2022年 第31卷 第9期
2022, 31(9): 1-6.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.01
摘要
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摘要:
为促进中欧班列的可持续发展，对中欧班列的运输价格调整进行研究分析。结合影响中欧班列运价的因素，包括运输成本、供给能力、市场需求、市场竞争、补贴力度及对外贸易发展趋势，提出运用系统动力学的方法解决中欧班列的运价调整问题。建立系统动力学模型，以中欧班列（成都）为例对模型进行仿真试验，仿真结果验证了模型的可行性。通过多种方案对比，提出了在市场需求和政府补贴变化情况下的中欧班列运输价格调整方法，即需求系数上下浮动4个单位，运价调整范围在50美元/TEU内；为维持中欧班列价格优势，保持中欧班列货源吸引力，政府补贴降速应在30%以内，即运价涨幅在200～500美元/TEU之间，为中欧班列运价调整方向和范围提供参考。
为促进中欧班列的可持续发展，对中欧班列的运输价格调整进行研究分析。结合影响中欧班列运价的因素，包括运输成本、供给能力、市场需求、市场竞争、补贴力度及对外贸易发展趋势，提出运用系统动力学的方法解决中欧班列的运价调整问题。建立系统动力学模型，以中欧班列（成都）为例对模型进行仿真试验，仿真结果验证了模型的可行性。通过多种方案对比，提出了在市场需求和政府补贴变化情况下的中欧班列运输价格调整方法，即需求系数上下浮动4个单位，运价调整范围在50美元/TEU内；为维持中欧班列价格优势，保持中欧班列货源吸引力，政府补贴降速应在30%以内，即运价涨幅在200～500美元/TEU之间，为中欧班列运价调整方向和范围提供参考。
2022, 31(9): 7-13.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.02
摘要:
基于全球卫星导航系统（GNSS ，Global Navigation Satellite System）的列车定位技术降低了铁路建设与运营的成本，数字轨道地图作为地图匹配方法的基础，通常作为辅助定位手段对卫星定位偏差进行校正，对轨道线形进行准确描述及约简是轨道电子地图构建存储的前提。文章采用方位角近似估计曲率的方法对轨迹平面线形进行初步识别分类，为提高线形的拟合精度，引入自适应权值因子，对最小二乘拟合法进行优化，以消除大偏差观测数据对拟合趋势的影响，从而保证整体轨迹数据的平滑拟合及精度。实测车辆轨迹数据验证表明，该算法可对车辆轨迹线路特征进行有效提取及准确描述。
基于全球卫星导航系统（GNSS ，Global Navigation Satellite System）的列车定位技术降低了铁路建设与运营的成本，数字轨道地图作为地图匹配方法的基础，通常作为辅助定位手段对卫星定位偏差进行校正，对轨道线形进行准确描述及约简是轨道电子地图构建存储的前提。文章采用方位角近似估计曲率的方法对轨迹平面线形进行初步识别分类，为提高线形的拟合精度，引入自适应权值因子，对最小二乘拟合法进行优化，以消除大偏差观测数据对拟合趋势的影响，从而保证整体轨迹数据的平滑拟合及精度。实测车辆轨迹数据验证表明，该算法可对车辆轨迹线路特征进行有效提取及准确描述。
2022, 31(9): 14-19.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.03
摘要:
为研究第三代北斗卫星导航系统（BDS -3，BeiDou Navigation Satellite System-3 ）精密单点定位技术（PPP ，Precise Point Positioning）在铁路勘测应用中的可行性，文章推导了BDS-3任意双频非差非组合PPP通用函数模型，并采用该模型对BDS-3卫星B1I、B3I、B1C和B2a信号形成的5种双频组合进行PPP解算和性能分析，利用某铁路观测数据，对BDS-3进行PPP解算。结果表明， 所有观测时段内可见卫星数约为7～11颗，空间位置精度因子（PDOP，Position Dilution of Precision）值约为2.0，可见卫星数较多，且空间几何分布良好；在静态和仿动态解算模式下，在水平和高程方向均可实现厘米级的定位精度。该研究可为BDS-3精密单点定位技术在铁路勘察中的应用提供参考。
为研究第三代北斗卫星导航系统（BDS -3，BeiDou Navigation Satellite System-3 ）精密单点定位技术（PPP ，Precise Point Positioning）在铁路勘测应用中的可行性，文章推导了BDS-3任意双频非差非组合PPP通用函数模型，并采用该模型对BDS-3卫星B1I、B3I、B1C和B2a信号形成的5种双频组合进行PPP解算和性能分析，利用某铁路观测数据，对BDS-3进行PPP解算。结果表明， 所有观测时段内可见卫星数约为7～11颗，空间位置精度因子（PDOP，Position Dilution of Precision）值约为2.0，可见卫星数较多，且空间几何分布良好；在静态和仿动态解算模式下，在水平和高程方向均可实现厘米级的定位精度。该研究可为BDS-3精密单点定位技术在铁路勘察中的应用提供参考。
