员提供一个任务管理系统,主要包括基本信息管理模块、任务管理模块和结果展示模块。用户登录系统后,可以查看并检索历史任务信息、创建新任务、在地图上查看任务执行结果、导出结果数据等,极大地提升用户的工作效率与拓扑结构绘制的精确性。在完成系统开发后对系统进行功能测试,包括安卓App功能测试和Web后台管理系统功能测试,采用的方法有案例法、错误猜测法等。此外,对系统进行了性能测试,包括应用的CPU占用、内存占用、网络请求以及电量消耗情况。经过上述测试,本系统能够保证各个模块的可用性与实用性。
无线传感器网络分析管理平台设计
这是一篇关于无线传感器网络,拓扑结构,数据管理,定位算法的论文, 主要内容为在现有的无线传感器网络硬件实验平台基础之上,设计开发了一种无线传感器网络分析管理平台。 首先介绍了无线传感器网络后台管理软件的基本结构及选用的硬件实验平台,然后对无线传感器网络中计算节点位置的基本方法和基于接收信号强度RSSI的节点定位算法进行了详细介绍。在实现了基于理论模型的RSSI节点定位之后,通过对定位误差的分析,提出了一种基于物理参数测量的半经验模型。实验结果表明,本定位模型减小了节点定位时各节点间的硬件差异的影响,提高了定位精度。另外,本文将测边网平差应用于基于单跳邻居节点的无线传感器网络节点定位。仿真结果表明,此定位方法能有效提高无线传感器网络节点的定位精度。 此分析管理平台提供了多种形式的用户接口,包括拓扑树结构视图、节点列表、程序状态和数据包视图、数据管理、实时曲线图显示和节点定位等功能。 用此分析管理平台结合相应的传感器网络节点既可以满足无线传感器网络实验教学需要,也可以用于构成实际无线传感器网络应用系统,具有一定实际应用价值。
基于railML和图元的站场图自动生成及验证方法研究
这是一篇关于站场图生成,railML,图元,拓扑结构,知识图谱的论文, 主要内容为随着铁路系统不断发展,铁路仿真测试的需求量不断增大,对于自动生成仿真平台数据的研究十分必要。对于仿真平台站场图,如何根据真实线路数据更高效更准确的自动生成已经成为了热点问题。由于我国铁路不存在统一的数据格式,仿真测试及工程应用中存在数据交互效率较低的问题,因此数据格式统一规范的需求日益增加。本文针对存在的问题,提出了一种根据线路真实数据自动生成站场图的方法,设计了一种基于进路最小路径单元的站场图模型,针对该模型构建图元集合,参照铁路数据统一规范railML定义站场数据格式,构建知识图谱进行站场数据验证。最后通过实际线路数据完成自动化生成站场图,验证了设计方案的可行性。本文主要研究内容如下:1.以站场图建模为研究对象,分析站场图组成及数据结构,提出一种利用进路最小路径单元构建站场图模型的新方法。针对该模型,选用基于邻接表的数据存储方法,设计了将区间轨道区段、车站无岔区段及道岔区段分割的站场图元集合,并分析以此方法建立图元的优势。最后参照统一的铁路标准数据格式railML,应用其拓展格式LCF定义图元属性并阐述了构建该数据模型的意义。2.对根据真实线路数据自动生成站场图的方法进行设计,将自动生成站场图过程分为自动生成线路拓扑关系和自动匹配图元两部分。提出了一种基于自动拆分线路信息的线路拓扑关系生成方法,将线路信息拆分生成基础数据表,在此基础上生成线路拓扑关系。通过对站场拓扑模型的遍历搜索算法研究,利用优化深度搜索算法进行图元匹配,自动生成站场图。3.对通过知识图谱验证站场图数据的方法进行研究。利用Neo4j数据库平台构建站场图知识图谱并进行数据验证。通过设计站场数据的架构,导入格式化铁路站场数据,建立站场数据知识图谱。最后依照铁路信号设计规范,通过知识图谱进行查询,验证线路数据。4.根据实际线路数据验证自动生成站场图方法和知识图谱验证数据的可行性。根据本文提出的站场图自动生成方法,设计软件及其功能模块,读取实际线路数据并自动成站场拓扑关系及站场图,将站场数据文件根据定义数据规范进行存储。最后建立站场图数据知识图谱,查询部分轨道电路数据符合铁路信号设计规范,从而验证了本文提出的自动生成站场图方法和知识图谱验证数据方法是可行的。图70幅,表14个,参考文献58篇。
