2022年 第31卷 第3期
2022, 31(3): 1-5.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.01
摘要
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摘要:
动车组空调系统长期运行且与外界环境关系密切，其系统可靠性受运行环境影响较大。为研究其在环境因素影响下的运行可靠性，文章在统计分析CRH380B型动车组空调系统故障数据与运行地区的环境监测数据的基础上，通过灰色关联分析确定主要环境影响因素，在空调系统固有可靠性的基础上引入环境因子，对运行可靠性进行建模，并通过环境危害性矩阵对环境因子进行计算，得到环境因素影响下的空调系统可靠度曲线，为复杂环境下动车组空调系统的建模和寿命预测提供参考。
动车组空调系统长期运行且与外界环境关系密切，其系统可靠性受运行环境影响较大。为研究其在环境因素影响下的运行可靠性，文章在统计分析CRH380B型动车组空调系统故障数据与运行地区的环境监测数据的基础上，通过灰色关联分析确定主要环境影响因素，在空调系统固有可靠性的基础上引入环境因子，对运行可靠性进行建模，并通过环境危害性矩阵对环境因子进行计算，得到环境因素影响下的空调系统可靠度曲线，为复杂环境下动车组空调系统的建模和寿命预测提供参考。
2022, 31(3): 6-11.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.02
摘要:
在贝叶斯模型中，往往无法解析计算后验概率，在实践中依赖于近似推理。变分推理（VI，Variational Inference）是重要的确定性近似推理方法，比马尔科夫链蒙特卡罗（MCMC，Markov Chain Monte Carlo） 采样具有更高的计算效率，在大数据时代有着显著优势。文章通过贝叶斯分层模型，回顾了经典VI，分析了随机变分推理（SVI，Stochastic Variational Inference）及其在主题模型中的应用，综述了更稳健的VI，概述了概率编程系统的研究进展，并对VI的未来发展趋势做出了展望。
在贝叶斯模型中，往往无法解析计算后验概率，在实践中依赖于近似推理。变分推理（VI，Variational Inference）是重要的确定性近似推理方法，比马尔科夫链蒙特卡罗（MCMC，Markov Chain Monte Carlo） 采样具有更高的计算效率，在大数据时代有着显著优势。文章通过贝叶斯分层模型，回顾了经典VI，分析了随机变分推理（SVI，Stochastic Variational Inference）及其在主题模型中的应用，综述了更稳健的VI，概述了概率编程系统的研究进展，并对VI的未来发展趋势做出了展望。
2022, 31(3): 12-18.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.03
摘要:
线路安全是铁路运营的重要前提，我国铁路跨度广、行车环境复杂，当铁路基础设施稳定性产生改变时往往会严重影响行车安全。文章采用长短期记忆（LSTM ，Long Short-Term Memory）模型对基于全球导航卫星系统（GNSS，Global Navigation Satellite System）的铁路基础设施监测系统的形变监测数据进行建模预测，实现对铁路基础设施灾害的早期预警，并与多种传统时间序列预测模型进行对比，结果表明，LSTM模型具有更好的性能。
线路安全是铁路运营的重要前提，我国铁路跨度广、行车环境复杂，当铁路基础设施稳定性产生改变时往往会严重影响行车安全。文章采用长短期记忆（LSTM ，Long Short-Term Memory）模型对基于全球导航卫星系统（GNSS，Global Navigation Satellite System）的铁路基础设施监测系统的形变监测数据进行建模预测，实现对铁路基础设施灾害的早期预警，并与多种传统时间序列预测模型进行对比，结果表明，LSTM模型具有更好的性能。
2022, 31(3): 19-23.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.04
摘要:
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统（简称：灾害监测系统）的运行与维护（简称：运维）工作是保障系统可靠运行的基础，灾害监测报警及设备状态数据的分析应用，可为系统运维提供决策支撑。文章概述了灾害监测系统的运维管理工作，对风监测异常数据进行了研究，提出了风速风向计异常数据判识方法；通过分析灾害报警数据开展高速铁路沿线大风、强降雨灾害风险识别研究；对系统故障数据进行分析，提出了基于失效模式与影响分析（FMEA ，Failure Mode and Effects Analysis）和随机森林算法的监控单元故障诊断方法。试验表明，诊断准确率可达77%，为灾害监测系统运维提供参考。
