2022年 第31卷 第6期
2022, 31(6): 1-5.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.01
摘要
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摘要:
当前，我国高速铁路客运车站钢结构雨棚螺栓缺失检测过于依赖人工目测，其危险系数大、成本高、效率低且误检率高。为解决该问题，提出一种基于YOLO（You Only Look Once）算法的螺栓缺失检测系统。该系统采用YOLOv4卷积神经网络，对现场采集的钢结构雨棚和接触网螺栓进行标注，通过K-means聚类算法，确定锚框数目和尺寸；利用CutMix和Mosaic等数据增强操作，增加训练数据的多样性，避免出现训练过拟合。试验结果表明，该系统类别识别准确率可达85%以上，识别效果较好，满足检测实时性要求。
当前，我国高速铁路客运车站钢结构雨棚螺栓缺失检测过于依赖人工目测，其危险系数大、成本高、效率低且误检率高。为解决该问题，提出一种基于YOLO（You Only Look Once）算法的螺栓缺失检测系统。该系统采用YOLOv4卷积神经网络，对现场采集的钢结构雨棚和接触网螺栓进行标注，通过K-means聚类算法，确定锚框数目和尺寸；利用CutMix和Mosaic等数据增强操作，增加训练数据的多样性，避免出现训练过拟合。试验结果表明，该系统类别识别准确率可达85%以上，识别效果较好，满足检测实时性要求。
2022, 31(6): 6-11.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.02
摘要:
网络流量特性与流量模型是网络规划设计、性能评价等的基础。文章致力于天地一体化网络业务分析与流量建模研究，在完成天地一体化网络高速铁路（简称：高铁）专网业务分析的基础上，抽象高铁专网流量类型、业务传输内容、报文到达间隔、报文长度等特征，构造高铁专网仿真流量数据集，分析其流量特性。针对高铁专网流量的自相似性、突发性及周期性，采用alpha-stable自相似模型进行高铁流量建模，通过Q-Q（Quantile-Quantile）图验证模型的可信度。研究结果表明，该模型能有效刻画高铁专网的流量特性。文章的研究成果可为流量预测模型设计与仿真、网络资源合理分配等提供依据。
网络流量特性与流量模型是网络规划设计、性能评价等的基础。文章致力于天地一体化网络业务分析与流量建模研究，在完成天地一体化网络高速铁路（简称：高铁）专网业务分析的基础上，抽象高铁专网流量类型、业务传输内容、报文到达间隔、报文长度等特征，构造高铁专网仿真流量数据集，分析其流量特性。针对高铁专网流量的自相似性、突发性及周期性，采用alpha-stable自相似模型进行高铁流量建模，通过Q-Q（Quantile-Quantile）图验证模型的可信度。研究结果表明，该模型能有效刻画高铁专网的流量特性。文章的研究成果可为流量预测模型设计与仿真、网络资源合理分配等提供依据。
2022, 31(6): 12-17.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.03
摘要:
科研绩效评估是提升科研活动效益和资源优化配置的重要手段，随着绩效数据急速增长、信息关联不断增强，使得现有评估方法在效率和关联知识发现等方面面临新的挑战。文章利用基础数据和客观数据构建基础知识图谱，并通过外延知识进行知识补全，形成面向科研绩效评估的多源融合知识图谱，有益于开展科研绩效投入与产出分析工作，评估效益影响因素、绩效评价合理性和研究方向稳定性等，对科研绩效评估工作具有参考意义。
科研绩效评估是提升科研活动效益和资源优化配置的重要手段，随着绩效数据急速增长、信息关联不断增强，使得现有评估方法在效率和关联知识发现等方面面临新的挑战。文章利用基础数据和客观数据构建基础知识图谱，并通过外延知识进行知识补全，形成面向科研绩效评估的多源融合知识图谱，有益于开展科研绩效投入与产出分析工作，评估效益影响因素、绩效评价合理性和研究方向稳定性等，对科研绩效评估工作具有参考意义。
2022, 31(6): 18-23.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.04
摘要:
根据铁路编组站生产作业特点，设计了基于数字孪生六维模型的铁路数字编组站智能平台，实现了对编组站运输生产信息的动态有形化提示、运输安全风险的实时智能研判预警、专业管理全方位智能分析预警、施工维修智能统计分析及问题研判、室外作业人员高精度定位及行为轨迹智能预警等功能。试用表明，该平台可以有效提升铁路编组站风险安全管控水平和安全管理效率。