用户专利文献阅读兴趣拓扑研究及在主动推送微服务中的应用
这是一篇关于专利文献,阅读行为,眼动实验,兴趣模型,拓扑结构,相似度计算,微服务,主动推送服务的论文, 主要内容为专利文献包含丰富的创新信息,是重要的知识载体,具有重要的参考价值。阅读行为能在一定程度上反映用户的兴趣所在。通过知识图谱与定性研究方法相结合来分析国内外研究现状,发现基于专利文献阅读行为的研究目前处于空白。本文主要利用专利文献自身特有的编排体例和内容特征,通过对用户专利文献阅读行为的实验分析,挖掘其对专利文献要素的兴趣拓扑结构,构建兴趣模型指标,计算兴趣度;再挖掘用户平时阅读的兴趣关键词及其所对应的国际专利分号(IPC)小类、结合利用兴趣拓扑结构设置关键词位置权重,发现待推送的专利文献。本研究具体包括以下几个方面的内容和创新。(1)分析了国内外阅读行为兴趣研究知识图谱。选择Web of Science数据库中阅读行为兴趣研究的相关文献,利用CitespaceⅢ、Hist Cite软件及数据库在线分析功能进行分析和处理,揭示基于阅读行为兴趣研究的跨学科属性、重要区域、机构、研究热点、高影响力著者、代表性文献及核心刊物。(2)构建了用户专利文献阅读行为兴趣的理论模型。利用Tobii T60XL对阅读眼动数据进行采集、处理与分析,以发现用户对各兴趣区的偏好差异;通过对视线扫瞄轨迹采集用户在阅读过程中的视线扫瞄模式,进一步确定了兴趣模型指标,具体包括:相对访问时间、相对注视次数、瞳孔直径缩放比和回视次数;采用改进的层次分析法对兴趣模型指标进行权重设计,提供了构建用户专利文献阅读兴趣模型的一般方法。(3)挖掘用户专利文献阅读兴趣并进行拓扑结构表示。进一步以Tobii T60XL眼动仪为工具,选用26名视力正常从事科研的江苏大学教师和研究生,记录其阅读专利文献的行为。实验中,将专利文献划分为12个要素即12个兴趣区,结合用户实验中的阅读行为、测前问卷、测后RTA访谈进行分析;构建访问时间、注视次数、瞳孔直径缩放比3指标,计算用户对各要素的兴趣度;构建各兴趣区回视次数的关系矩阵。根据用户在各个要素的兴趣度及不同要素间的兴趣关联程度,构建用户专利文献阅读的兴趣拓扑结构。(4)利用兴趣拓扑结构提供主动推送微服务模型。构建专利文献树形结构模型并进行文本预处理,利用兴趣度赋以兴趣特征词微兴趣权重、利用兴趣拓扑结构赋以特征词位置权重、结合特征词的长度对TF-IDF算法进行改进,计算特征词的综合权重,从而构建带有用户兴趣专利特征词向量空间模型;再挖掘利用兴趣特征词所对应的IPC小类,限定待检索的专利技术领域,在专利数据源中进行检索得检索结果;将用户兴趣的专利特征词向量与检索结果进行相似度匹配计算和排序,得用户TOP n兴趣专利文献。
基于无人机的农村电网拓扑结构生成系统设计与实现
这是一篇关于无人机,农村电网,拓扑结构,安卓的论文, 主要内容为近年来,多旋翼无人机因其机动性高、操控简单、成本低等特性,在许多行业中的应用效果表现优异,甚至在某些场景下,无人机能够实现人无法完成的工作。目前,农村电网拓扑结构生成方法需要测量人员前往村庄,使用GPS测量仪器测量电力设备的精确位置信息,记录在纸上或者移动设备(手机、平板等)上,然后手绘电网拓扑结构草图,最后经由专业绘制人员根据草图进行精确绘制。可以看出,传统测量绘制方式的流程繁琐,时间成本高,且由于测量人员的疏忽而导致记录的数据存在错误,使得准确度降低。此外,因为农村新建房屋或拆迁,每年都要重新测量至少一次的拓扑结构,如果继续采用人工的方式进行测量生成,所需的人工、时间成本会大大增加且拓扑结构的准确率也会降低。