2021年 第30卷 第1期
2021, 30(1): 10-14.
摘要
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摘要:
针对铁路枢纽能力利用率评价问题，从铁路枢纽的运输组织特性出发，将枢纽划分为客运、货运、行车、编解等子系统，构建枢纽子系统-构成要素-评价指标3个层次的指标体系。按照各指标项的适中型特征构造评价得分函数，设计包括子系统权重、构成要素权重和指标权重的层次化权重设置方法，建立基于子系统划分的枢纽能力利用率评价方法。开发了枢纽能力利用率评价软件，以郑州枢纽为实例进行评价分析，结果表明：该枢纽各子系统能力差异较大，编解瓶颈对枢纽能力制约较为显著。评价方法可全面评价枢纽能力状况、分析识别制约枢纽能力的瓶颈，为枢纽运输组织和总图设计提供决策依据。
针对铁路枢纽能力利用率评价问题，从铁路枢纽的运输组织特性出发，将枢纽划分为客运、货运、行车、编解等子系统，构建枢纽子系统-构成要素-评价指标3个层次的指标体系。按照各指标项的适中型特征构造评价得分函数，设计包括子系统权重、构成要素权重和指标权重的层次化权重设置方法，建立基于子系统划分的枢纽能力利用率评价方法。开发了枢纽能力利用率评价软件，以郑州枢纽为实例进行评价分析，结果表明：该枢纽各子系统能力差异较大，编解瓶颈对枢纽能力制约较为显著。评价方法可全面评价枢纽能力状况、分析识别制约枢纽能力的瓶颈，为枢纽运输组织和总图设计提供决策依据。
2021, 30(1): 15-18, 23.
摘要:
从铁路运输信息化的业务发展、信息化系统及技术应用等角度出发，结合云原生技术，对铁路运输信息化的优化路线提出容器化、微服务化、网络梳理等改造思路。针对微服务化的改造给出了业务拆分与逻辑拆分依据。分析了铁路运输生产信息化中涉及的业务优化型技术与信息化支撑型技术的改造策略。云原生技术的沉淀与应用，将赋能铁路运输生产信息化业务系统中台战略能力，提升铁路企业信息化应用的快速迭代及业务共享能力。
从铁路运输信息化的业务发展、信息化系统及技术应用等角度出发，结合云原生技术，对铁路运输信息化的优化路线提出容器化、微服务化、网络梳理等改造思路。针对微服务化的改造给出了业务拆分与逻辑拆分依据。分析了铁路运输生产信息化中涉及的业务优化型技术与信息化支撑型技术的改造策略。云原生技术的沉淀与应用，将赋能铁路运输生产信息化业务系统中台战略能力，提升铁路企业信息化应用的快速迭代及业务共享能力。
2021, 30(1): 19-23.
摘要:
研究受电弓边缘检测算法，阐述了基于Canny算子的多尺度像素级小波边缘检测算法和基于Zernike矩的亚像素级边缘检测算法。结合广州地铁13号线的实际图片进行对比实验。试验结果表明，相比于传统的像素级边缘检测算法，亚像素级边缘检测算法具有更高的精度，能够满足受电弓滑板边缘检测的需求。
研究受电弓边缘检测算法，阐述了基于Canny算子的多尺度像素级小波边缘检测算法和基于Zernike矩的亚像素级边缘检测算法。结合广州地铁13号线的实际图片进行对比实验。试验结果表明，相比于传统的像素级边缘检测算法，亚像素级边缘检测算法具有更高的精度，能够满足受电弓滑板边缘检测的需求。
2021, 30(1): 24-29.
