2019年 第28卷 第12期
2019, 28(12): 1-4,9.
摘要
PDF 1752KB
摘要:
分析我国综合交通发展现状,基于各交通行业信息系统建设和发展的现实情况,提出交通信息"一张图"的系统信息联通架构,以及多式联运"一张票"的内涵。根据大型枢纽节点、空铁联运和铁公水联运的发展情况,分别提出大型枢纽节点城市接驳、空铁联运、铁公水联运的旅客智能出行技术方案,这些方案可为提高旅客出行的便利性和提升各交通行业的资源利用率提供参考。
分析我国综合交通发展现状,基于各交通行业信息系统建设和发展的现实情况,提出交通信息"一张图"的系统信息联通架构,以及多式联运"一张票"的内涵。根据大型枢纽节点、空铁联运和铁公水联运的发展情况,分别提出大型枢纽节点城市接驳、空铁联运、铁公水联运的旅客智能出行技术方案,这些方案可为提高旅客出行的便利性和提升各交通行业的资源利用率提供参考。
2019, 28(12): 5-9.
摘要:
研究基于区块链技术的铁路客运旅游团体客户信用管理,解决客运旅游团体客户管理中信用的公开性与共享性问题。当前,铁路客运旅游团体客户信用管理以各铁路局集团公司(简称:铁路局)为主体,实施独立、分散管理,旅游团体客户信用在各管理主体间共享度不高,存在重复审批授权、透明度低等问题。文章基于区块链去中心化、可追溯性、不可篡改性、公开性、透明性以及智能合约的技术特征,以联盟链作为底层技术架构,创新性应用于旅游团体客户的信用管理上,建立铁路客运旅游团体客户信用管理的团管链,形成铁路局、旅游团体客户的多用户信用许可联盟链,为旅游团体客户信用的公开化、透明化管理建立技术基础,实现旅游团体客户信用管理的优化。
研究基于区块链技术的铁路客运旅游团体客户信用管理,解决客运旅游团体客户管理中信用的公开性与共享性问题。当前,铁路客运旅游团体客户信用管理以各铁路局集团公司(简称:铁路局)为主体,实施独立、分散管理,旅游团体客户信用在各管理主体间共享度不高,存在重复审批授权、透明度低等问题。文章基于区块链去中心化、可追溯性、不可篡改性、公开性、透明性以及智能合约的技术特征,以联盟链作为底层技术架构,创新性应用于旅游团体客户的信用管理上,建立铁路客运旅游团体客户信用管理的团管链,形成铁路局、旅游团体客户的多用户信用许可联盟链,为旅游团体客户信用的公开化、透明化管理建立技术基础,实现旅游团体客户信用管理的优化。
2019, 28(12): 10-14.
摘要:
针对轨边声学轴承信号有用特征微弱、易被强噪声掩盖的问题,设计实现了一种将最小熵解卷积与改进局域均值分解相结合的方法,达到信号降噪与故障诊断目的。利用三次Hermite插值改善LMD并提高LMD分解精度。将采集到的强噪信号进行MED降噪,再利用改进LMD算法进行分解,使多分量信号分解成单分量信号,并计算各分量的峭度值,挑选出峭度值最大的分量,最后利用包络谱分析,提取滚动轴承的故障特征。计算信号的峰值信噪比(PSNR,Peak Signal to Noise Ratio),将其作为降噪指标,体现方法的降噪性能。实验结果表明,设计的方法应用于轴承故障诊断,能将信号信噪比提高5.13 dB,能精准定位并提取轴承缺陷位置和信号特征,具有较好降噪和信息分辨能力。
针对轨边声学轴承信号有用特征微弱、易被强噪声掩盖的问题,设计实现了一种将最小熵解卷积与改进局域均值分解相结合的方法,达到信号降噪与故障诊断目的。利用三次Hermite插值改善LMD并提高LMD分解精度。将采集到的强噪信号进行MED降噪,再利用改进LMD算法进行分解,使多分量信号分解成单分量信号,并计算各分量的峭度值,挑选出峭度值最大的分量,最后利用包络谱分析,提取滚动轴承的故障特征。计算信号的峰值信噪比(PSNR,Peak Signal to Noise Ratio),将其作为降噪指标,体现方法的降噪性能。实验结果表明,设计的方法应用于轴承故障诊断,能将信号信噪比提高5.13 dB,能精准定位并提取轴承缺陷位置和信号特征,具有较好降噪和信息分辨能力。
2019, 28(12): 15-19.
