针对影响铁路接触网正常运行的异物问题，提出了一种基于神经网络融合模型的铁路接触网异物智能检测模型。以Faster R-CNN框架为基础，增加特征金字塔结构以学习图像不同尺度的特征；针对不同异物类型，将其分为鸟巢和轻质漂浮物，并运用ResNet50和ResNet101作为骨架网络，分别针对具有单一特征的鸟巢和特征复杂多变的轻质漂浮物进行识别；融合2个网络的识别框，得到精确的识别结果。对比实验表明，该模型的检测结果优于常规目标检测方法，可有效降低铁路接触网异物检测的人工成本，为铁路接触网的稳定运营提供了可行的解决方案。

为实现异构车站信号平面图图纸数据格式的统一，结合车站信号平面图（简称：平面图）中各模块的形态特征分析与逻辑关系，提出基于OpenCV的图像识别方法以对平面图中主要的站场信号设备进行图像识别。将CAD平面图统一转化为相同分辨率及尺寸的PNG格式图像，采用灰度化和边缘检测算法进行图像预处理，得到站场的轮廓；分析平面图结构，利用Hough圆检测与直线检测实现平面图元的特征提取；根据识别到的圆与直线段，结合每种站场信号设备的属性特点及其之间物理连接的逻辑关系，分别设计识别方法。试验结果表明：基于OpenCV的图像识别方法可较为准确、完整地识别出各类站场信号设备，并获得每个设备相关的站场数据。

为提高现阶段基于K-Means聚类算法的用户信用画像模型的准确性和实时性，提出一种融合自组织映射（SOM，Self-Organizing Map）神经网络与K-Means聚类算法的改进方法。通过SOM对用户数据进行降维和特征提取，直接获得最优聚类数目后再用K-Means算法进行聚类分析。通过真实在线借贷平台数据对所提方法进行验证，结果表明，该方法可提升用户信用画像分析的质量，更好地满足金融数据分析中对实时管理和风险控制的要求，为金融机构提供精准的决策支持。

高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统中既有的进口超声波测风仪在运用中存在凝冻天气下功能失效的情况。研制了抗凝冻、采用测风与加热功能一体化设计的国产化超声波测风仪，以替代进口。文章基于超声波凝冻检测原理及国产超声波测风仪主体结构设计，提出超声波测风仪凝冻检测与加热装置设计；该装置采用双判据加热控制逻辑启动加热组件工作，加热组件置于测风仪内部、与测风探头内部构件紧密贴合，具有较高加热效率。在长白山天池气象站的外场试验表明：当凝冻发生时，凝冻检测与加热装置能对测风仪关键部位进行加热，有效防止测风功能失效。同时，通过凝冻条件下对比测试，发现无凝冻检测与加热功能的测风仪与带凝冻检测与加热功能的超声测风仪所采集的测风数据存在较大偏差。后续将开展深入研究，查明误差根源后改进其设计。

为解决预制U型槽各构件设计深度不足、U型槽和泵站间接口复杂且易出现渗漏水病害、传统的预制构件外观质量检测手段效率低且精度不足的问题，开展铁路路基装配式U型槽设计施工一体化BIM技术研究。通过BIM深化设计，精细模拟钢筋、套筒、波纹管、下料孔等构件的空间位置关系，优化钢筋布置；进行泵站与U型槽主体结构一体化BIM设计，共用侧墙，消除二者连接薄弱点；制定预制U型槽外观质量检测标准，通过光学追踪激光扫描仪获取构件点云，开展关键尺寸分析处理，实现自动化外观质量检测。应用结果表明，该技术可有效降低钢筋干扰、增强设计整体性、提高外观质量检测的效率和精度，为铁路预制装配式结构提供了基于BIM的设计施工一体化解决方案。

列车确报系统是铁路运输管理信息系统的核心子系统之一。为了加强铁路信息安全，响应国家自主化技术创新要求，中国国家铁路集团有限公司实施了列车确报系统的全面国产化改造，其中包括后台应用程序适应性维护。后台应用程序主要完成确报数据的接收、转发和入库处理，并与多个信息系统进行信息交互，直接决定列车确报系统的可靠性、性能及相关信息系统的稳定运行。基于列车确报系统架构及国产化改造技术选型，文章全面分析国产化改造对后台应用程序的相关影响，确定了后台应用程序适应性维护的范围，制定测试方案并搭建测试环境，对变更后的后台应用程序的功能与性能进行测试，确保后台应用程序稳定运行，性能下降程度可接受，与其它相关信息系统正常进行信息交互。文章提出的解决方案具有共通性，对交通运输行业及其他行业信息系统国产化改造具有一定参考价值。

针对铁路信息系统多小散、开发主体多、运营维护困难等诸多难题，研究铁路信息系统统型总体思路及实施策略。文章分析了铁路信息系统建设现状，提出铁路信息系统统型的具体需求；基于应用现代化理论，提出铁路信息系统统型总体思路，分别从管理层面、技术层面、业务层面提出具体实施方案，其中，在业务层面，提出了通用化统型、系列化统型、模块化统型等3种方法；以未来3~5年为周期，规划统型实施策略，同时提出保障措施。研究结果可为铁路信息系统统型提供系统性的理论参考及技术支撑。

