当期目录
2023年 第32卷 第9期
2023,
32(9):
1-6. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.01
摘要
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摘要:
应答器是城市轨道交通（简称：城轨）信号控制系统的重要设备，对列车停车精度和点式列车控制级别下的移动授权传递起到重要作用。文章分析城轨信号系统设备布置结构和设备属性，借助CAD二次开发技术，给出了一种基于.Net平台的应答器精确安装数据的自动生成方法，提高了数据配置效率。针对数据准确性保障问题，提出了一种基于深度神经网络（DNN，Deep Neural Networks）的模型对应答器精确安装数据进行自动验证。以南昌地铁3号线为例对该模型进行了实验验证，结果表明，应答器精确安装数据的自动生成算法可准确地进行数据生成；采用3层DNN模型，使用ADAM（Adaptive Moment Estimation）优化器，在Batch Size为256，训练集与验证集分割比例为7∶3时，验证模型准确率可达95.45%。
应答器是城市轨道交通（简称：城轨）信号控制系统的重要设备，对列车停车精度和点式列车控制级别下的移动授权传递起到重要作用。文章分析城轨信号系统设备布置结构和设备属性，借助CAD二次开发技术，给出了一种基于.Net平台的应答器精确安装数据的自动生成方法，提高了数据配置效率。针对数据准确性保障问题，提出了一种基于深度神经网络（DNN，Deep Neural Networks）的模型对应答器精确安装数据进行自动验证。以南昌地铁3号线为例对该模型进行了实验验证，结果表明，应答器精确安装数据的自动生成算法可准确地进行数据生成；采用3层DNN模型，使用ADAM（Adaptive Moment Estimation）优化器，在Batch Size为256，训练集与验证集分割比例为7∶3时，验证模型准确率可达95.45%。
2023,
32(9):
7-11. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.02
摘要:
科学评估铁路信息化项目无形资产的价值，有利于中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）对信息化项目实施精细化管理，提升投资决策的合理性。文章介绍了铁路信息化项目中无形资产的主要内容，提出了基于超额收益法与层次分析法（AHP，Analytic Hierarchy Process）相融合的信息化项目无形资产价值评估方法。通过预测国铁企业的自由现金流，测算无形资产对于营收的贡献值，确定信息化项目在无形资产中的贡献值，从而实现铁路信息化项目无形资产价值评估。研究成果对助力国铁集团信息化发展和治理现代化具有理论意义和实践价值。
科学评估铁路信息化项目无形资产的价值，有利于中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）对信息化项目实施精细化管理，提升投资决策的合理性。文章介绍了铁路信息化项目中无形资产的主要内容，提出了基于超额收益法与层次分析法（AHP，Analytic Hierarchy Process）相融合的信息化项目无形资产价值评估方法。通过预测国铁企业的自由现金流，测算无形资产对于营收的贡献值，确定信息化项目在无形资产中的贡献值，从而实现铁路信息化项目无形资产价值评估。研究成果对助力国铁集团信息化发展和治理现代化具有理论意义和实践价值。
2023,
32(9):
12-17. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.03
摘要:
铁路数据资源已成为铁路企业的核心资源之一，亟需推进铁路数据管理能力成熟度评价工作。在深入分析数据管理能力成熟度模型（DCMM，Data Capability Maturity Model）的基础上，结合铁路数据管理的现状，提出基于DCMM的铁路数据管理能力成熟度评价体系，优化DCMM的评估能力域、能力项，并开展权重分布研究，针对性地提出能力域方面相关提升策略，研究结果为铁路运输企业全面掌握数据管理能力情况和提升铁路数据要素作用打下基础。