摘要:
动车轮对安全尺寸预测为动车安全性评估提供了依据。由于轮对尺寸变化受到运行环境等因素影响的复杂性,提出了一种适用于动车轮对尺寸数据的粒子群优化多核极限学习机(PSO-MK-ELM)预测模型。将多项式核函数和径向基核函数加权构成的多核函数(MK)引入极限学习机中,并采用粒子群优化算法对模型的4个关键参数进行寻优。针对CRH2车型的动车车轮直径数据,通过对比不同算法的预测结果,验证该方法的合理性和准确性。预测结果表明,在动车轮对尺寸数据的预测上,PSO-MK-ELM预测模型能够获取比BP模型、ELM模型和3种常用KELM模型更好的拟合优度、均方差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差,验证了模型在动车轮对尺寸预测上的有效性。
动车轮对安全尺寸预测为动车安全性评估提供了依据。由于轮对尺寸变化受到运行环境等因素影响的复杂性,提出了一种适用于动车轮对尺寸数据的粒子群优化多核极限学习机(PSO-MK-ELM)预测模型。将多项式核函数和径向基核函数加权构成的多核函数(MK)引入极限学习机中,并采用粒子群优化算法对模型的4个关键参数进行寻优。针对CRH2车型的动车车轮直径数据,通过对比不同算法的预测结果,验证该方法的合理性和准确性。预测结果表明,在动车轮对尺寸数据的预测上,PSO-MK-ELM预测模型能够获取比BP模型、ELM模型和3种常用KELM模型更好的拟合优度、均方差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差,验证了模型在动车轮对尺寸预测上的有效性。
2019, 28(12): 20-24.
摘要:
随着列车运行速度的提高,旅客对列车的要求不再局限于经济、快捷,同时对列车舒适性和平稳性提出了新的需求。论文设计出一种列车平稳性实时在线监测系统,该监测系统根据GB/T 5599-1985平稳性计算方法,利用三向加速度传感器采集列车车体横向、垂向和纵向振动加速度信号,以STM32为核心处理器,完成平稳性相关计算和分析,得出平稳性值及报警信息,并将报警信息通过多功能车辆总线(MVB,Multifunction Vehicle Bus)上传到列车控制监控系统(TCMS,Train Control Monitor System)。此外,对监测过程中原始数据和特征数据进行存储,方便后期维护。通过实车测试,将监测系统得出的平稳性指标和计算机得出的平稳性指标进行对比分析,验证本系统的正确性。
随着列车运行速度的提高,旅客对列车的要求不再局限于经济、快捷,同时对列车舒适性和平稳性提出了新的需求。论文设计出一种列车平稳性实时在线监测系统,该监测系统根据GB/T 5599-1985平稳性计算方法,利用三向加速度传感器采集列车车体横向、垂向和纵向振动加速度信号,以STM32为核心处理器,完成平稳性相关计算和分析,得出平稳性值及报警信息,并将报警信息通过多功能车辆总线(MVB,Multifunction Vehicle Bus)上传到列车控制监控系统(TCMS,Train Control Monitor System)。此外,对监测过程中原始数据和特征数据进行存储,方便后期维护。通过实车测试,将监测系统得出的平稳性指标和计算机得出的平稳性指标进行对比分析,验证本系统的正确性。
2019, 28(12): 25-29.
摘要:
为了解决铁路私有云监控系统的部署效率低、自动化程度低、监控项不完整的问题,提出了一种基于Zabbix软件的监控系统的实现方式。利用Docker技术和AnsibLe技术,实现监控系统的自动化部署到快速启动。操作人员只需在部署服务器上执行一条命令,就可以在云计算平台上将整个监控系统快速地搭建起来。实现的监控系统不仅可以监控底层基础设备的性能信息还可以监控云平台中容器服务的状态和性能信息。通过自动化部署的方式提高了整个平台服务的部署效率,同时,实现的监控系统从不同角度完成了对平台的全方位监控,保证铁路业务系统在云上安全稳定的运行。
为了解决铁路私有云监控系统的部署效率低、自动化程度低、监控项不完整的问题,提出了一种基于Zabbix软件的监控系统的实现方式。利用Docker技术和AnsibLe技术,实现监控系统的自动化部署到快速启动。操作人员只需在部署服务器上执行一条命令,就可以在云计算平台上将整个监控系统快速地搭建起来。实现的监控系统不仅可以监控底层基础设备的性能信息还可以监控云平台中容器服务的状态和性能信息。通过自动化部署的方式提高了整个平台服务的部署效率,同时,实现的监控系统从不同角度完成了对平台的全方位监控,保证铁路业务系统在云上安全稳定的运行。
2019, 28(12): 30-34.