摘要:
城市轨道交通正线室外信号平面布置图是编制后续信号系统图纸的基础。为提高信号平面布置图的设计效率和质量，调查分析全国各地城市轨道交通信号工程项目中平面布置图的不同设计要求，研究开发信号平面布置图参数化设计软件。该设计软件为设计人员提供简单易用的图形化交互式操作界面，无需安装AutoCAD环境即可实现DWG文件的创建和读写；通过参数化设计，将信号平面图的不同构成要素抽象定义为各种参数化模板，既可实现对不同的图形符号、设备编码规则等差异化设计要求的兼容，也为设计人员提供了快速设计信号平面布置图 的设计构件；此外，其底层数据可支持电缆径路图、工程数量统计等扩展功能的开发。该软件已在多个城市轨道交通信号工程设计项目的应用，可满足不同设计要求，显著加快设计进度，减少人为差错。
城市轨道交通正线室外信号平面布置图是编制后续信号系统图纸的基础。为提高信号平面布置图的设计效率和质量，调查分析全国各地城市轨道交通信号工程项目中平面布置图的不同设计要求，研究开发信号平面布置图参数化设计软件。该设计软件为设计人员提供简单易用的图形化交互式操作界面，无需安装AutoCAD环境即可实现DWG文件的创建和读写；通过参数化设计，将信号平面图的不同构成要素抽象定义为各种参数化模板，既可实现对不同的图形符号、设备编码规则等差异化设计要求的兼容，也为设计人员提供了快速设计信号平面布置图 的设计构件；此外，其底层数据可支持电缆径路图、工程数量统计等扩展功能的开发。该软件已在多个城市轨道交通信号工程设计项目的应用，可满足不同设计要求，显著加快设计进度，减少人为差错。
2021, 30(1): 30-34.
摘要:
依托京张高铁智能铁路建设，针对车站客运业务复杂、系统孤立的现状，从旅客服务、客运管理、客站设备管理、应急指挥等业务出发，设计了客站旅客服务与生产管控平台（简称：管控平台），阐述了管控平台的总体架构、网络架构、平台功能和关键技术，并展示了实施效果。管控平台在京张高铁的实施应用，优化了京张智能客站各系统间的资源配置和总体架构，降低了信息化基础设施的资源投入，对后续智能客站的建设具有参考价值。
依托京张高铁智能铁路建设，针对车站客运业务复杂、系统孤立的现状，从旅客服务、客运管理、客站设备管理、应急指挥等业务出发，设计了客站旅客服务与生产管控平台（简称：管控平台），阐述了管控平台的总体架构、网络架构、平台功能和关键技术，并展示了实施效果。管控平台在京张高铁的实施应用，优化了京张智能客站各系统间的资源配置和总体架构，降低了信息化基础设施的资源投入，对后续智能客站的建设具有参考价值。
2021, 30(1): 35-38.
摘要:
为加速铁路货运多样化转型，解决货踪不透明，信息不对称等问题，梳理了铁路货运领域区块链系统建设的关键技术，分析了联盟链网络、跨链技术、物联网技术、智能合约等研究方向；探讨了区块链技术在铁路货运中的应用场景及价值，为区块链技术在我国铁路货运领域的应用提供思路。
为加速铁路货运多样化转型，解决货踪不透明，信息不对称等问题，梳理了铁路货运领域区块链系统建设的关键技术，分析了联盟链网络、跨链技术、物联网技术、智能合约等研究方向；探讨了区块链技术在铁路货运中的应用场景及价值，为区块链技术在我国铁路货运领域的应用提供思路。
2021, 30(1): 39-42, 46.
摘要:
利用中国铁路北京局集团有限公司安全大数据应用平台的资源及大数据分析技术，开展铁路局集团公司安全综合管理系统设计方案研究。通过数据挖掘和分析，系统可从不同角度揭示事故/故障、安全问题等各类危险的特征和规律，探索各类危险源与安全事件的关联关系，分析判别安全事故/故障的趋势，为铁路安全监督管理工作提供全新的辅助决策支持工具。
利用中国铁路北京局集团有限公司安全大数据应用平台的资源及大数据分析技术，开展铁路局集团公司安全综合管理系统设计方案研究。通过数据挖掘和分析，系统可从不同角度揭示事故/故障、安全问题等各类危险的特征和规律，探索各类危险源与安全事件的关联关系，分析判别安全事故/故障的趋势，为铁路安全监督管理工作提供全新的辅助决策支持工具。
2021, 30(1): 43-46.
摘要:
随着铁路电子支付平台业务的发展和客运12306互联网售票系统售票支付量的大幅提升，支付系统在交易日志和快照环节遇到了性能瓶颈。研究运用Spark、Kafka、HBase等关键技术，基于Hadoop平台和Java开发工具设计数据处理架构，满足高性能和基于双活双中心的交易日志处理。经实际应用，大幅提升了系统处理能力，更好地支撑了铁路业务系统的发展需求。
随着铁路电子支付平台业务的发展和客运12306互联网售票系统售票支付量的大幅提升，支付系统在交易日志和快照环节遇到了性能瓶颈。研究运用Spark、Kafka、HBase等关键技术，基于Hadoop平台和Java开发工具设计数据处理架构，满足高性能和基于双活双中心的交易日志处理。经实际应用，大幅提升了系统处理能力，更好地支撑了铁路业务系统的发展需求。
2021, 30(1): 47-51.