2022, 31(9): 20-24.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.04
摘要:
针对现有射频识别标签易脱落损坏导致丢失车号的问题，提出了基于图像处理的城轨列车车号识别系统。利用工业相机拍摄城轨列车侧面车号，再采用加速稳健特征算法和变换不变低秩纹理方法对拍摄到的图片进行车号定位、校正、分割操作，利用Visual Geometry Group-16（VGG-16）网络模型对分割好的车号字符进行识别。试验结果表明，该系统具有鲁棒性好、识别准确率高等特点，能够满足城轨列车车号获取的要求。
针对现有射频识别标签易脱落损坏导致丢失车号的问题，提出了基于图像处理的城轨列车车号识别系统。利用工业相机拍摄城轨列车侧面车号，再采用加速稳健特征算法和变换不变低秩纹理方法对拍摄到的图片进行车号定位、校正、分割操作，利用Visual Geometry Group-16（VGG-16）网络模型对分割好的车号字符进行识别。试验结果表明，该系统具有鲁棒性好、识别准确率高等特点，能够满足城轨列车车号获取的要求。
2022, 31(9): 25-28.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.05
摘要:
针对目前铁路变配电所视频监控系统、在线监测系统等多种辅助生产系统互相独立，缺乏信息交互和统一管理平台的问题，设计了基于物联网架构的铁路变配电所辅助综合监控系统。该系统利用统一的管理平台和标准接口将视频、安防、在线监测等系统进行统一管理，实现自动巡检、信息共享、告警联动等功能。实践证明，辅助监控系统打破了各子系统“信息孤岛”的现象，提升了变配电所运营维护管理效率，降低了运维人员的工作强度。
针对目前铁路变配电所视频监控系统、在线监测系统等多种辅助生产系统互相独立，缺乏信息交互和统一管理平台的问题，设计了基于物联网架构的铁路变配电所辅助综合监控系统。该系统利用统一的管理平台和标准接口将视频、安防、在线监测等系统进行统一管理，实现自动巡检、信息共享、告警联动等功能。实践证明，辅助监控系统打破了各子系统“信息孤岛”的现象，提升了变配电所运营维护管理效率，降低了运维人员的工作强度。
2022, 31(9): 29-32.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.06
摘要:
针对铁路客服中心存在的依赖人工座席提供服务、服务效率低、用户体验差等问题，文章设计了铁路智能客服系统。该系统具有自然语言交互理解、智能知识搜索等功能，能够为旅客提供基于对话方式的拟人化的人机交流，有效地提升了铁路客服中心互动式语音应答（IVR，Interactive Voice Response）人工替代率，快速准确地为旅客货主提供自助咨询查询服务。实践证明，所设计的系统较传统按键IVR模式人工替代率提升了20%，能够缓解人工座席话务压力，实现铁路客服工作质量和效率稳步提升，促进铁路客服中心高质量发展。
针对铁路客服中心存在的依赖人工座席提供服务、服务效率低、用户体验差等问题，文章设计了铁路智能客服系统。该系统具有自然语言交互理解、智能知识搜索等功能，能够为旅客提供基于对话方式的拟人化的人机交流，有效地提升了铁路客服中心互动式语音应答（IVR，Interactive Voice Response）人工替代率，快速准确地为旅客货主提供自助咨询查询服务。实践证明，所设计的系统较传统按键IVR模式人工替代率提升了20%，能够缓解人工座席话务压力，实现铁路客服工作质量和效率稳步提升，促进铁路客服中心高质量发展。
2022, 31(9): 33-37.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.07
摘要:
旅游铁路对消防安全管理提出了更高要求，传统消防安全管理模式已无法适应旅游铁路的快速发展。文章研究将视频监控、蓝牙定位、物联网等技术应用于旅游铁路消防安全管理；结合都江堰—四姑娘山旅游铁路（都四线）示范工程，建设了消防系统智能运营维护平台平台，重点实现人员自动检测、定位和跟踪，消防设备设施状态实时监测和预警，以及灾情现场火灾参数动态监测与预警，能够极大地增强旅游铁路消防系统运营维护能力，并在火灾发生时提供准确可靠救援指挥参考信息，为旅游铁路安全运营提供了强有力的技术保障。
旅游铁路对消防安全管理提出了更高要求，传统消防安全管理模式已无法适应旅游铁路的快速发展。文章研究将视频监控、蓝牙定位、物联网等技术应用于旅游铁路消防安全管理；结合都江堰—四姑娘山旅游铁路（都四线）示范工程，建设了消防系统智能运营维护平台平台，重点实现人员自动检测、定位和跟踪，消防设备设施状态实时监测和预警，以及灾情现场火灾参数动态监测与预警，能够极大地增强旅游铁路消防系统运营维护能力，并在火灾发生时提供准确可靠救援指挥参考信息，为旅游铁路安全运营提供了强有力的技术保障。