针对以上问题,本文使用大疆提供的Mobile SDK设计并实现了一款基于无人机生成农村电网拓扑结构的安卓应用,并开发了与之配套的Web后台管理系统。安卓应用的设计与开发基于MVP架构和模块化思想,对主要功能模块进行了拆分,主要包括目标检测模块、飞行控制模块和拓扑结构绘制模块。对于目标检测模块我们采用YOLOv4-tiny网络进行模型的训练,并使用腾讯提供的NCNN将模型移植到移动端,最终实现的检测速度约20 FPS,在保证检测结果可靠性的同时基本达到了实时性的要求。飞行控制模块主要实现无人机指定航点自动飞行以及GPS信息自动测量采集的功能。拓扑结构绘制模块通过与用户的简单交互实现在电子地图上绘制精确的农村电网拓扑结构的功能。Web后台管理系统采用B/S模式的解决方案,充分发挥浏览器的灵活性和便携性,采用前后端分离的开发模式,降低前后端系统的耦合度。前端系统采用基于MVVM模式的Vue框架,后端系统采用Spring Boot+Mybatis+MySQL的主体框架,为工作人员提供一个任务管理系统,主要包括基本信息管理模块、任务管理模块和结果展示模块。用户登录系统后,可以查看并检索历史任务信息、创建新任务、在地图上查看任务执行结果、导出结果数据等,极大地提升用户的工作效率与拓扑结构绘制的精确性。在完成系统开发后对系统进行功能测试,包括安卓App功能测试和Web后台管理系统功能测试,采用的方法有案例法、错误猜测法等。此外,对系统进行了性能测试,包括应用的CPU占用、内存占用、网络请求以及电量消耗情况。经过上述测试,本系统能够保证各个模块的可用性与实用性。
基于无人机的农村电网拓扑结构生成系统设计与实现
这是一篇关于无人机,农村电网,拓扑结构,安卓的论文, 主要内容为近年来,多旋翼无人机因其机动性高、操控简单、成本低等特性,在许多行业中的应用效果表现优异,甚至在某些场景下,无人机能够实现人无法完成的工作。目前,农村电网拓扑结构生成方法需要测量人员前往村庄,使用GPS测量仪器测量电力设备的精确位置信息,记录在纸上或者移动设备(手机、平板等)上,然后手绘电网拓扑结构草图,最后经由专业绘制人员根据草图进行精确绘制。可以看出,传统测量绘制方式的流程繁琐,时间成本高,且由于测量人员的疏忽而导致记录的数据存在错误,使得准确度降低。此外,因为农村新建房屋或拆迁,每年都要重新测量至少一次的拓扑结构,如果继续采用人工的方式进行测量生成,所需的人工、时间成本会大大增加且拓扑结构的准确率也会降低。针对以上问题,本文使用大疆提供的Mobile SDK设计并实现了一款基于无人机生成农村电网拓扑结构的安卓应用,并开发了与之配套的Web后台管理系统。安卓应用的设计与开发基于MVP架构和模块化思想,对主要功能模块进行了拆分,主要包括目标检测模块、飞行控制模块和拓扑结构绘制模块。对于目标检测模块我们采用YOLOv4-tiny网络进行模型的训练,并使用腾讯提供的NCNN将模型移植到移动端,最终实现的检测速度约20 FPS,在保证检测结果可靠性的同时基本达到了实时性的要求。飞行控制模块主要实现无人机指定航点自动飞行以及GPS信息自动测量采集的功能。拓扑结构绘制模块通过与用户的简单交互实现在电子地图上绘制精确的农村电网拓扑结构的功能。Web后台管理系统采用B/S模式的解决方案,充分发挥浏览器的灵活性和便携性,采用前后端分离的开发模式,降低前后端系统的耦合度。前端系统采用基于MVVM模式的Vue框架,后端系统采用Spring Boot+Mybatis+MySQL的主体框架,为工作人员提供一个任务管理系统,主要包括基本信息管理模块、任务管理模块和结果展示模块。用户登录系统后,可以查看并检索历史任务信息、创建新任务、在地图上查看任务执行结果、导出结果数据等,极大地提升用户的工作效率与拓扑结构绘制的精确性。在完成系统开发后对系统进行功能测试,包括安卓App功能测试和Web后台管理系统功能测试,采用的方法有案例法、错误猜测法等。此外,对系统进行了性能测试,包括应用的CPU占用、内存占用、网络请求以及电量消耗情况。经过上述测试,本系统能够保证各个模块的可用性与实用性。
