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2018年  第27卷  第7期

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智能铁路总体架构与发展展望
王同军
2018, 27(7): 1-8.
摘要:

智能铁路是现代新技术在铁路领域的综合应用,是铁路运输必然的发展方向。面向铁路智能化发展的研究及应用,在国外智能铁路发展历程分析的基础上,给出了智能铁路的概念、目标、特征、内涵,总结了目前智能铁路研究方向,提出了智能铁路总体框架,明确了3大系统组成;研究了包含通用技术、智能技术、专用技术在内的一整套技术支撑体系;以京张高铁为例,介绍了智能铁路的最新发展,并对中国智能铁路发展前景进行展望。通过对智能铁路的深入研究,对智能铁路规划设计及落地实施具有重要参考价值。

铁路智能客运车站系统总体设计及评价
史天运, 张春家
2018, 27(7): 9-16.
摘要:
针对铁路智能客运车站系统的构建开展研究,结合业务发展趋势提出智能客运车站的定义、目标和显著标志,从客运业务与新技术相结合的角度对智能客运车站总体蓝图、总体架构、技术架构、平台及业务应用架构进行了总体设计,并围绕“以评促建”的目标,从智能化应用覆盖度、智能应用效果、持续改进性3个方面构建了智能客运车站的评价指标。通过在太原站搭建智能客运车站试验环境对总体设计进行验证,证明了智能客运车站的可行性和先进性。
构造高速铁路客运服务新模式的探讨
刘军, 陈小忠, 赖晴鹰, 郑金子
2018, 27(7): 17-20.
摘要:
应用定性分析方法,分析我国高速铁路客运服务的发展趋势,提出高速铁路客运服务的新模式—高速铁路智能服务,以及对应的体系结构。针对高速铁路智能服务未来可能面临的服务模式、技术升级、运营层面等3方面的挑战,建议转变服务理念和经营理念,以旅客体验为中心,开放合作共赢,制定多元、多服务商的接口标准,以及可定制服务的集成标准。
智能铁路评价指标体系构建研究
邵赛, 李平, 马小宁
2018, 27(7): 21-25.
摘要:
智能铁路是一个结构复杂的系统工程,需要选取若干具有代表性的因子形成指标集合,全面、客观、准确、系统地评价智能铁路建设进程和发展水平。结合我国铁路实际情况,阐述建立智能铁路评价指标体系的必要性,借鉴铁路行业、智慧城市评价领先实践,从系统整体出发,分别从智能铁路技术特征和系统能效特征考虑,构建两套两级综合评价指标体系,明确评价原则和构建思路。反映智能特征、满足我国铁路智能化发展需求的评价指标,能够促进我国智能铁路建设各项工作更加有序、高效进行。
智能车站无障碍服务体系研究
沈海燕, 端嘉盈, 陈咏梅, 许世玉
2018, 27(7): 25-29.
摘要:
随着铁路运营里程的不断增加,我国铁路建设的技术已达世界领先水平,而我国铁路旅客服务方面,特别是人文关怀方面与发达国家相比还有较大的差距。文章对国内外无障碍服务现状及我国铁路行业无障碍服务发展现状进行了分析。在此基础上,构建了无障碍服务体系框架,建立了无障碍智能化服务框架,提出了智能铁路无障碍服务系统,并详细介绍相关智能服务设备。进一步基于Python语言,在Django2.0.2环境下开发了铁路旅客无障碍服务系统,满足各种旅客的全行程服务需求,保障旅客的安全便捷出行。
面向普速车站的智能到发作业系统设计与实现
吴兴华
2018, 27(7): 30-34.
摘要:
目前,全路有普速车站2 000多个,这些车站只有很少一部分建设了旅客服务集成管理平台(简称:旅服平台),建设速度缓慢。主要原因是由于普速车站列车运行和客运组织情况复杂,现有旅服平台到发管理作业无法满足现有车站客运作业需求。因此,研究设计采用基于进站咽喉智能视频分析的车次识别与运输调度管理系统(TDMS)临站压轨数据相结合的旅服智能到发作业系统,对列车进站、停稳等状态进行预测判断,并在此基础上依托c#编程语言对到发管理作业进行新的算法设计与实现。通过对现场到发作业改进前后与列车到发作业时间预测结果对比分析,采用基于进站咽喉智能视频分析的车次识别与TDMS临站压轨数据相结合的智能到发作业系统时间预测准确性远高于现有旅服平台只接收TDMS方式的到发时间预测。
基于iBeacon的站内定位导航系统设计研究
杨国元, 张秋亮
2018, 27(7): 35-40.
