2020年 第29卷 第12期
2020, 29(12): 1-6.
摘要
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摘要:
为减少铁路设计项目中土地外业调查工作量，提高征地数量统计准确性，提出利用国土部门提供的土地利用数据库和基本农田数据库，采用空间相交分析和空间擦除分析计算征地数量的方法，实现快捷、准确的铁路设计项目用地数量计算统计。与依赖人工外业调查作业完成铁路征地数量计算统计的传统方法相比，该方法可显著提高内业统计效率与征地数量准确度，为铁路设计项目带来一定的经济效益。
为减少铁路设计项目中土地外业调查工作量，提高征地数量统计准确性，提出利用国土部门提供的土地利用数据库和基本农田数据库，采用空间相交分析和空间擦除分析计算征地数量的方法，实现快捷、准确的铁路设计项目用地数量计算统计。与依赖人工外业调查作业完成铁路征地数量计算统计的传统方法相比，该方法可显著提高内业统计效率与征地数量准确度，为铁路设计项目带来一定的经济效益。
2020, 29(12): 7-11, 16.
摘要:
轨道质量指数（TQI，Track Quality Index）是反映高铁整体线路质量状态的重要指标，分析TQI数据的变化规律能够对高铁线路养护维修提供重要指导和参考依据。为提高TQI数据预测的准确性，提出了一种多项特征数据的3D卷积神经网络模型，分析了TQI数据特征，抽取时间、空间、检测项数据并形成三维特征数据集，基于3D卷积神经网络算法，构建8层TQI预测模型，并从初始化参数、学习速率、激活函数、损失函数、Dropout方法等角度对模型进行优化，并利用某高铁线检测数据进行试验验证。结果表明，3D卷积神经网络模型可较好的预测高铁线路状态变化趋势，且对比于BP神经网络和2D卷积神经网络方法，平均绝对误差分别降低了41.48%、26.32%，均方差分别降低了65.42%、39.93%，证明了该方法的准确性与有效性，对于预测TQI与制定高铁线路养护维修计划具有实用价值。
轨道质量指数（TQI，Track Quality Index）是反映高铁整体线路质量状态的重要指标，分析TQI数据的变化规律能够对高铁线路养护维修提供重要指导和参考依据。为提高TQI数据预测的准确性，提出了一种多项特征数据的3D卷积神经网络模型，分析了TQI数据特征，抽取时间、空间、检测项数据并形成三维特征数据集，基于3D卷积神经网络算法，构建8层TQI预测模型，并从初始化参数、学习速率、激活函数、损失函数、Dropout方法等角度对模型进行优化，并利用某高铁线检测数据进行试验验证。结果表明，3D卷积神经网络模型可较好的预测高铁线路状态变化趋势，且对比于BP神经网络和2D卷积神经网络方法，平均绝对误差分别降低了41.48%、26.32%，均方差分别降低了65.42%、39.93%，证明了该方法的准确性与有效性，对于预测TQI与制定高铁线路养护维修计划具有实用价值。
2020, 29(12): 12-16.
摘要:
以城市轨道交通多场景下客流精准诱导需求为研究对象，分析多场景下诱导系统应具备的功能和可采用的结构。基于广州地铁中台框架，利用SpringBoot、微服务、Redis、H5等新技术实现诱导系统的功能，包括拥挤条件下的前瞻性诱导、突发情况下的主动诱导和末班车出行路径可达性查询功能。多场景下客流精准诱导系统及其App服务的开发和上线运营，可支撑地铁各场景下的客流运营组织，提升轨道交通客流组织合理性和客运服务水平。
以城市轨道交通多场景下客流精准诱导需求为研究对象，分析多场景下诱导系统应具备的功能和可采用的结构。基于广州地铁中台框架，利用SpringBoot、微服务、Redis、H5等新技术实现诱导系统的功能，包括拥挤条件下的前瞻性诱导、突发情况下的主动诱导和末班车出行路径可达性查询功能。多场景下客流精准诱导系统及其App服务的开发和上线运营，可支撑地铁各场景下的客流运营组织，提升轨道交通客流组织合理性和客运服务水平。
2020, 29(12): 17-20.