铁路数据资源已成为铁路企业的核心资源之一，亟需推进铁路数据管理能力成熟度评价工作。在深入分析数据管理能力成熟度模型（DCMM，Data Capability Maturity Model）的基础上，结合铁路数据管理的现状，提出基于DCMM的铁路数据管理能力成熟度评价体系，优化DCMM的评估能力域、能力项，并开展权重分布研究，针对性地提出能力域方面相关提升策略，研究结果为铁路运输企业全面掌握数据管理能力情况和提升铁路数据要素作用打下基础。
2023,
32(9):
18-22. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.04
摘要:
针对高速铁路应急调整存在的问题，研究面向复杂高速铁路网的列车运行计划应急调整方案，设计高速铁路列车应急调整流程，以及非正常事件下基于“一事一图”的高速铁路列车应急调整系统，以提高铁路应急处置能力。该系统运用时空网络、拉格朗日松弛理论，采用模块化设计，具有设置封锁、自动生成运行图、计划修改与下达等功能，已应用于中国铁路北京局集团有限公司应急指挥中心，为铁路调度部门应急指挥提供了辅助决策支持，取得了良好的应用效果。
针对高速铁路应急调整存在的问题，研究面向复杂高速铁路网的列车运行计划应急调整方案，设计高速铁路列车应急调整流程，以及非正常事件下基于“一事一图”的高速铁路列车应急调整系统，以提高铁路应急处置能力。该系统运用时空网络、拉格朗日松弛理论，采用模块化设计，具有设置封锁、自动生成运行图、计划修改与下达等功能，已应用于中国铁路北京局集团有限公司应急指挥中心，为铁路调度部门应急指挥提供了辅助决策支持，取得了良好的应用效果。
2023,
32(9):
23-28. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.05
摘要:
智能铁路是我国交通发展的重要方向，空天地一体化通信网络将成为智能铁路未来的关键信息基础设施。文章针对空天地一体化智能铁路通信网络面临的安全挑战，以安全感知、协同推理、防御决策为主线，提出网络安全保障技术框架，探讨网络安全知识图谱构建、网络攻击检测和路径图生成以及动态协同防御策略等关键技术，可为空天地一体化智能铁路通信网络安全建设提供参考。
智能铁路是我国交通发展的重要方向，空天地一体化通信网络将成为智能铁路未来的关键信息基础设施。文章针对空天地一体化智能铁路通信网络面临的安全挑战，以安全感知、协同推理、防御决策为主线，提出网络安全保障技术框架，探讨网络安全知识图谱构建、网络攻击检测和路径图生成以及动态协同防御策略等关键技术，可为空天地一体化智能铁路通信网络安全建设提供参考。
2023,
32(9):
29-37. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.06
摘要:
在“轨道交通+新型城镇化”发展战略引领下，我国各大城市轨道交通正在快速推进网络化运营。文章以云计算及大数据技术为支撑，以网络化运营调度指挥业务流程为主线，建立基于混合式大数据架构、标准化接口的跨平台轨道交通线网运营指挥中心智能调度系统（简称：智能调度系统），初步完成线网运营指挥、线网应急指挥、线网乘客服务、线网辅助决策等主要应用功能设计；通过实现轨道交通线网级运营调度指挥与应急管理的信息共享和业务联动，支持轨道交通线网日常运营调度指挥与应急响应业务的高效协同，提升轨道交通线网协调运营决策及评估分析能力，有助于引导轨道交通行业线网指挥中心系统的规范化建设，促进轨道交通线网运营管理的智能化发展。
在“轨道交通+新型城镇化”发展战略引领下，我国各大城市轨道交通正在快速推进网络化运营。文章以云计算及大数据技术为支撑，以网络化运营调度指挥业务流程为主线，建立基于混合式大数据架构、标准化接口的跨平台轨道交通线网运营指挥中心智能调度系统（简称：智能调度系统），初步完成线网运营指挥、线网应急指挥、线网乘客服务、线网辅助决策等主要应用功能设计；通过实现轨道交通线网级运营调度指挥与应急管理的信息共享和业务联动，支持轨道交通线网日常运营调度指挥与应急响应业务的高效协同，提升轨道交通线网协调运营决策及评估分析能力，有助于引导轨道交通行业线网指挥中心系统的规范化建设，促进轨道交通线网运营管理的智能化发展。