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统（简称：灾害监测系统）的运行与维护（简称：运维）工作是保障系统可靠运行的基础，灾害监测报警及设备状态数据的分析应用，可为系统运维提供决策支撑。文章概述了灾害监测系统的运维管理工作，对风监测异常数据进行了研究，提出了风速风向计异常数据判识方法；通过分析灾害报警数据开展高速铁路沿线大风、强降雨灾害风险识别研究；对系统故障数据进行分析，提出了基于失效模式与影响分析（FMEA ，Failure Mode and Effects Analysis）和随机森林算法的监控单元故障诊断方法。试验表明，诊断准确率可达77%，为灾害监测系统运维提供参考。
2022, 31(3): 24-28.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.05
摘要:
通过梳理铁路、港口、航运等领域智能化标准建设领先实践及存在的问题，明确了智慧重载运输架构设计、示范引领、标准编制、开放扩展的总体需求，在智能运营、智能装备、智能运维、智能安全等方面业务需求的导向下，通过科学系统的方法，提出覆盖铁路—港口—航运业务链、结构灵活、可扩展的智慧重载运输标准体系，规划智慧重载运输标准化路线，为科学规划标准化工作实施提供有力支撑，推动智慧重载运输有序、统一、持续健康发展。
通过梳理铁路、港口、航运等领域智能化标准建设领先实践及存在的问题，明确了智慧重载运输架构设计、示范引领、标准编制、开放扩展的总体需求，在智能运营、智能装备、智能运维、智能安全等方面业务需求的导向下，通过科学系统的方法，提出覆盖铁路—港口—航运业务链、结构灵活、可扩展的智慧重载运输标准体系，规划智慧重载运输标准化路线，为科学规划标准化工作实施提供有力支撑，推动智慧重载运输有序、统一、持续健康发展。
2022, 31(3): 29-34.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.06
摘要:
针对高速铁路无砟道床施工检测密度不足，导致长钢轨铺设后出现无砟轨道道床返工和长轨精调难度增加的问题，研究了基于无砟轨道逐轨枕复测模式的原理和方法，设计了无砟轨道逐轨枕复测信息系统，该系统具有无砟轨道施工进度管理、复测数据分析、超限数据预警等功能，能够实现无砟轨道施工质量精度控制和数字化管理目标。实践表明：所设计的无砟轨道逐轨枕复测信息系统可以动态掌握施工进度和质量，有助于提前发现轨道施工病害，避免质量问题进入下一道工序，产生更大的整治费用，对无砟轨道施工质量控制具有较强的实用价值和参考意义。
针对高速铁路无砟道床施工检测密度不足，导致长钢轨铺设后出现无砟轨道道床返工和长轨精调难度增加的问题，研究了基于无砟轨道逐轨枕复测模式的原理和方法，设计了无砟轨道逐轨枕复测信息系统，该系统具有无砟轨道施工进度管理、复测数据分析、超限数据预警等功能，能够实现无砟轨道施工质量精度控制和数字化管理目标。实践表明：所设计的无砟轨道逐轨枕复测信息系统可以动态掌握施工进度和质量，有助于提前发现轨道施工病害，避免质量问题进入下一道工序，产生更大的整治费用，对无砟轨道施工质量控制具有较强的实用价值和参考意义。
2022, 31(3): 35-41.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.07
摘要:
随着Web应用、小程序、公众号、App等各种移动应用的普及，作为直接面向终端用户的移动互联网服务入口，其运行性能、稳定性及用户体验尤为重要。文章提出统一移动应用数据采集与分析平台设计方案，包括移动应用端和服务端两部分；移动应用端采用分层的结构化设计与统一接口定义，实现移动应用的多渠道兼容；服务端通过消息队列实现日志数据处理解耦，支持实时与离线两种日志处理模式，兼顾数据分析的准确性与实时性。该平台提供的多渠道移动应用数据采集分析服务具有低代码侵入、易于快速部署的特点，可有效整合来自多种渠道移动应用的日志数据，实现移动应用的统一监控与综合分析，帮助运营人员及时全面掌握各类移动应用运行状态及用户行为，对持续改进移动互联网服务、增强移动应用稳定性、提升用户服务体验具有积极作用。
随着Web应用、小程序、公众号、App等各种移动应用的普及，作为直接面向终端用户的移动互联网服务入口，其运行性能、稳定性及用户体验尤为重要。文章提出统一移动应用数据采集与分析平台设计方案，包括移动应用端和服务端两部分；移动应用端采用分层的结构化设计与统一接口定义，实现移动应用的多渠道兼容；服务端通过消息队列实现日志数据处理解耦，支持实时与离线两种日志处理模式，兼顾数据分析的准确性与实时性。该平台提供的多渠道移动应用数据采集分析服务具有低代码侵入、易于快速部署的特点，可有效整合来自多种渠道移动应用的日志数据，实现移动应用的统一监控与综合分析，帮助运营人员及时全面掌握各类移动应用运行状态及用户行为，对持续改进移动互联网服务、增强移动应用稳定性、提升用户服务体验具有积极作用。