摘要:
“一体化”交通枢纽的出现，不仅可实现铁路和航空两种交通工具的共享双赢，更为旅客出行带来了诸多便利。然而，具有空铁联运功能的车站占地面积较大，如何在庞大、复杂的区域进行便捷换乘，成为亟待解决的问题。为此提出了一种面向“一体化”交通枢纽的智能引导设备，以“畅通融合、智能便捷”为理念，实现一张“脸”知行程，根据旅客人脸特征查询行程，显示路径引导，显著提升旅客出行体验，降低车站服务成本，使得旅客可以真正地享受“一体化”交通枢纽带来的便捷服务。
“一体化”交通枢纽的出现，不仅可实现铁路和航空两种交通工具的共享双赢，更为旅客出行带来了诸多便利。然而，具有空铁联运功能的车站占地面积较大，如何在庞大、复杂的区域进行便捷换乘，成为亟待解决的问题。为此提出了一种面向“一体化”交通枢纽的智能引导设备，以“畅通融合、智能便捷”为理念，实现一张“脸”知行程，根据旅客人脸特征查询行程，显示路径引导，显著提升旅客出行体验，降低车站服务成本，使得旅客可以真正地享受“一体化”交通枢纽带来的便捷服务。
2020, 29(12): 21-24.
摘要:
针对铁路机车乘务员工作过程中的重点危险因素，研究开发铁路机车乘务员智能实时监测系统。该系统基于深度学习技术和嵌入式视频分析设备，能够有效识别视线脱离、手比异常、疲劳驾驶等不安全作业行为；基于物联网实时获取机车乘务员健康与备班睡眠数据，及时发现机车乘务员健康问题和睡眠不足；该系统改变了依赖于滞后的人工抽查和事后追责的传统机车乘务员监管模式，代之以自动实时检测与即时告警，检测准确度和时效性均有明显提升。
针对铁路机车乘务员工作过程中的重点危险因素，研究开发铁路机车乘务员智能实时监测系统。该系统基于深度学习技术和嵌入式视频分析设备，能够有效识别视线脱离、手比异常、疲劳驾驶等不安全作业行为；基于物联网实时获取机车乘务员健康与备班睡眠数据，及时发现机车乘务员健康问题和睡眠不足；该系统改变了依赖于滞后的人工抽查和事后追责的传统机车乘务员监管模式，代之以自动实时检测与即时告警，检测准确度和时效性均有明显提升。
2020, 29(12): 25-28.
摘要:
建筑信息模型（BIM, Building Information Modeling）的广泛应用能够提升铁路工程建设技术水平以及信息管理的能力，也是铁路工程建设信息化的核心和方向，对铁路工程建设有着巨大的发展潜力和应用价值。BIM设计作为BIM全生命周期的源头，对BIM技术的推动起着至关重要的作用。立足于铁路工程建设项目设计阶段，对基于BIM的协同设计所涉及的工作流程及构件复用问题进行研究，提出了BIM模式下的协同设计流程以及BIM模型构件库方案，提高了BIM模型修改、维护的效率和便捷性，实现了设计资源的共享和利用，为建立BIM设计协同管理和正向设计体系奠定基础。
建筑信息模型（BIM, Building Information Modeling）的广泛应用能够提升铁路工程建设技术水平以及信息管理的能力，也是铁路工程建设信息化的核心和方向，对铁路工程建设有着巨大的发展潜力和应用价值。BIM设计作为BIM全生命周期的源头，对BIM技术的推动起着至关重要的作用。立足于铁路工程建设项目设计阶段，对基于BIM的协同设计所涉及的工作流程及构件复用问题进行研究，提出了BIM模式下的协同设计流程以及BIM模型构件库方案，提高了BIM模型修改、维护的效率和便捷性，实现了设计资源的共享和利用，为建立BIM设计协同管理和正向设计体系奠定基础。
2020, 29(12): 29-32.
摘要:
针对当前我国国际联运清算系统中出现的程序变更不够灵活，维护和管理难度较大，兼容性差，缺少通用性，数据处理较慢，页面操作繁琐等问题，总结资金清算中心需求，采用数据抽取、数据结构优化和存储优化的关键技术，研发了国际铁路联运清算系统。该系统保证和提高了国际联运清算的准确性和时效性，实现部分国际铁路联运对外交流的信息化，与国内客、货运清算信息化同步发展。
针对当前我国国际联运清算系统中出现的程序变更不够灵活，维护和管理难度较大，兼容性差，缺少通用性，数据处理较慢，页面操作繁琐等问题，总结资金清算中心需求，采用数据抽取、数据结构优化和存储优化的关键技术，研发了国际铁路联运清算系统。该系统保证和提高了国际联运清算的准确性和时效性，实现部分国际铁路联运对外交流的信息化，与国内客、货运清算信息化同步发展。
2020, 29(12): 33-35, 44.