无线传感器网络分析管理平台设计
这是一篇关于无线传感器网络,拓扑结构,数据管理,定位算法的论文, 主要内容为在现有的无线传感器网络硬件实验平台基础之上,设计开发了一种无线传感器网络分析管理平台。 首先介绍了无线传感器网络后台管理软件的基本结构及选用的硬件实验平台,然后对无线传感器网络中计算节点位置的基本方法和基于接收信号强度RSSI的节点定位算法进行了详细介绍。在实现了基于理论模型的RSSI节点定位之后,通过对定位误差的分析,提出了一种基于物理参数测量的半经验模型。实验结果表明,本定位模型减小了节点定位时各节点间的硬件差异的影响,提高了定位精度。另外,本文将测边网平差应用于基于单跳邻居节点的无线传感器网络节点定位。仿真结果表明,此定位方法能有效提高无线传感器网络节点的定位精度。 此分析管理平台提供了多种形式的用户接口,包括拓扑树结构视图、节点列表、程序状态和数据包视图、数据管理、实时曲线图显示和节点定位等功能。 用此分析管理平台结合相应的传感器网络节点既可以满足无线传感器网络实验教学需要,也可以用于构成实际无线传感器网络应用系统,具有一定实际应用价值。
基于railML和图元的站场图自动生成及验证方法研究
这是一篇关于站场图生成,railML,图元,拓扑结构,知识图谱的论文, 主要内容为随着铁路系统不断发展,铁路仿真测试的需求量不断增大,对于自动生成仿真平台数据的研究十分必要。对于仿真平台站场图,如何根据真实线路数据更高效更准确的自动生成已经成为了热点问题。由于我国铁路不存在统一的数据格式,仿真测试及工程应用中存在数据交互效率较低的问题,因此数据格式统一规范的需求日益增加。本文针对存在的问题,提出了一种根据线路真实数据自动生成站场图的方法,设计了一种基于进路最小路径单元的站场图模型,针对该模型构建图元集合,参照铁路数据统一规范railML定义站场数据格式,构建知识图谱进行站场数据验证。最后通过实际线路数据完成自动化生成站场图,验证了设计方案的可行性。本文主要研究内容如下:1.以站场图建模为研究对象,分析站场图组成及数据结构,提出一种利用进路最小路径单元构建站场图模型的新方法。针对该模型,选用基于邻接表的数据存储方法,设计了将区间轨道区段、车站无岔区段及道岔区段分割的站场图元集合,并分析以此方法建立图元的优势。最后参照统一的铁路标准数据格式railML,应用其拓展格式LCF定义图元属性并阐述了构建该数据模型的意义。2.对根据真实线路数据自动生成站场图的方法进行设计,将自动生成站场图过程分为自动生成线路拓扑关系和自动匹配图元两部分。提出了一种基于自动拆分线路信息的线路拓扑关系生成方法,将线路信息拆分生成基础数据表,在此基础上生成线路拓扑关系。通过对站场拓扑模型的遍历搜索算法研究,利用优化深度搜索算法进行图元匹配,自动生成站场图。3.对通过知识图谱验证站场图数据的方法进行研究。利用Neo4j数据库平台构建站场图知识图谱并进行数据验证。通过设计站场数据的架构,导入格式化铁路站场数据,建立站场数据知识图谱。最后依照铁路信号设计规范,通过知识图谱进行查询,验证线路数据。4.根据实际线路数据验证自动生成站场图方法和知识图谱验证数据的可行性。根据本文提出的站场图自动生成方法,设计软件及其功能模块,读取实际线路数据并自动成站场拓扑关系及站场图,将站场数据文件根据定义数据规范进行存储。最后建立站场图数据知识图谱,查询部分轨道电路数据符合铁路信号设计规范,从而验证了本文提出的自动生成站场图方法和知识图谱验证数据方法是可行的。图70幅,表14个,参考文献58篇。
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