2022, 31(3): 42-47.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.08
摘要:
当前我国动车组运用检修技术文件仍沿用传统的非结构化方式编制，但整个过程中文件编写成本高、维护更新困难、沟通协调不畅。通过引入先进的交互式电子技术手册（IETM，Interactive Electronic Technology Manual），以结构化的方式对技术文件进行管理，可以降低编写与维护更新成本。S1000D是电子出版物的国际规范，利用其数据信息模块化的特点，提出基于S1000D的动车组IETM管理平台，以动车组检修技术手册为例，设计总体架构，分析关键技术，建立编写、管理和发布的协同工作平台。研究结果表明，提出的动车组IETM管理平台在动车组技术文件编写与维护上具有高效性和可行性，能够结合具体动车组运维需求，提高管理效率。
当前我国动车组运用检修技术文件仍沿用传统的非结构化方式编制，但整个过程中文件编写成本高、维护更新困难、沟通协调不畅。通过引入先进的交互式电子技术手册（IETM，Interactive Electronic Technology Manual），以结构化的方式对技术文件进行管理，可以降低编写与维护更新成本。S1000D是电子出版物的国际规范，利用其数据信息模块化的特点，提出基于S1000D的动车组IETM管理平台，以动车组检修技术手册为例，设计总体架构，分析关键技术，建立编写、管理和发布的协同工作平台。研究结果表明，提出的动车组IETM管理平台在动车组技术文件编写与维护上具有高效性和可行性，能够结合具体动车组运维需求，提高管理效率。
2022, 31(3): 48-52.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.09
摘要:
针对客运价格灵活调整的需要，设计并开发了铁路客运价格调整应用系统，该系统采用主流的互联网开发框架和技术，具备待办事务管理、方案管理、公布票价变更、执行票价变更等功能，充分满足各级价格管理人员对于客运价格业务精细化管理的需要。该系统应用于铁路客运价格管理业务，能够助力铁路实现增运增收的目标。
针对客运价格灵活调整的需要，设计并开发了铁路客运价格调整应用系统，该系统采用主流的互联网开发框架和技术，具备待办事务管理、方案管理、公布票价变更、执行票价变更等功能，充分满足各级价格管理人员对于客运价格业务精细化管理的需要。该系统应用于铁路客运价格管理业务，能够助力铁路实现增运增收的目标。
2022, 31(3): 53-59.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.10
摘要:
铁路卸车业务管理缺乏准确的重车到达预报信息，难以及时发现卸车量与车站卸车能力不匹配，致使卸车组织工作常处于被动的局面。为此，充分利用现有的车流历史信息和车流实时追踪信息，研究开发了铁路重车到达预报与卸车预警系统。文章介绍该系统的架构和功能，详细描述重车到达预测算法和卸车分级预警机制。该系统能够动态预测未来3日内全国铁路货运站各品类重车到达时间，一旦发现预计卸车量超出车站卸车能力会立即预警，并自动推荐货运组织调整策略，辅助各级调度员及时协同采取针对性措施，以减少货车积压占用和缩短货车周转时间，有助于实现卸车业务精益化管理，促进全路货运调度指挥水平的提升。
铁路卸车业务管理缺乏准确的重车到达预报信息，难以及时发现卸车量与车站卸车能力不匹配，致使卸车组织工作常处于被动的局面。为此，充分利用现有的车流历史信息和车流实时追踪信息，研究开发了铁路重车到达预报与卸车预警系统。文章介绍该系统的架构和功能，详细描述重车到达预测算法和卸车分级预警机制。该系统能够动态预测未来3日内全国铁路货运站各品类重车到达时间，一旦发现预计卸车量超出车站卸车能力会立即预警，并自动推荐货运组织调整策略，辅助各级调度员及时协同采取针对性措施，以减少货车积压占用和缩短货车周转时间，有助于实现卸车业务精益化管理，促进全路货运调度指挥水平的提升。
2022, 31(3): 60-63.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.11
摘要:
针对人工统计分析轨道质量检测数据法效率低、工作量大、数据操作易出错、各车间操作不统一等问题，开发了基于VB程序的轨道质量检测数据分析系统。该系统在规范数据分析思路、方法、流程和格式的基础上，实现了车载不良报警、车载晃车仪日报表的自动统计分析、轨控薄弱地段的自动生成、车间作业质量评价等功能，减少了工作量，节省了分析时间，提高了分析质量和效率。试验证明，该系统的分析结果应用于指导生产，能够提升设备质量。
针对人工统计分析轨道质量检测数据法效率低、工作量大、数据操作易出错、各车间操作不统一等问题，开发了基于VB程序的轨道质量检测数据分析系统。该系统在规范数据分析思路、方法、流程和格式的基础上，实现了车载不良报警、车载晃车仪日报表的自动统计分析、轨控薄弱地段的自动生成、车间作业质量评价等功能，减少了工作量，节省了分析时间，提高了分析质量和效率。试验证明，该系统的分析结果应用于指导生产，能够提升设备质量。