根据铁路编组站生产作业特点，设计了基于数字孪生六维模型的铁路数字编组站智能平台，实现了对编组站运输生产信息的动态有形化提示、运输安全风险的实时智能研判预警、专业管理全方位智能分析预警、施工维修智能统计分析及问题研判、室外作业人员高精度定位及行为轨迹智能预警等功能。试用表明，该平台可以有效提升铁路编组站风险安全管控水平和安全管理效率。
2022, 31(6): 24-29.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.05
摘要:
铁路建设行业存在巨大的内容管理需求，针对非结构化数据治理难、内容管理要求高、多层级权限管控复杂等问题，结合铁路建设内容管理权限控制特点，在基于角色的访问控制模型基础上设计并实现了铁路建设行业内容管理权限模型。将其应用于铁路建设内容管理系统，通过基础权限和角色授权的配置，该模型满足了多层级、精细化内容管理需求，实现了项目信息共享与交互。
铁路建设行业存在巨大的内容管理需求，针对非结构化数据治理难、内容管理要求高、多层级权限管控复杂等问题，结合铁路建设内容管理权限控制特点，在基于角色的访问控制模型基础上设计并实现了铁路建设行业内容管理权限模型。将其应用于铁路建设内容管理系统，通过基础权限和角色授权的配置，该模型满足了多层级、精细化内容管理需求，实现了项目信息共享与交互。
2022, 31(6): 30-35.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.06
摘要:
为使铁路客运延伸服务产品（简称：延伸服务产品）的信息能够更好、更快地触达用户，基于知识图谱技术，构建延伸服务产品知识图谱。在分析延伸服务产品特性的基础上，介绍其知识图谱的构建方法；结合实际需求，从产品搜索优化和推荐优化两个角度举例说明该知识图谱的应用效果。研究表明，该知识图谱能够帮助用户更快、更精准地获取延伸服务产品信息，对于提高延伸服务产品曝光率、提升用户转化率具有重要作用。
为使铁路客运延伸服务产品（简称：延伸服务产品）的信息能够更好、更快地触达用户，基于知识图谱技术，构建延伸服务产品知识图谱。在分析延伸服务产品特性的基础上，介绍其知识图谱的构建方法；结合实际需求，从产品搜索优化和推荐优化两个角度举例说明该知识图谱的应用效果。研究表明，该知识图谱能够帮助用户更快、更精准地获取延伸服务产品信息，对于提高延伸服务产品曝光率、提升用户转化率具有重要作用。
2022, 31(6): 36-39.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.07
摘要:
针对中国铁路客票发售和预订系统（简称：客票系统）子系统众多、技术复杂、培训成本高、环境要求严格、服务用户数量受限等问题，提出客票系统云培训平台方案。该方案具有互联网方便安全接入、生产环境与模拟环境实时联动、平台智能管理、多场景学习环境和多中心在线考试等功能。实践证明，所提方案技术具有智能、高效、便捷等特点，对现有系统节约了大量的人力和时间成本，大幅度提高了跨网数据的同步效率和异地互动的协调能力，具有一定的经济价值和社会价值。
针对中国铁路客票发售和预订系统（简称：客票系统）子系统众多、技术复杂、培训成本高、环境要求严格、服务用户数量受限等问题，提出客票系统云培训平台方案。该方案具有互联网方便安全接入、生产环境与模拟环境实时联动、平台智能管理、多场景学习环境和多中心在线考试等功能。实践证明，所提方案技术具有智能、高效、便捷等特点，对现有系统节约了大量的人力和时间成本，大幅度提高了跨网数据的同步效率和异地互动的协调能力，具有一定的经济价值和社会价值。
2022, 31(6): 40-43.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.08
摘要:
针对当前铁路货车修程修制改革、精益化管理的发展要求，解决货车配件管理粗放、履历信息不完整、缺乏配件造修质量评价手段等问题，设计了采用物联网、故障预测与健康管理、大数据分析等技术的铁路货车配件信息管理系统。该系统建立货车关键配件唯一标识码，重构货车制造、运用、检修及配件报废数据，并应用于关键配件全生命周期履历库、配件报废管理、造修质量分析、故障分析规律。实践证明，该系统能够为货车配件的精益化管理、辅助现场生产作业、降低维修成本提供重要的技术和数据支撑。