摘要:
通过研究国内外室内定位技术应用现状,分析在铁路车站内基于iBeacon实现定位、导航,构建站内导航系统的可行性。提出了基于iBeacon的指纹匹配定位算法,采用面向服务的架构体系,融合多源系统异构数据,提出并设计了站内导航系统总体架构、逻辑架构及网络架构。设计了站内导航系统的功能,满足了旅客在站内对位置服务的需求及对站内外导航接续服务需求。利用大数据分析及数据挖掘技术为铁路车站工作人员提供了站内商业智能分析。通过系统的建设能够解决旅客在站内“迷路”的难题,提升旅客出行体验,改善客运服务质量,降低客运服务成本。
摘挂列车编组计划优化研究
张晶晶, 林柏梁, 武建平
2018, 27(7): 40-44.
摘要:
合理的摘挂列车开行方案能够有效提高区段内车流组织水平和设备使用效率。摘挂列车开行方案除受区间通过能力、车站设备能力、车流量分布等因素的影响外,还与是否开行区段列车有关。根据区段列车和摘挂列车的运行特点,通过分析区段与摘挂列车运行过程中的车小时消耗以及对区间通过能力的影响,建立以区段列车和摘挂列车的集结车小时和运行车小时、摘挂列车在站停留车小时和停站次数最小化为目标函数的优化模型。最后结合数值算例,利用优化软件对模型进行求解,得出总车小时消耗最少的车流组织方案,验证了模型的可行性。
基于北斗卫星导航的铁路货物追踪系统研究与设计
史永乐
2018, 27(7): 45-48.
摘要:
介绍北斗卫星导航系统的概况以及铁路在引入北斗卫星导航系统方面所做的相关实验,设计了更高精度的基于北斗卫星导航的货物追踪系统。通过研究既有的列车确报系统、列车调度系统的数据结构及系统间的逻辑关系,使用J2EE技术及Apache CXF技术设计、开发了系统间的接口,最终实现了根据用户输入的车号获得货物的经纬度坐标并在铁路地理信息平台展示。对于实现铁路货物实时高精度地追踪具有一定的参考意义。
基于人脸识别技术的铁路实名制进站核验系统研究及设计
贾成强, 戴琳琳, 徐海涛, 苏建飞
2018, 27(7): 49-54.
摘要:
设计基于人脸识别技术的铁路实名制进站核验系统,解决人证一致性自动检验的问题。利用人脸识别技术、应用集群技术、负载均衡技术,结合客票系统架构,实现旅客进站票证人一致性的核验,已经应用于多个车站。对旅客进站记录及数据进行收集和分析表明,人脸识别率达97%,旅客可以在5 s内完成进站核验,满足铁路旅客实名制进站核验业务的效率要求。结果表明,基于人脸识别技术的实名制进站核验系统技术方案的可行性,为铁路未来实施全面刷脸进站提供技术支撑。
铁路旅客用户画像系统设计与应用研究
张军锋
2018, 27(7): 54-57.
摘要:
结合铁路客票业务需求和系统现状,利用大数据技术对铁路旅客用户画像系统进行了设计,包括系统架构、标签体系及其实现。在此基础上以提高运营效率和提升服务质量为目标,探索了画像系统在客运领域的应用,提出了在旅客行为分析、精准营销、数据增值服务方面的应用方法和思路。
基于多智能体的运营高速铁路救援仿真研究
李斯, 庞帅, 姚建平, 楼梁伟, 熊亚军, 吴江彪, 叶晓宇
2018, 27(7): 58-63.