为满足西安北站综合交通枢纽信息管理需求，针对该站在信息采集与接口标准化、乘客接驳信息服务、运营辅助决策信息服务、枢纽综合管理中心信息服务、应急信息服务等业务面临的实际困难，提出了综合交通枢纽信息管理系统设计方案。采用多维信息融合协同、多方自治信息共享及信息高效联动等技术，保障大型综合枢纽站多种制式、多种交通方式之间的信息互联互通，为旅客、运营单位、枢纽综合管理中心及应急管理中心提供更加便捷和高效的服务。

随着铁路信息化的不断发展，铁路企业都建立了各自的电子公文系统，用于内部公文的批示和流转，但铁路企业间及上下级企业间仍然缺乏安全有效的公文交换方式和手段。文章基于数字信封加密传输技术，设计了铁路电子公文交换系统，阐述了其系统的架构、功能和关键技术。试用表明，该系统的应用可有效提高铁路企业间的公文交换效率，降低信息泄露风险，具有一定的推广价值。

为解决动车段（所）检修物资供应效率低、管理落后的问题，研发动车组检修物资仓储与配送一体化管理系统。围绕检修物资供应中的仓储和配送两个核心环节，通过微服务架构、可视化管理等关键技术搭建可感知、可追溯、可弹性扩展的一体化管理系统，实现计划、采购、储存、配送、使用、报废等核心业务的线上办理。应用表明，该系统提升了动车组检修物资供应的管理水平和作业效率，为实现铁路检修物资全生命周期管理提供了技术支撑。

针对铁路、地铁等不同制式的轨道交通无法在同一台闸机上检票的问题，基于北京市域（郊）铁路客运站的实际情况，应用多制式融合的通信及控制逻辑和双主控模块指令交互技术，设计了多制式轨道交通融合的检票闸机，实现在一台闸机上的双票制进/出站检票功能。试点应用情况表明，该闸机可实现便捷、稳定的多制式检票功能，有效提高了多制式检票场景下旅客检票通行的效率。

为满足机车分级整备、跨铁路局集团公司（简称：局）段整备和精准检修的管理需求，设计了集采集、传输、应用等功能为一体的机车实时走行公里应用系统。利用车载装置实时采集列车运行监控装置（LKJ）走行公里数据；依托3G/4G移动网络和机辆信息管理平台内/外网传输通道，实现在线走行公里数据的传输和落地；通过机车走行公里地面应用，实现实时数据查询和多维度统计分析，以及机车整备预测、修程预测等功能。在试点局段的试用结果表明，该系统为机车整备、检修提供了量化依据，减少人工维护数据工作量，杜绝机车失修和超整备周期使用的发生，减轻运输安全风险，整体提升机车运营维护水平和效率。

针对城市轨道交通单专业运营维护（简称：运维）系统的差异性，利用轨道交通数据共享平台数据接口，设计研发了城市轨道交通多专业智能运维系统。基于微服务后端架构和微前端技术，实现对城市轨道交通各专业设备、运行状态及运营管理等方面数据的全面监测、分析和预测。为提高城市轨道交通的安全性和可靠性、实现智能化管理提供技术支撑。

针对城市轨道交通线网运营指挥平台（简称：线网运营指挥平台）图纸数据更新面临的业务数据量大、效率低，以及图纸一致性难以保障等问题，提出一种基于gRPC的分布式图纸数据同步更新方法。通过对线网运营指挥平台图纸数据更新业务流程的深入分析，设计了技术架构，并详细阐述了图纸分类存储、图纸更新服务、gRPC分布式图纸通信中心、多语言跨平台客户端及图纸更新集合识别等关键技术。实际应用表明，该方法实现了线网运营指挥平台多客户端集群下图纸版本同步更新与一致性保障，有效减少了人工维护图纸版本的工作量，提升了处理效率，为线网运营指挥平台大规模图纸同步更新提供了一种新的解决方案，也为网络化运营提供了重要技术支持。

针对当前城市轨道交通（简称：城轨）乘客信息系统（PIS，Passenger Information System）运营维护（简称：运维）方式智能化水平低、对人工依赖性强、人工成本高、故障发现慢及处理效率低等问题，设计并实现了城轨PIS智能运维平台。基于特征对比、日志分析、决策树等技术，通过主动检测、故障智能检测与诊断、处置决策辅助、远程运维等方式，面向运维人员提供故障告警提示、故障信息展示、故障诊断分析、运维决策建议、远程运维操作等功能，实现了PIS运行过程中故障发现−诊断−处置全流程的快速响应和功能扩展，提高了城轨PIS的运维效率和智能化水平。

列车自动运行系统（ATO，Automatic Train Operation）的核心是列车自动驾驶系统，它能够根据地面信息、列车位置和速度等信息，自动控制列车的速度和运行方向。ATO研究、试验和应用较多的国家主要有德国、法国、英国、日本等，主要工程应用是英国泰晤士铁路、德国斯图加特运输节点，主要设备厂家是阿尔斯通、西门子和泰雷兹。