摘要:
为推进网上工会平台建设，解决跨省市铁路企业职工医疗互助、困难补助等保障管理难的问题，利用Java开发工具，采用MiniUI、SSH框架，基于Oracle 11g数据库，研发铁路企业工会职工保障信息系统。该系统已在中国铁路上海局集团有限公司工会上线运行，实现了人员基础信息、医疗费用报销信息与外部系统的对接，建立从车间、单位到铁路局集团有限公司的无纸化业务流程，设立岗位内控监督环节，提升了工作效率和各类补助的准确性，同时为职工提供补助自助查询功能，为跨省市大型企业工会信息系统建设提供参考。
为推进网上工会平台建设，解决跨省市铁路企业职工医疗互助、困难补助等保障管理难的问题，利用Java开发工具，采用MiniUI、SSH框架，基于Oracle 11g数据库，研发铁路企业工会职工保障信息系统。该系统已在中国铁路上海局集团有限公司工会上线运行，实现了人员基础信息、医疗费用报销信息与外部系统的对接，建立从车间、单位到铁路局集团有限公司的无纸化业务流程，设立岗位内控监督环节，提升了工作效率和各类补助的准确性，同时为职工提供补助自助查询功能，为跨省市大型企业工会信息系统建设提供参考。
2020, 29(12): 36-39.
摘要:
针对铁路电子客票自动售检票系统与设备要求，设计了电子客票自动售检票系统的总体架构和网络构成，以中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）线下电子客票集群为中心，采用全流程旅客服务记录等技术，实现线上、线下购票一体化服务；设计自助设备的具体功能和既有设备改造方案。经过高铁线路应用，验证了方案的可行性，并提出未来电子客票自动售检票系统与设备的研究方向。
针对铁路电子客票自动售检票系统与设备要求，设计了电子客票自动售检票系统的总体架构和网络构成，以中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）线下电子客票集群为中心，采用全流程旅客服务记录等技术，实现线上、线下购票一体化服务；设计自助设备的具体功能和既有设备改造方案。经过高铁线路应用，验证了方案的可行性，并提出未来电子客票自动售检票系统与设备的研究方向。
2020, 29(12): 40-44.
摘要:
铁路外部环境管控作为铁路运营的重要组成部分，存在信息化水平低、数据不规范等问题，为解决以上问题，在深入研究其工作业务基础上，制定了一套铁路外部管控综合解决方案，采用混合开发模式搭建了铁路外部环境管控地理信息平台，基于Chromium嵌入式框架和Hybrid App下的WebView开发技术分别设计实现了PC端铁路外部环境管控子系统和移动端铁路周边环境智能巡检App，该平台实现了铁路外部隐患外业智能化巡检、内业“一张图”管理、台账管理、多角度全方位统计分析等功能，提升了铁路外部环境管控的信息化和自动化水平，减轻了铁路外部环境从业人员的工作压力，解决了目前铁路外部环境管控中的部分问题。
铁路外部环境管控作为铁路运营的重要组成部分，存在信息化水平低、数据不规范等问题，为解决以上问题，在深入研究其工作业务基础上，制定了一套铁路外部管控综合解决方案，采用混合开发模式搭建了铁路外部环境管控地理信息平台，基于Chromium嵌入式框架和Hybrid App下的WebView开发技术分别设计实现了PC端铁路外部环境管控子系统和移动端铁路周边环境智能巡检App，该平台实现了铁路外部隐患外业智能化巡检、内业“一张图”管理、台账管理、多角度全方位统计分析等功能，提升了铁路外部环境管控的信息化和自动化水平，减轻了铁路外部环境从业人员的工作压力，解决了目前铁路外部环境管控中的部分问题。
2020, 29(12): 45-48.
摘要:
为有效提升铁路软件研发能力，使开发的软件更好地满足铁路发展需要，就当前中国铁路昆明局集团有限公司（简称：昆明局集团公司）软件开发现状及普遍存在的问题进行深入分析，如数据资产利用、网络安全防护、大数据应用等问题。提出规划软件开发战略、统筹规划和管理网信安全及软件运维、加快信息系统研发基础性建设、加快推进大数据技术应用、加强合作与交流等软件研发工作改进建议。
为有效提升铁路软件研发能力，使开发的软件更好地满足铁路发展需要，就当前中国铁路昆明局集团有限公司（简称：昆明局集团公司）软件开发现状及普遍存在的问题进行深入分析，如数据资产利用、网络安全防护、大数据应用等问题。提出规划软件开发战略、统筹规划和管理网信安全及软件运维、加快信息系统研发基础性建设、加快推进大数据技术应用、加强合作与交流等软件研发工作改进建议。
2020, 29(12): 49-52.