摘要:
研究以BIM模型为核心，时间轴为主线，在统一坐标系下，将施工流程各部分有机串联的4D BIM原理及应用；在此基础上，开发了面向高铁特大桥虚拟化施工的4D BIM系统。实践证明，该系统实现了BIM信息与施工管理信息的有效交互，结构稳健、施工准确、可扩展性强；为“智慧工地”建设探索了有益的路径。
研究以BIM模型为核心，时间轴为主线，在统一坐标系下，将施工流程各部分有机串联的4D BIM原理及应用；在此基础上，开发了面向高铁特大桥虚拟化施工的4D BIM系统。实践证明，该系统实现了BIM信息与施工管理信息的有效交互，结构稳健、施工准确、可扩展性强；为“智慧工地”建设探索了有益的路径。
2021, 30(1): 52-56.
摘要:
研究铁路施工管理平台，实现提升铁路施工过程中管理效率、施工安全、质量、进度的目的。通过BIM的技术手段，总结以往的铁路工程建设经验，采用基于.net框架的结构形式，Microsoft.net运行库，3D虚拟现实引擎Unity3D 5.5.0f3进行开发，完成铁路施工管理平台的搭建。实现对铁路工程建设全过程的信息化管控，为铁路工程信息化建设提供了借鉴和参考，为信息化工作的推进提供实践数据。
研究铁路施工管理平台，实现提升铁路施工过程中管理效率、施工安全、质量、进度的目的。通过BIM的技术手段，总结以往的铁路工程建设经验，采用基于.net框架的结构形式，Microsoft.net运行库，3D虚拟现实引擎Unity3D 5.5.0f3进行开发，完成铁路施工管理平台的搭建。实现对铁路工程建设全过程的信息化管控，为铁路工程信息化建设提供了借鉴和参考，为信息化工作的推进提供实践数据。
2021, 30(1): 57-61.
摘要:
为解决铁路客运营销深度学习平台Tensorflow框架存在的环境配置复杂，资源利用率低、模型设计周期长等问题，提出了基于Kubernetes容器的PaaS平台构建TensorFlow容器的统一资源调度管理及API访问控制服务架构。经平台实践证明，该架构为客运营销提供了可靠、稳定的分析环境，降低了模型的训练难度，提高了模型的训练效率。
为解决铁路客运营销深度学习平台Tensorflow框架存在的环境配置复杂，资源利用率低、模型设计周期长等问题，提出了基于Kubernetes容器的PaaS平台构建TensorFlow容器的统一资源调度管理及API访问控制服务架构。经平台实践证明，该架构为客运营销提供了可靠、稳定的分析环境，降低了模型的训练难度，提高了模型的训练效率。
2021, 30(1): 62-66.
摘要:
为提升铁路运营条件管理的便利性，改变现有手工记录管理为主、简单电子化记录为辅的管理模式，实现对铁路客运线路的信息化管理，设计基于可视化技术的运营条件信息管理系统。采用B/S体系架构设计思想，通过将运营条件线路与车站融合的机制，依托ECharts、Redis等技术，实现运营条件线站位置在铁路路网下的Web展示效果，为业务人员提供灵活的车站位置编辑模式，通过百度ECharts的数据可视化图表库实时动态刷新，利用基于分布式文件存储的NoSql数据库MongoDB实现对大量文档信息的管理，便于业务部门清晰掌握不同线站分布情况，实现对不同类型线路的统一管理，为促进合理规划路网信息提供技术支撑。
为提升铁路运营条件管理的便利性，改变现有手工记录管理为主、简单电子化记录为辅的管理模式，实现对铁路客运线路的信息化管理，设计基于可视化技术的运营条件信息管理系统。采用B/S体系架构设计思想，通过将运营条件线路与车站融合的机制，依托ECharts、Redis等技术，实现运营条件线站位置在铁路路网下的Web展示效果，为业务人员提供灵活的车站位置编辑模式，通过百度ECharts的数据可视化图表库实时动态刷新，利用基于分布式文件存储的NoSql数据库MongoDB实现对大量文档信息的管理，便于业务部门清晰掌握不同线站分布情况，实现对不同类型线路的统一管理，为促进合理规划路网信息提供技术支撑。
2021, 30(1): 67-71.