摘要:
为实现规范、科学、准确、迅速的应急救援过程,基于多智能体救援技术对运营高速铁路重大事故灾后救援开展灾难重现式的救援研究。将多智能体救援理论和技术引入运营高速铁路重大事故灾后救援领域,基于多智能体救援仿真平台,构建用于高铁运营过程重大事故救援的灾难空间仿真模型;剖析高铁应急救援过程中同类智能体间和异类智能体间协作救援模式;以假设的高铁车站突发灾难和高铁线路发生的重大事故为例进行灾后救援案例分析,提出具体建议和措施,进一步论证高铁救援仿真的高效性和科学性。研究表明:运营高速铁路多智能体救援仿真可以重现救援进度及预测灾难发展方向,为现实灾难发生后救援任务策略的优化提供参考。运营高速铁路多智能体救援仿真可以实时展现灾难蔓延情况、救援过程等细节,为今后智能高铁救援领域的发展提供了一个方向。
基于移动应用的铁道信号智能监测系统
曹源, 尤刚, 罗轶溧, 李军, 周建
2018, 27(7): 64-70.
摘要:
为解决传统铁路信号监测系统中存在的互联性较低、数据共享不足、智能化程度较低等问题,结合4G无线通信、云计算、大数据等技术,设计了一种基于移动应用的铁道信号智能监测系统,该系统将既有的信号监测系统进行了移动端的智能延伸,并且具有实时报警、智能故障预测与诊断、报警管理、监测数据查看等基本功能。系统在成都铁路局投入应用,结果表明:该系统实现了信号系统监测数据报警的实时传递,提升了监测系统的实用性和智能化程度。
动车组运行状态智能检测装备
张望, 刘硕研, 柴金川
2018, 27(7): 70-74.
摘要:
动车组运行状态智能检测装备设置于动车段入库线上,主要针对动车组走行部、车顶和受电弓在运用中出现内部缺陷、磨损、损坏及尺寸超限的故障比率问题。实时采集运行列车的底部、侧部和顶部图像,采用故障自动识别策略,对列车的车底走行部、闸瓦、转向架、接触网等与列车有关的各个部件进行动态监控。根据实验和现场使用情况,本检测设备满足铁路机车运行时对走行部和受电弓进行在线测量检测的要求,其中,走行部检测精度可达1 mm,滑板磨耗值测量精度可达0.2 mm。鉴于此,该动车组智能检测装备能及时发现故障隐患,为检修和更换提供依据,保证动车组运行安全。
基于聚类分析算法的铁路通信设备厂商信息智能分类
赵颖, 王华伟
2018, 27(7): 75-79.
摘要:
针对铁路通信大数据平台中设备厂商信息不规范的问题,提出一种采用聚类分析算法对厂商信息智能分类的方法,介绍聚类分析算法、相似度计算方法和聚类性能度量等理论,通过分词处理、构建词袋模型、权值转换等数据预处理技术,将文本转换为适合分类的权值向量,采用K-均值聚类、层次聚类算法分别对部分样本进行聚类分析,比较测试结果,最终选择层次聚类算法对所有样本进行聚类分析。该算法可以将不规范的厂商信息进行合理的分类,从而为形成厂商信息字典提供数据支持。
铁路货车装载超限的无人机视觉检测技术
汪怡然, 阮欣培, 李鹏舜, 李少爽, 刘雪勇, 杨岳
2018, 27(7): 80-84.
摘要:
为了保证铁路运输安全,研究一种铁路货车装载超限的无人机视觉检测技术,高效、简便地实现铁路货车装载超限检测。在构建无人机飞行姿态模型的基础上,利用无人机多角度拍摄铁路货车装载实物图像,基于单目立体视觉和图像数据处理方法还原出货车装载状态的三维实物模型。通过三维实物模型与超限检定模型的嵌套和比对,可一次实现整辆货车各部位装载超限情况的精准判定,避免了人工测量法存在的安全隐患。采用无人机视觉检测技术进行超限检测实验,检测精度可达2 mm,满足现场需求。
基于铁路数据服务平台的高速铁路工务设备大数据应用研究
杨怀志, 吴艳华, 程智博
2018, 27(7): 85-89.