2023,
32(9):
38-42. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.07
摘要:
为满足铁路行业日益增长的信息资源管理需求，提升信息资源管理水平和使用效率，设计铁路信息资源管理系统。该系统基于Spring Cloud微服务架构，结合工作流管理、虚拟资源分配及资源需求预测等技术，实现了信息资源的分级分类管理、全流程管理、需求预测与分析评估等功能，有助于提升铁路信息资源利用率，降低运行成本，为实现铁路信息资源全生命周期管理提供支撑。
为满足铁路行业日益增长的信息资源管理需求，提升信息资源管理水平和使用效率，设计铁路信息资源管理系统。该系统基于Spring Cloud微服务架构，结合工作流管理、虚拟资源分配及资源需求预测等技术，实现了信息资源的分级分类管理、全流程管理、需求预测与分析评估等功能，有助于提升铁路信息资源利用率，降低运行成本，为实现铁路信息资源全生命周期管理提供支撑。
2023,
32(9):
43-47. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.08
摘要:
为解决基础设施即服务（IaaS，Infrastructure as a Service）模式下资源利用率不足、高可用架构设计复杂、计算能力横向扩容难度大等问题，以国产Linux操作系统为云基座，构建具备多租户、高可用、可伸缩特性的私有化容器云平台。该平台在大幅度提升业务可用性和资源利用率的同时，通过私有化部署，最大程度保障企业网络安全和数据隐私。应用Kubernetes容器编排工具，实现了信息系统及应用的轻量级容器化部署和管理，为企业级数据中心的构建提供了技术实践路径，同时，为企业存量信息系统及应用迁移上云提供了资源消耗最小化的解决方案。
为解决基础设施即服务（IaaS，Infrastructure as a Service）模式下资源利用率不足、高可用架构设计复杂、计算能力横向扩容难度大等问题，以国产Linux操作系统为云基座，构建具备多租户、高可用、可伸缩特性的私有化容器云平台。该平台在大幅度提升业务可用性和资源利用率的同时，通过私有化部署，最大程度保障企业网络安全和数据隐私。应用Kubernetes容器编排工具，实现了信息系统及应用的轻量级容器化部署和管理，为企业级数据中心的构建提供了技术实践路径，同时，为企业存量信息系统及应用迁移上云提供了资源消耗最小化的解决方案。
2023,
32(9):
48-53. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.09
摘要:
铁路桥梁监测是保障铁路运输安全的重要手段。为提升现有监测系统对铁路大桥人员入侵的检测能力，设计了基于智能视觉的铁路大桥人员入侵防护系统，该系统由视频平台、智能视觉平台及业务管理平台组成。采用YOLOv5目标检测模型进行人员入侵检测；同时，采用多种图像数据增强技术，扩增训练数据集，进一步提升目标检测模型的泛化能力和场景适应能力。在包神铁路集团有限公司万南站区黄河大桥对该系统进行了部署和测试。测试结果表明，该系统对人员入侵检测的准确率为95.3%，检测实时性为2 ms；人员入侵检测的准确率与实时性均满足实际应用要求。
铁路桥梁监测是保障铁路运输安全的重要手段。为提升现有监测系统对铁路大桥人员入侵的检测能力，设计了基于智能视觉的铁路大桥人员入侵防护系统，该系统由视频平台、智能视觉平台及业务管理平台组成。采用YOLOv5目标检测模型进行人员入侵检测；同时，采用多种图像数据增强技术，扩增训练数据集，进一步提升目标检测模型的泛化能力和场景适应能力。在包神铁路集团有限公司万南站区黄河大桥对该系统进行了部署和测试。测试结果表明，该系统对人员入侵检测的准确率为95.3%，检测实时性为2 ms；人员入侵检测的准确率与实时性均满足实际应用要求。
2023,
32(9):