摘要:
针对铁路站台门系统在低温环境下运行时出现结构强度减弱、运行故障率升高、甚至大面积“冻卡”等问题，提出一种能够自适应温度急剧变化的智能站台门系统设计方案：通过改变原有的门体承重结构材质，更新传动结构的形式和材质，使门体结构具备适应低温环境的能力；通过集成预热控制系统，实现站台门系统在常规与低温环境下自适应运行。已在实验室塔建了智能站台门系统并完成对该系统的试验，试验结果表明，该系统能克服极寒环境给站台门运行带来的不利影响，满足站台门系统在低温环境下的运行需求。
针对铁路站台门系统在低温环境下运行时出现结构强度减弱、运行故障率升高、甚至大面积“冻卡”等问题，提出一种能够自适应温度急剧变化的智能站台门系统设计方案：通过改变原有的门体承重结构材质，更新传动结构的形式和材质，使门体结构具备适应低温环境的能力；通过集成预热控制系统，实现站台门系统在常规与低温环境下自适应运行。已在实验室塔建了智能站台门系统并完成对该系统的试验，试验结果表明，该系统能克服极寒环境给站台门运行带来的不利影响，满足站台门系统在低温环境下的运行需求。
2020, 29(12): 53-56.
摘要:
计算机联锁软件安全性要求高，功能不断扩展，其开发与维护面临的压力日益增大。文章研究高安全性应用程序开发环境（SCADE）及其支持的软件开发过程，依据计算机联锁系统相关技术规范定义的需求规约，尝试利用SCADE进行计算机联锁软件开发。研究实践表明，SCADE是一套较为实用的基于模型的软件工程开发工具，可支持V模型软件开发流程，能够帮助开发人员有效管控软件开发风险，为联锁软件的进一步开发提供参考。
计算机联锁软件安全性要求高，功能不断扩展，其开发与维护面临的压力日益增大。文章研究高安全性应用程序开发环境（SCADE）及其支持的软件开发过程，依据计算机联锁系统相关技术规范定义的需求规约，尝试利用SCADE进行计算机联锁软件开发。研究实践表明，SCADE是一套较为实用的基于模型的软件工程开发工具，可支持V模型软件开发流程，能够帮助开发人员有效管控软件开发风险，为联锁软件的进一步开发提供参考。
2020, 29(12): 57-60.
摘要:
针对现场作业人员监控和安全防护，应用“北斗+RTK”高精度复合定位和动态坐标系转换技术，开发了铁路编组站现场作业人员高精度定位系统。系统可实现现场作业人员高精度定位和活动轨迹追踪，提供作业区电子围栏设置功能，有助于强化现场作业人员监控和规范现场作业过程，起到保障现场作业人员安全和提高作业效率的双重作用。
针对现场作业人员监控和安全防护，应用“北斗+RTK”高精度复合定位和动态坐标系转换技术，开发了铁路编组站现场作业人员高精度定位系统。系统可实现现场作业人员高精度定位和活动轨迹追踪，提供作业区电子围栏设置功能，有助于强化现场作业人员监控和规范现场作业过程，起到保障现场作业人员安全和提高作业效率的双重作用。
2020, 29(12): 61-65.
摘要:
分析了当前城市轨道交通（简称：城轨）云平台建设的各种模式，指出国内众多城轨线路各业务系统迫切上云需求，进而提出城轨业务系统统一逐步迁移至城轨云的渐进式方案。方案阐述了城轨业务系统迁移至云平台的方法、评估流程以及渐进策略；利用该策略举例说明基于业务与数据的渐进式城轨云迁移方案及架构实施，实现对城轨业务系统及数据的云迁移。
分析了当前城市轨道交通（简称：城轨）云平台建设的各种模式，指出国内众多城轨线路各业务系统迫切上云需求，进而提出城轨业务系统统一逐步迁移至城轨云的渐进式方案。方案阐述了城轨业务系统迁移至云平台的方法、评估流程以及渐进策略；利用该策略举例说明基于业务与数据的渐进式城轨云迁移方案及架构实施，实现对城轨业务系统及数据的云迁移。
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