摘要:
高效管理高速铁路工务设备数据对提高运营安全水平具有重要作用。介绍高速铁路工务设备数据的管理现状,对建立工务设备大数据应用进行需求分析,提出基于数据服务平台的工务设备大数据总体框架及相关功能。以京沪高速铁路工务专业为例,搭建京沪高速铁路数据资产汇集平台,并开展大数据应用。结果表明,基于该平台开展大数据应用能够科学合理地指导工务设备维修管理和提供战略决策。
城市轨道交通列车节能控制策略研究
龙广钱, 尹逊政
2018, 27(7): 90-94.
摘要:
以广州地铁信号系统所控制的列车为例,根据城轨列车运行过程中的受力情况构建单列车的运动方程,依据单列车的运动方程构造哈密尔顿函数、共轭函数、互补松弛函数,研究了列车运行过程的数学模型和模型成立的条件。由此得出单列车运行过程中的最节能控制策略。针对最快速度列车运行控制策略和最节能列车运行控制策略,分别在列车运行仿真环境和广州7号线进行了对比实验,结果表明,最节能列车控制策略能够减少能量消耗14.8%,同时,显著提高列车运行平稳性。
铁路工程智慧工地管理信息系统设计与实现
容建华, 王万齐, 刘闯
2018, 27(7): 99-104.
摘要:
采用“互联网+工程管理”的模式,研究施工工地上对人员、机械设备、技术工法、环保、安全和质量等方面的信息化监管问题。通过扫描二维码,快速检索和查询工程资料、技术法规等信息;应用人脸识别和比对技术,检查进出隧道的人员合法性,并进一步校验人员安全交底和培训教育情况。结果表明,智慧工地中二维码的应用,将工点现场传统式的张贴宣传图板,变革为信息化扫描、触摸展示,展示信息量至少可提升10倍;隧道口人脸识别,能提高隧道作业人员的身份验证准确性,基本可以杜绝人为影响因素,能提升安全交底和培训的监管力度。
铁路桥梁高强度螺栓施拧扭矩智能控制系统
赵欣欣, 潘永杰, 刘晓光
2018, 27(7): 105-108.
摘要:
基于物联网研发铁路桥梁高强度螺栓施拧扭矩智能控制系统,通过内置扭矩传感器、温度和湿度传感器、二维码扫描装置的定扭矩电动扳手,以及包含基础信息、施工计划、质量查询、库存管理等功能模块的数控系统,实现高强度螺栓施拧精准控制,避免超拧或欠拧现象。工程应用表明,采用铁路桥梁高强度螺栓施拧扭矩智能控制系统,施工输出扭矩与设定扭矩的偏差在±4%以内,施工输出扭矩与设定扭矩的比值平均值为0.996,标准差为0.015,采用高栓施拧扭矩智能控制系统施工,施工输出扭矩精度高且稳定。该系统能够完整、高效地记录高强度螺栓施工信息,实时掌握施工状态,随时统计分析施工质量,降低因超拧引起的延迟断裂发生概率。
基于旅客出行意图的潜在高价值航线挖掘
卢敏, 李照宇, 刘康超, 李纯
2018, 27(7): 109-114.
摘要:
借助Map-reduce平台对旅客订票日志进行挖掘,并采用LDA算法挖掘旅客出行意图,进而计算航线的潜在价值。在2011年中航信民航旅客订票日志上的实验结果表明:采用LDA算法挖掘的航线与实际热门航线的Jacarrd 相似系数达92%,比基于航班次数统计的传统方法高出2%,能够更准确、更有效地预测航线的未来价值。
国网陕西电力SG-ITOM 3.0运维体系研究与实践
孙蒙, 吴庆, 陈思羽, 宋潇杨, 贾伟昭, 张银锋
2018, 27(7): 115-119.
摘要:
为确保“十三五”期间信息系统运行“可视、可信、可管、可控”,解决国网陕西电力信息通信运维存在的问题及需求,结合公司现状,从人员、流程、技术等运维要素出发,开展SG-ITOM 3.0运维体系建设研究和试点实践工作,积极优化运维模式,完善运维业务,提升运维能力,初步实现了SG-ITOM 3.0运维体系管理集约化,运行精益化,作业智能化,服务敏捷化的建设目标。