54-58. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.10
摘要:
针对铁路货运站场资源占用规模大、设施设备种类多、调度作业频繁复杂、站场内部资源缺乏系统性管理等问题，设计基于数字孪生的铁路货运站场资源可视化系统。结合站场资源管理的实际需求，详细阐述数字孪生应用原理及架构，通过精细化建模与仿真、交互与协同、数据融合和分析等关键技术，实现了对站场箱位、货位、股道、车辆等信息的维护和管理。应用表明，该系统可增强站场内部资源间的协同性及数据共享能力，有助于提高铁路货运站场的作业效率和管理水平。
针对铁路货运站场资源占用规模大、设施设备种类多、调度作业频繁复杂、站场内部资源缺乏系统性管理等问题，设计基于数字孪生的铁路货运站场资源可视化系统。结合站场资源管理的实际需求，详细阐述数字孪生应用原理及架构，通过精细化建模与仿真、交互与协同、数据融合和分析等关键技术，实现了对站场箱位、货位、股道、车辆等信息的维护和管理。应用表明，该系统可增强站场内部资源间的协同性及数据共享能力，有助于提高铁路货运站场的作业效率和管理水平。
2023,
32(9):
59-64. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.11
摘要:
为解决当前铁路机制砂场信息化水平低、管理粗放等问题，设计一套涵盖生产、设备、人员、质量、安全及环保的铁路机制砂智能化生产管理系统。通过传感器和故障诊断技术，实现了粉尘、噪音、振动等环保指标的实时监控及设备故障诊断和预警；通过毫米波和图像处理技术实现机制砂成品质量快速检测；通过智能分析实现机制砂场在环保、质量、生产、安全方面的智能调度。应用表明，该系统提高了生产管理效率和产品质量，减少了人员安全、设备故障带来的经济损失，可为铁路机制砂场的信息化建设和管理提供参考。
为解决当前铁路机制砂场信息化水平低、管理粗放等问题，设计一套涵盖生产、设备、人员、质量、安全及环保的铁路机制砂智能化生产管理系统。通过传感器和故障诊断技术，实现了粉尘、噪音、振动等环保指标的实时监控及设备故障诊断和预警；通过毫米波和图像处理技术实现机制砂成品质量快速检测；通过智能分析实现机制砂场在环保、质量、生产、安全方面的智能调度。应用表明，该系统提高了生产管理效率和产品质量，减少了人员安全、设备故障带来的经济损失，可为铁路机制砂场的信息化建设和管理提供参考。
2023,
32(9):
65-71. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.12
摘要:
为提高联锁表编制效率和准确性，设计基于自定义实体的联锁表自动生成软件。使用AutoCAD二次开发接口，读取利用ObjectARX创建的信号设备自定义实体的数据信息；根据信号设备平面布置图的结构特点自动生成站场型数据结构；利用深度优先搜索（DFS， Depth First Search）算法搜索进路，并根据联锁表编制原则，处理进路数据和生成联锁数据。现场试用结果表明，该软件能与信号设备平面布置图实时交互，快速访问AutoCAD数据库，直接调用其中实体，生成标准格式的铁路车站联锁表及地铁车辆联锁表，准确率超过99%，且具有较高的通用性。
为提高联锁表编制效率和准确性，设计基于自定义实体的联锁表自动生成软件。使用AutoCAD二次开发接口，读取利用ObjectARX创建的信号设备自定义实体的数据信息；根据信号设备平面布置图的结构特点自动生成站场型数据结构；利用深度优先搜索（DFS， Depth First Search）算法搜索进路，并根据联锁表编制原则，处理进路数据和生成联锁数据。现场试用结果表明，该软件能与信号设备平面布置图实时交互，快速访问AutoCAD数据库，直接调用其中实体，生成标准格式的铁路车站联锁表及地铁车辆联锁表，准确率超过99%，且具有较高的通用性。
2023,
32(9):
72-77. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.13
摘要:
为提高移频轨道电路发码装置输出信号的质量及装置的可靠性，设计一种基于直接数字频率合成器（DDS，Direct Digital Synthesizer）芯片的发码装置。该装置由单片机直接控制DDS芯片产生移频信号，经过后级电路放大滤波后，输出到测试环线上，供车载天线接收；单片机提供RS-485通信电路用来接收上位机的控制数据、有机发光二极管（OLED，Organic Light-Emitting Diode）显示屏和按键，作为便携式设备的人员操作接口。通过测试验证，该装置可精确输出ZPW-2000和FTGS这2种移频轨道电路的移频键控（FSK，Frequency-Shift Keying）调制信号，提高了输出信号的分辨率和精度，从而减小相邻轨道区段间的干扰，便于机车信号设备的解调。与既有的移频轨道电路发码装置相比，该装置具有信号质量高、结构简单、可靠性高、方便操作的优点。
为提高移频轨道电路发码装置输出信号的质量及装置的可靠性，设计一种基于直接数字频率合成器（DDS，Direct Digital Synthesizer）芯片的发码装置。该装置由单片机直接控制DDS芯片产生移频信号，经过后级电路放大滤波后，输出到测试环线上，供车载天线接收；单片机提供RS-485通信电路用来接收上位机的控制数据、有机发光二极管（OLED，Organic Light-Emitting Diode）显示屏和按键，作为便携式设备的人员操作接口。通过测试验证，该装置可精确输出ZPW-2000和FTGS这2种移频轨道电路的移频键控（FSK，Frequency-Shift Keying）调制信号，提高了输出信号的分辨率和精度，从而减小相邻轨道区段间的干扰，便于机车信号设备的解调。与既有的移频轨道电路发码装置相比，该装置具有信号质量高、结构简单、可靠性高、方便操作的优点。
2023,
32(9):
78-82. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.14
摘要:
针对车站客流量大，工作人员少，无法做到即时服务大量乘客的问题，采用网页实时通信（Web RTC，Web Real-Time Communications）、二维码应用等技术，开发了地铁车站智能服务系统，涵盖二维码服务、扫码直接进行音视频通话、单兵（手持智能终端的工作人员）定位服务等功能，具备站内以二维码为服务窗口、单兵为服务响应主体的“微循环服务”体系、功能扩展和迭代的能力，形成站内服务模式由被动到主动的根本转变。在北京机场线的示范应用表明，该系统有效地降低了地铁车站乘客投诉问题，实现了降本增效的目的，具有良好的社会效益和经济效益。
针对车站客流量大，工作人员少，无法做到即时服务大量乘客的问题，采用网页实时通信（Web RTC，Web Real-Time Communications）、二维码应用等技术，开发了地铁车站智能服务系统，涵盖二维码服务、扫码直接进行音视频通话、单兵（手持智能终端的工作人员）定位服务等功能，具备站内以二维码为服务窗口、单兵为服务响应主体的“微循环服务”体系、功能扩展和迭代的能力，形成站内服务模式由被动到主动的根本转变。在北京机场线的示范应用表明，该系统有效地降低了地铁车站乘客投诉问题，实现了降本增效的目的，具有良好的社会效益和经济效益。
2023,
32(9):
83-87. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.09.15
摘要:
为有效管控城市轨道交通作业安全风险，保障运营安全，提出基于风险数据库、作业规章及应急预案库、事件案例库（简称：三库）融合的城市轨道交通作业风险管控系统建设思路。介绍该系统的总体架构、功能，以及实现三库融合的关键技术，以期实现对风险、作业规章及应急预案、事件案例的一体化管理，支持多业务、多岗位协同，提升运营单位风险管控能力。
为有效管控城市轨道交通作业安全风险，保障运营安全，提出基于风险数据库、作业规章及应急预案库、事件案例库（简称：三库）融合的城市轨道交通作业风险管控系统建设思路。介绍该系统的总体架构、功能，以及实现三库融合的关键技术，以期实现对风险、作业规章及应急预案、事件案例的一体化管理，支持多业务、多岗位协同，提升运营单位风险管控能力。
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