摘要:
针对当前铁路企业预算管理过程中出现的预算模型欠缺、信息共享程度低、集团管理程度弱等问题,调研总结企业需求,利用多维数据模型和基础数据规范、数据可视化等关键技术,设计研发了铁路企业全面预算管理系统。系统突破了传统预算管理体系因定制化产生的局限性,实现了多维灵活的预算编制,解决了因预算、核算和业务系统间数据不共享造成的管控时效性低等问题。该系统在铁路企业运行的实践表明,满足了当前铁路企业协调生产经营活动、强化内部控制等需求,提高了铁路企业的管理效率,具备广阔的应用前景。
针对当前铁路企业预算管理过程中出现的预算模型欠缺、信息共享程度低、集团管理程度弱等问题,调研总结企业需求,利用多维数据模型和基础数据规范、数据可视化等关键技术,设计研发了铁路企业全面预算管理系统。系统突破了传统预算管理体系因定制化产生的局限性,实现了多维灵活的预算编制,解决了因预算、核算和业务系统间数据不共享造成的管控时效性低等问题。该系统在铁路企业运行的实践表明,满足了当前铁路企业协调生产经营活动、强化内部控制等需求,提高了铁路企业的管理效率,具备广阔的应用前景。
2019, 28(12): 35-39.
摘要:
为更好地进行铁路机务设备工作状态管理,降低维修成本,设计并实现了基于设备健康管理(EHM,Equipment Health Management)理念的铁路机务设备大数据健康管理系统。该系统通过层次分析法、自回归(AR,Autoregressive)模型、支持向量机(SVM,Support Vector Machine)模型,实现了铁路机务设备运行状态实时监测、健康趋势预测分析(准确率到达96.2%)、故障预测分析(准确率到达99.08%)、风险评估预警等功能。系统的运用有效的降低铁路机务设备维修成本,为铁路机务设备的信息化健康管理起到示范作用。
为更好地进行铁路机务设备工作状态管理,降低维修成本,设计并实现了基于设备健康管理(EHM,Equipment Health Management)理念的铁路机务设备大数据健康管理系统。该系统通过层次分析法、自回归(AR,Autoregressive)模型、支持向量机(SVM,Support Vector Machine)模型,实现了铁路机务设备运行状态实时监测、健康趋势预测分析(准确率到达96.2%)、故障预测分析(准确率到达99.08%)、风险评估预警等功能。系统的运用有效的降低铁路机务设备维修成本,为铁路机务设备的信息化健康管理起到示范作用。
2019, 28(12): 40-43.
摘要:
为保障铁路线路设备的良好运行和相关人员的量化管理,基于二维码技术和FineReport软件平台,运用GPS核查人员定位的方法,构建了铁路线路设备痕迹管理系统,实现了设备检查、发现问题、整改问题全过程的监控和管理。该系统突破传统设备检查和管理系统的弊端,实现移动端的扫码签到、问题管理、任务量化、问题督办、数据分析和盲区管理等功能,为铁路线路设备管理的信息化和移动化提供了参考。
为保障铁路线路设备的良好运行和相关人员的量化管理,基于二维码技术和FineReport软件平台,运用GPS核查人员定位的方法,构建了铁路线路设备痕迹管理系统,实现了设备检查、发现问题、整改问题全过程的监控和管理。该系统突破传统设备检查和管理系统的弊端,实现移动端的扫码签到、问题管理、任务量化、问题督办、数据分析和盲区管理等功能,为铁路线路设备管理的信息化和移动化提供了参考。
2019, 28(12): 44-48.
摘要:
针对目前高铁栅栏门机械锁具及管理模式存在的问题,设计研发了基于无源智能锁的高铁栅栏门远程控制系统,阐述了系统方案选择、总体架构、软硬件构成、基本工作流程及系统功能。应用效果表明,系统具有申请授权简单便捷,运行稳定可靠的特点,能有效消除高铁栅栏门的安全管理盲区,实现高铁栅栏门的智能化、网络化、信息化管理。
针对目前高铁栅栏门机械锁具及管理模式存在的问题,设计研发了基于无源智能锁的高铁栅栏门远程控制系统,阐述了系统方案选择、总体架构、软硬件构成、基本工作流程及系统功能。应用效果表明,系统具有申请授权简单便捷,运行稳定可靠的特点,能有效消除高铁栅栏门的安全管理盲区,实现高铁栅栏门的智能化、网络化、信息化管理。
2019, 28(12): 49-53.
摘要:
为解决铁旅App既有后台架构应用研发不够灵活,平台运维成本不断提高的问题,以提高平台研发灵活性和自动化运维水平为目的,提出了基于Kubernetes容器云平台的总体架构设计,并结合容器云平台对研发流程进行了设计。经应用实践证明,该平台架构在保证平台运行稳定性的同时,可以有效提高研发效率并降低运维成本。
为解决铁旅App既有后台架构应用研发不够灵活,平台运维成本不断提高的问题,以提高平台研发灵活性和自动化运维水平为目的,提出了基于Kubernetes容器云平台的总体架构设计,并结合容器云平台对研发流程进行了设计。经应用实践证明,该平台架构在保证平台运行稳定性的同时,可以有效提高研发效率并降低运维成本。
2019, 28(12): 54-57,72.