针对当前铁路货车修程修制改革、精益化管理的发展要求，解决货车配件管理粗放、履历信息不完整、缺乏配件造修质量评价手段等问题，设计了采用物联网、故障预测与健康管理、大数据分析等技术的铁路货车配件信息管理系统。该系统建立货车关键配件唯一标识码，重构货车制造、运用、检修及配件报废数据，并应用于关键配件全生命周期履历库、配件报废管理、造修质量分析、故障分析规律。实践证明，该系统能够为货车配件的精益化管理、辅助现场生产作业、降低维修成本提供重要的技术和数据支撑。
2022, 31(6): 44-49.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.09
摘要:
按照中国国家铁路集团有限公司实名制乘车要求，结合新一代中铁银通卡应用和业务现状，针对在进站实名制验证验票窗口和列车实名制核验等实际业务场景不支持新一代中铁银通卡—铁路e卡通（简称：e卡通）应用等问题，通过分析业务、应用需求，提出实名制核验流程，进行技术架构和功能设计；借助铁路12306互联网售票系统，采用身份认证技术，设计数据完整性保障机制，构建e卡通在进站、列车全场景实名制核验应用。该应用已在部分铁路局集团公司试验，结果表明其可在2 s内完成一次进站实名制核验动作或列车实名制核验动作，实现了基于铁路e卡通的快速进站和进站人员管控目标。
按照中国国家铁路集团有限公司实名制乘车要求，结合新一代中铁银通卡应用和业务现状，针对在进站实名制验证验票窗口和列车实名制核验等实际业务场景不支持新一代中铁银通卡—铁路e卡通（简称：e卡通）应用等问题，通过分析业务、应用需求，提出实名制核验流程，进行技术架构和功能设计；借助铁路12306互联网售票系统，采用身份认证技术，设计数据完整性保障机制，构建e卡通在进站、列车全场景实名制核验应用。该应用已在部分铁路局集团公司试验，结果表明其可在2 s内完成一次进站实名制核验动作或列车实名制核验动作，实现了基于铁路e卡通的快速进站和进站人员管控目标。
2022, 31(6): 50-56.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.10
摘要:
当前，云计算逐渐成为铁路信息系统的主流技术架构，铁路数据中心云化进程不断加快，同时正朝着多地多中心方向发展，其运行与维护（简称：运维）环境异构特征愈发突出，运维业务需求日趋复杂化。 为有效应对铁路数据中心运维面临的压力和挑战，提升运维业务的自动化、智能化水平，提出铁路数据中心智能运维管理系统方案，重点对运维数据采集、运维监控指标体系及运维数据存储展开研究，为铁路数据中心智能运维管理系统的开发奠定了基础。
当前，云计算逐渐成为铁路信息系统的主流技术架构，铁路数据中心云化进程不断加快，同时正朝着多地多中心方向发展，其运行与维护（简称：运维）环境异构特征愈发突出，运维业务需求日趋复杂化。 为有效应对铁路数据中心运维面临的压力和挑战，提升运维业务的自动化、智能化水平，提出铁路数据中心智能运维管理系统方案，重点对运维数据采集、运维监控指标体系及运维数据存储展开研究，为铁路数据中心智能运维管理系统的开发奠定了基础。
2022, 31(6): 57-61.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.11
摘要:
为了有效地监控铁路站台端部非法入侵行为，增强铁路站台端部防护能力，提出以激光雷达探测技术为主、以超宽带精准定位识别和图像智能识别分析为辅的站台端部入侵防护系统。该系统能够智能探测入侵目标，精准识别携带有定位标签的工作人员，智能识别穿着专用制服或者工装的工作人员；可将工作人员与非法入侵者区分开来，只对非法入侵进行报警，误报率低。目前，该系统已应用于多个铁路车站，有效地提升了铁路车站安全管理水平。
为了有效地监控铁路站台端部非法入侵行为，增强铁路站台端部防护能力，提出以激光雷达探测技术为主、以超宽带精准定位识别和图像智能识别分析为辅的站台端部入侵防护系统。该系统能够智能探测入侵目标，精准识别携带有定位标签的工作人员，智能识别穿着专用制服或者工装的工作人员；可将工作人员与非法入侵者区分开来，只对非法入侵进行报警，误报率低。目前，该系统已应用于多个铁路车站，有效地提升了铁路车站安全管理水平。
2022, 31(6): 62-67.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.12
摘要:
针对列车运行控制（简称：列控）车载设备测试缺乏高效的测试案例辅助管理工具，带来测试需求与测试案例管理不便、测试案例编制效率不高、测试案例统计分析困难等问题，设计了一款列控车载设备测试案例辅助管理工具。以提高测试案例管理效率为目标，建立了工具的总体功能框架，设计与实现了测试需求管理、测试案例辅助编制及管理、测试案例统计分析3大功能模块，构建了测试需求提取、测试案例辅助编制与测试案例分析的一体化测试案例管理流程。以CTCS-2级列控车载设备测试案例管理为例，对工具进行了功能验证。结果表明，采用该工具可以更加方便地管理测试需求和测试案例，提高测试案例编制以及测试统计分析的效率，降低测试过程中人工管理的复杂度。