2022, 31(9): 38-42.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.08
摘要:
目前铁路施工组织平面图的绘制以人工为主，存在绘制周期长、精度不高、工作量大等问题。为此，提出一种应用国产CAD控件和GDAL开源软件库自动生成铁路施工组织平面图的方法：依据铁路线路数据计算平面图出图范围，利用GDAL处理出图范围内的地图底图和矢量数据，使用CAD控件完成铁路施工组织平面图所有数据的绘制。基于该方法完成了软件开发，并以某铁路工程为例，分析不同铁路里程、不同地图层级下生成平面图的耗时情况；结果表明：该方法出图效率高，便于绘制铁路工程项目不同设计阶段所需的施工组织平面图，极大地减轻了设计人员工作量。
目前铁路施工组织平面图的绘制以人工为主，存在绘制周期长、精度不高、工作量大等问题。为此，提出一种应用国产CAD控件和GDAL开源软件库自动生成铁路施工组织平面图的方法：依据铁路线路数据计算平面图出图范围，利用GDAL处理出图范围内的地图底图和矢量数据，使用CAD控件完成铁路施工组织平面图所有数据的绘制。基于该方法完成了软件开发，并以某铁路工程为例，分析不同铁路里程、不同地图层级下生成平面图的耗时情况；结果表明：该方法出图效率高，便于绘制铁路工程项目不同设计阶段所需的施工组织平面图，极大地减轻了设计人员工作量。
2022, 31(9): 43-47.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.09
摘要:
针对地铁车辆段建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）正向设计过程中，工艺设备构件库信息量无法满足设计使用需求的问题，提出了采用BIM正向设计技术进行地铁车辆段工艺设计的基本流程及信息流优化方式，研究了在工艺设计专业领域内基于Revit平台进行工艺设备多途径三维建模并自动化录入信息的方法。该研究成果可提升工艺设计协作效率，为地铁车辆段及其他工业厂房建设项目的工艺正向设计基础提供借鉴。
针对地铁车辆段建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）正向设计过程中，工艺设备构件库信息量无法满足设计使用需求的问题，提出了采用BIM正向设计技术进行地铁车辆段工艺设计的基本流程及信息流优化方式，研究了在工艺设计专业领域内基于Revit平台进行工艺设备多途径三维建模并自动化录入信息的方法。该研究成果可提升工艺设计协作效率，为地铁车辆段及其他工业厂房建设项目的工艺正向设计基础提供借鉴。
2022, 31(9): 48-51.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.10
摘要:
依据中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）行车调度工作内容，通过分析行车调度工作考核机制，设计了考核基准数据和考核结果的自动提取流程，形成了铁路行车调度工作考核自动化方案，实现了自动提取考核结果、自动更新考核基准和自动生成并下达奖励命令等功能。该方案已在国铁集团调度中心应用，有效降低了考核出错率，提高了调度部门的工作效率。
依据中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）行车调度工作内容，通过分析行车调度工作考核机制，设计了考核基准数据和考核结果的自动提取流程，形成了铁路行车调度工作考核自动化方案，实现了自动提取考核结果、自动更新考核基准和自动生成并下达奖励命令等功能。该方案已在国铁集团调度中心应用，有效降低了考核出错率，提高了调度部门的工作效率。
2022, 31(9): 52-56.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.11
摘要:
针对国铁采购平台实际交易业务中出现的发票流转不畅、发票订单勾稽困难及财务入账信息不匹配等问题，提出采用新版税控服务器搭建电子发票服务系统的设计方案。通过发票赋码、元数据生成和票据生成等关键技术，高效实现提高发票流转、简化人工处理、提高财务对账及入账效率的目标。该方案将有助于铁路企业降本增效、节约社会资源。
针对国铁采购平台实际交易业务中出现的发票流转不畅、发票订单勾稽困难及财务入账信息不匹配等问题，提出采用新版税控服务器搭建电子发票服务系统的设计方案。通过发票赋码、元数据生成和票据生成等关键技术，高效实现提高发票流转、简化人工处理、提高财务对账及入账效率的目标。该方案将有助于铁路企业降本增效、节约社会资源。