摘要:
为有效评估和提升铁路信号系统传输协议的安全性,对铁路信号系统中的安全算法进行时效性分析。通过仿真实验对常用的4个的哈希函数和6个加密解密函数进行了定量评估。实验结果表明,安全算法的处理时间随应用数据长度的增长而增长;加密解密函数的工作模式对时效性影响不大;加密解密函数的解密算法消耗时间大于加密算法;SHA256哈希函数为保证数据完整性安全算法的首选方案;Twofish算法为加密解密算法的首选方案。该时效性分析结论为铁路信号系统安全算法的选择提供了参考依据。
为有效评估和提升铁路信号系统传输协议的安全性,对铁路信号系统中的安全算法进行时效性分析。通过仿真实验对常用的4个的哈希函数和6个加密解密函数进行了定量评估。实验结果表明,安全算法的处理时间随应用数据长度的增长而增长;加密解密函数的工作模式对时效性影响不大;加密解密函数的解密算法消耗时间大于加密算法;SHA256哈希函数为保证数据完整性安全算法的首选方案;Twofish算法为加密解密算法的首选方案。该时效性分析结论为铁路信号系统安全算法的选择提供了参考依据。
2019, 28(12): 58-61.
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摘要:
基于国际铁路联盟UIC513标准，结合北京地铁的特点，提出了北京地铁乘坐舒适度计算模型和评价方法，采用ASP.NET MVC+EntityFramework+Bootstrap+JQuery架构，结合Oracle数据库、HighCharts、Matlab等技术设计开发了北京地铁乘坐舒适度管理信息系统。为了验证系统的有效性，在2018年7月26日—10月17日间对北京地铁1号线进行了9次数据采集，通过系统进行数据分析得出的乘坐舒适度较差和较好的站间区间与2018年10月旅客乘坐舒适性调查结果一致。试运行结果表明，本文设计及开发的北京地铁乘坐舒适度管理信息系统是科学有效的，可用于北京地铁乘坐舒适度的管理工作中。
基于国际铁路联盟UIC513标准，结合北京地铁的特点，提出了北京地铁乘坐舒适度计算模型和评价方法，采用ASP.NET MVC+EntityFramework+Bootstrap+JQuery架构，结合Oracle数据库、HighCharts、Matlab等技术设计开发了北京地铁乘坐舒适度管理信息系统。为了验证系统的有效性，在2018年7月26日—10月17日间对北京地铁1号线进行了9次数据采集，通过系统进行数据分析得出的乘坐舒适度较差和较好的站间区间与2018年10月旅客乘坐舒适性调查结果一致。试运行结果表明，本文设计及开发的北京地铁乘坐舒适度管理信息系统是科学有效的，可用于北京地铁乘坐舒适度的管理工作中。
2019, 28(12): 62-66.
摘要:
有轨电车上乘客行为仿真是研究现代有轨电车模拟器视景及乘客信息系统仿真的重要组成部分。利用3ds MAX建模软件构建了三维虚拟列车模型、人物的三维模型及基本动作,以Unity3D为应用平台,以VC#2017为编译器实现对三维模型的驱动控制,从而实现对人物基本动作的仿真。对有轨电车上乘客的行为仿真,可给现代有轨电车模拟系统提供必要的场景支持,可以广泛应用于对列车驾驶员的培训当中。
有轨电车上乘客行为仿真是研究现代有轨电车模拟器视景及乘客信息系统仿真的重要组成部分。利用3ds MAX建模软件构建了三维虚拟列车模型、人物的三维模型及基本动作,以Unity3D为应用平台,以VC#2017为编译器实现对三维模型的驱动控制,从而实现对人物基本动作的仿真。对有轨电车上乘客的行为仿真,可给现代有轨电车模拟系统提供必要的场景支持,可以广泛应用于对列车驾驶员的培训当中。
2019, 28(12): 67-72.
摘要:
基于Unity3D引擎,对现代有轨电车进行路口场景仿真,设计前期的场景模型、社会车辆行驶模块、行人行动模块、交通信号灯变化模块、雨雪天气变换模块等。在Visual Studio平台上运用C#脚本语言进行场景仿真,仿真结果表明,有轨电车、社会车辆和行人能按信号灯正确有序行驶和行走,能够真实反映路口场景,为有轨电车司机提供了一个提前熟悉路口场景的学习平台,具有一定的应用价值。
基于Unity3D引擎,对现代有轨电车进行路口场景仿真,设计前期的场景模型、社会车辆行驶模块、行人行动模块、交通信号灯变化模块、雨雪天气变换模块等。在Visual Studio平台上运用C#脚本语言进行场景仿真,仿真结果表明,有轨电车、社会车辆和行人能按信号灯正确有序行驶和行走,能够真实反映路口场景,为有轨电车司机提供了一个提前熟悉路口场景的学习平台,具有一定的应用价值。
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