2022, 31(3): 64-67.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.12
摘要:
针对铁路各类机务相关系统建设周期不一、厂家不同、接口各异、标准化程度弱、信息查询界面分散、调度指挥人员和分析人员等无法及时查询所关注的机车信息的问题，利用抽取、转换、加载（ETL，Extract-Transform-Load）技术、Layui框架、FineReport报表技术，设计并实现了基于机车数据融合的机车综合应用系统。现场应用表明，该系统能够有效提高调度指挥效率，同时，数据融合能满足不同岗位的个性化需求，为系统后续的进一步扩展提供便利。
针对铁路各类机务相关系统建设周期不一、厂家不同、接口各异、标准化程度弱、信息查询界面分散、调度指挥人员和分析人员等无法及时查询所关注的机车信息的问题，利用抽取、转换、加载（ETL，Extract-Transform-Load）技术、Layui框架、FineReport报表技术，设计并实现了基于机车数据融合的机车综合应用系统。现场应用表明，该系统能够有效提高调度指挥效率，同时，数据融合能满足不同岗位的个性化需求，为系统后续的进一步扩展提供便利。
2022, 31(3): 68-72.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.13
摘要:
铁路企业现有的规章制度和工作审批流程存在很多理解和执行方面的问题，在一定程度上影响了工作效率和服务质量，也增加了管理部门人员工作量和物力的投入。如何改善铁路企业内部管理部门与业务部门的沟通机制是目前亟需解决的问题。通过研究智能语义语音分析模型，并利用该技术构建了一套高可配置及高可扩展性的新型智能问询平台，通过Web、App等各类渠道，集中管理制度，统一问询出口，有效地节约管理部门人力成本，快速响应问询，实现全时段服务，增强企业效能，提高员工工作效率。
铁路企业现有的规章制度和工作审批流程存在很多理解和执行方面的问题，在一定程度上影响了工作效率和服务质量，也增加了管理部门人员工作量和物力的投入。如何改善铁路企业内部管理部门与业务部门的沟通机制是目前亟需解决的问题。通过研究智能语义语音分析模型，并利用该技术构建了一套高可配置及高可扩展性的新型智能问询平台，通过Web、App等各类渠道，集中管理制度，统一问询出口，有效地节约管理部门人力成本，快速响应问询，实现全时段服务，增强企业效能，提高员工工作效率。
2022, 31(3): 73-78.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.14
摘要:
为简化联锁软件设计流程，提高设计效率，提出了一种模块化计算机联锁软件设计方法。采用面向对象的思想，将道岔、信号机、轨道区段等设备设计为不同的程序模块，利用多态性和绘制语句等完成联锁软件站场界面的绘制，使用鼠标拖动各设备相应的程序模块完成联锁软件表示层的绘制，生成单链表站场数据结构，并采用递归算法进行进路搜索，完成联锁软件的设计。将文中提出的设计方法与传统的设计方法应用于某车站的联锁软件设计，对比两种方法的设计流程和设计所用时间，所提设计方法总时间节省了约30%，提高了设计效率。
为简化联锁软件设计流程，提高设计效率，提出了一种模块化计算机联锁软件设计方法。采用面向对象的思想，将道岔、信号机、轨道区段等设备设计为不同的程序模块，利用多态性和绘制语句等完成联锁软件站场界面的绘制，使用鼠标拖动各设备相应的程序模块完成联锁软件表示层的绘制，生成单链表站场数据结构，并采用递归算法进行进路搜索，完成联锁软件的设计。将文中提出的设计方法与传统的设计方法应用于某车站的联锁软件设计，对比两种方法的设计流程和设计所用时间，所提设计方法总时间节省了约30%，提高了设计效率。
2022, 31(3): 79-84.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.03.15
摘要:
介绍苏州轨道交通自动售检票（AFC ，Automatic Fare Collection）系统的发展现状，分析系统发展趋势及思路；分析与AFC系统相关的新兴信息化技术，对相关技术进行适用性分析；将相关技术应用在苏州轨道交通AFC系统中，实现了语音识别、数字人民币使用、智能客服等功能。 智能化技术及功能的应用，提升了AFC系统的智能化水平，提高了乘客服务质量，同时降低了运营成本。
介绍苏州轨道交通自动售检票（AFC ，Automatic Fare Collection）系统的发展现状，分析系统发展趋势及思路；分析与AFC系统相关的新兴信息化技术，对相关技术进行适用性分析；将相关技术应用在苏州轨道交通AFC系统中，实现了语音识别、数字人民币使用、智能客服等功能。 智能化技术及功能的应用，提升了AFC系统的智能化水平，提高了乘客服务质量，同时降低了运营成本。
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