摘要:
依托大秦铁路，研究重载铁路移动闭塞系统架构。根据移动闭塞原理，设计重载铁路移动闭塞系统架构。详细介绍系统架构设计要点、重载铁路既有信号系统实现移动闭塞功能需新增的关键技术和设备，以及基于列车位置追踪的移动闭塞安全功能。在重载铁路既有线引入移动闭塞系统，可以提升大秦铁路乃至我国重载铁路货物运输能力。
依托大秦铁路，研究重载铁路移动闭塞系统架构。根据移动闭塞原理，设计重载铁路移动闭塞系统架构。详细介绍系统架构设计要点、重载铁路既有信号系统实现移动闭塞功能需新增的关键技术和设备，以及基于列车位置追踪的移动闭塞安全功能。在重载铁路既有线引入移动闭塞系统，可以提升大秦铁路乃至我国重载铁路货物运输能力。
2021, 30(1): 72-76.
摘要:
为适应快速交付可靠的地铁ATS软件产品的要求，开发了基于场景模拟的地铁ATS软件自动化测试系统。介绍系统构成、主要功能设计、测试环境部署与配置、测试用例设计及测试流程。测试系统由被测对象服务器、模拟集成服务器和测试管理服务器构成，将ATS系统内部环境的模拟与ATS系统外部环境的模拟分离，可降低ATS软件仿真测试系统的复杂度。利用虚拟机技术搭建模拟测试环境，设计基于场景模拟的测试用例，将被测试的ATS软件功能项与运营场景结合，使用基于一个场景模拟的测试用例即可验证多个功能项组合的正确性；通过不断优化和积累复用基于场景模拟的测试用例，可显著提高ATS软件的测试效率；此外，测试系统可自动生成测试报告。以上海地铁1号线信号系统升级项目为例，详细描述该项目中ATS软件的自动化测试过程。
为适应快速交付可靠的地铁ATS软件产品的要求，开发了基于场景模拟的地铁ATS软件自动化测试系统。介绍系统构成、主要功能设计、测试环境部署与配置、测试用例设计及测试流程。测试系统由被测对象服务器、模拟集成服务器和测试管理服务器构成，将ATS系统内部环境的模拟与ATS系统外部环境的模拟分离，可降低ATS软件仿真测试系统的复杂度。利用虚拟机技术搭建模拟测试环境，设计基于场景模拟的测试用例，将被测试的ATS软件功能项与运营场景结合，使用基于一个场景模拟的测试用例即可验证多个功能项组合的正确性；通过不断优化和积累复用基于场景模拟的测试用例，可显著提高ATS软件的测试效率；此外，测试系统可自动生成测试报告。以上海地铁1号线信号系统升级项目为例，详细描述该项目中ATS软件的自动化测试过程。
2021, 30(1): 77-81.
摘要:
针对悬挂式单轨交通存在乘客疏散和救援难度大，设备设施检测和维修不便、运营与维修成本亟待降低等问题，探讨与之相适应的运营与维修管理模式。在此基础上，研究开发悬挂式单轨交通运营监控与维修保障平台，实现综合监测、运营监控、维修保障功能，有利于减员增效和及时消除安全隐患，为悬挂式单轨交通线路安全、可靠、经济地运营提供信息化技术保障，提高运营服务水平。介绍该平台的主要功能、架构设计、硬件设备构成、数据接口及关键技术。该平台已通过具备中国合格评定国家认可委员会（CNAS）资质的第三方测试机构的测评测试。
针对悬挂式单轨交通存在乘客疏散和救援难度大，设备设施检测和维修不便、运营与维修成本亟待降低等问题，探讨与之相适应的运营与维修管理模式。在此基础上，研究开发悬挂式单轨交通运营监控与维修保障平台，实现综合监测、运营监控、维修保障功能，有利于减员增效和及时消除安全隐患，为悬挂式单轨交通线路安全、可靠、经济地运营提供信息化技术保障，提高运营服务水平。介绍该平台的主要功能、架构设计、硬件设备构成、数据接口及关键技术。该平台已通过具备中国合格评定国家认可委员会（CNAS）资质的第三方测试机构的测评测试。
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