针对列车运行控制（简称：列控）车载设备测试缺乏高效的测试案例辅助管理工具，带来测试需求与测试案例管理不便、测试案例编制效率不高、测试案例统计分析困难等问题，设计了一款列控车载设备测试案例辅助管理工具。以提高测试案例管理效率为目标，建立了工具的总体功能框架，设计与实现了测试需求管理、测试案例辅助编制及管理、测试案例统计分析3大功能模块，构建了测试需求提取、测试案例辅助编制与测试案例分析的一体化测试案例管理流程。以CTCS-2级列控车载设备测试案例管理为例，对工具进行了功能验证。结果表明，采用该工具可以更加方便地管理测试需求和测试案例，提高测试案例编制以及测试统计分析的效率，降低测试过程中人工管理的复杂度。
2022, 31(6): 68-73.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.13
摘要:
针对当前国内计算机联锁软件测试中存在的人工测试效率低、第三方测试难度大、严重依赖测试人员技术水平问题，基于OpenCV图像处理技术、AutoItX自动测试库，设计并实现了计算机联锁自动测试系统。系统通过计算机联锁上位机界面采用图像处理技术获取铁路站场数据；基于站场数据，采用进路搜索算法生成站场联锁表，进而基于联锁表生成相关测试用例；对测试用例编写测试脚本，实现对计算机联锁系统的自动测试。研究结果表明，该系统实现了第三方对计算机联锁系统的自动测试，能够有效地减少人工操作，在降低对测试人员技术水平的要求的同时提高了测试效率。
针对当前国内计算机联锁软件测试中存在的人工测试效率低、第三方测试难度大、严重依赖测试人员技术水平问题，基于OpenCV图像处理技术、AutoItX自动测试库，设计并实现了计算机联锁自动测试系统。系统通过计算机联锁上位机界面采用图像处理技术获取铁路站场数据；基于站场数据，采用进路搜索算法生成站场联锁表，进而基于联锁表生成相关测试用例；对测试用例编写测试脚本，实现对计算机联锁系统的自动测试。研究结果表明，该系统实现了第三方对计算机联锁系统的自动测试，能够有效地减少人工操作，在降低对测试人员技术水平的要求的同时提高了测试效率。
2022, 31(6): 74-78.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.14
摘要:
平交道口是公路和铁路的交汇点，也是事故易发点。针对平交道口安全苛求性特征，研究平交道口信号设备故障诊断方法；以Petri网为工具，对平交道口信号设备控制逻辑和过程进行建模；采用TINA仿真软件生成平交道口信号设备模型的可达图，实现对平交道口信号设备的故障诊断。该故障诊断方法的应用将有助于提升平交道口的安全性和运行效率。
平交道口是公路和铁路的交汇点，也是事故易发点。针对平交道口安全苛求性特征，研究平交道口信号设备故障诊断方法；以Petri网为工具，对平交道口信号设备控制逻辑和过程进行建模；采用TINA仿真软件生成平交道口信号设备模型的可达图，实现对平交道口信号设备的故障诊断。该故障诊断方法的应用将有助于提升平交道口的安全性和运行效率。
2022, 31(6): 79-82.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.06.15
摘要:
针对城市轨道交通车站态势感知薄弱、乘客服务智能化水平较低、设备管控欠缺精细化等问题，立足智慧城轨发展需求，打破各专业系统间的数据壁垒，设计并实现了城市轨道交通智慧车站运行与综合管理平台，阐述了平台架构、功能设计和关键技术，并基于一键开/关站功能的场景应用，详细介绍开/关站流程和控制策略，有效地节约了开/关站时间，显著提升了工作效率。该平台对智慧车站建设发展有着推动作用，可为智慧车站今后的建设提供参考。
针对城市轨道交通车站态势感知薄弱、乘客服务智能化水平较低、设备管控欠缺精细化等问题，立足智慧城轨发展需求，打破各专业系统间的数据壁垒，设计并实现了城市轨道交通智慧车站运行与综合管理平台，阐述了平台架构、功能设计和关键技术，并基于一键开/关站功能的场景应用，详细介绍开/关站流程和控制策略，有效地节约了开/关站时间，显著提升了工作效率。该平台对智慧车站建设发展有着推动作用，可为智慧车站今后的建设提供参考。
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