2022, 31(9): 57-62.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.12
摘要:
高速铁路（简称：高铁）客流一天之中具有较大的波动性，呈现出高峰、平峰、低谷的特点。文章利用“削峰填谷”思想，基于分时定价理论和Logit效用函数，考虑旅客选择出行方式的行为因素，以及线路通过能力、客车容量等约束，建立以高铁企业收入最大化为目标的分时定价模型，并利用遗传算法进行求解。通过某铁路线实际算例，验证上述模型和算法的可行性。验证结果表明，高铁分时定价策略有助于提升高铁市场占有率及运营企业客运收益。
高速铁路（简称：高铁）客流一天之中具有较大的波动性，呈现出高峰、平峰、低谷的特点。文章利用“削峰填谷”思想，基于分时定价理论和Logit效用函数，考虑旅客选择出行方式的行为因素，以及线路通过能力、客车容量等约束，建立以高铁企业收入最大化为目标的分时定价模型，并利用遗传算法进行求解。通过某铁路线实际算例，验证上述模型和算法的可行性。验证结果表明，高铁分时定价策略有助于提升高铁市场占有率及运营企业客运收益。
2022, 31(9): 63-68.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.13
摘要:
针对计算机联锁自动测试软件所需的铁路站场数据依赖人工手动输入、自动化程度不高的问题，提出了铁路计算机联锁站场数据自动提取方法。以经过验证无误的联锁上位机界面图像作为图像识别系统的输入，分析信号设备显示特征并定义数据模型，基于OpenCVSharp计算机视觉库，利用图像识别相关算法，设计识别流程，自动提取站场数据。采用上述方法开发软件，展示信号设备识别与数据提取效果。该方法能准确识别出联锁上位机界面中的信号机、道岔与轨道区段，从而实现相关站场数据的自动提取。
针对计算机联锁自动测试软件所需的铁路站场数据依赖人工手动输入、自动化程度不高的问题，提出了铁路计算机联锁站场数据自动提取方法。以经过验证无误的联锁上位机界面图像作为图像识别系统的输入，分析信号设备显示特征并定义数据模型，基于OpenCVSharp计算机视觉库，利用图像识别相关算法，设计识别流程，自动提取站场数据。采用上述方法开发软件，展示信号设备识别与数据提取效果。该方法能准确识别出联锁上位机界面中的信号机、道岔与轨道区段，从而实现相关站场数据的自动提取。
2022, 31(9): 69-75.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.14
摘要:
为保障黄骅港智能调度与控制系统可靠运行，减轻设备维护人员工作强度，设计并实现了黄骅港智能调度与控制系统运行维护（简称：运维）平台。该平台基于Spring Boot+Vue的集成开发框架，实现设备在调试、运用到报废整个运营过程中的资源管理；利用SNMP、SSH、WMI、Syslog和JDBC等协议实现设备状态的实时监控；基于客户端代理模式实现文件传输功能；搭载大数据分析技术，建立相应的智能化分析模型，为设备管理提供相应的决策支持；借助可视化技术实现设备监测数据的直观展示。该运维平台的应用可有效提升黄骅港智能调度与控制系统设备的维护效率、降低设备运维管理强度，为制定系统设备的运维管理策略提供参考。
为保障黄骅港智能调度与控制系统可靠运行，减轻设备维护人员工作强度，设计并实现了黄骅港智能调度与控制系统运行维护（简称：运维）平台。该平台基于Spring Boot+Vue的集成开发框架，实现设备在调试、运用到报废整个运营过程中的资源管理；利用SNMP、SSH、WMI、Syslog和JDBC等协议实现设备状态的实时监控；基于客户端代理模式实现文件传输功能；搭载大数据分析技术，建立相应的智能化分析模型，为设备管理提供相应的决策支持；借助可视化技术实现设备监测数据的直观展示。该运维平台的应用可有效提升黄骅港智能调度与控制系统设备的维护效率、降低设备运维管理强度，为制定系统设备的运维管理策略提供参考。
2022, 31(9): 76-80.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.09.15
摘要:
针对市域（郊）铁路列车交路复杂、乘务管理业务繁杂的问题，全面梳理了市域（郊）铁路乘务管理的业务需求，设计了适用于市域（郊）铁路的乘务管理系统。介绍乘务管理系统的业务架构、功能架构和硬件架构，该系统具有乘务计划自动编制、出/退勤过程卡控、多元化的司机培训等功能，并顺利在金义东市域铁路投入使用。
针对市域（郊）铁路列车交路复杂、乘务管理业务繁杂的问题，全面梳理了市域（郊）铁路乘务管理的业务需求，设计了适用于市域（郊）铁路的乘务管理系统。介绍乘务管理系统的业务架构、功能架构和硬件架构，该系统具有乘务计划自动编制、出/退勤过程卡控、多元化的司机培训等功能，并顺利在金义东市域铁路投入使用。
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