2023年 第32卷 第4期
2023, 32(4): 1-6.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.01
摘要
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摘要:
为探究城市轨道交通（简称：城轨）车辆轮对的轮径值退化规律，有效评估轮对可靠性，提出基于Wiener过程的城轨车辆轮对可靠性评估方法。选取轮径值作为性能退化指标，建立基于Wiener过程的城轨车辆轮对退化模型。通过计算轮对剩余寿命，选择精度最高的退化模型进行可靠性评估。针对退化模型参数后验分布计算公式较为复杂的问题，采用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC，Markov Chain Monte Carlo）方法进行求解。 基于广州地铁8号线列车轮对实测数据进行实例验证，结果表明，城轨车辆应保证轮对可靠度不低于0. 9，且在镟修后运行至27.51万km时，应检查轮对退化情况，以保障车辆的运行安全。
为探究城市轨道交通（简称：城轨）车辆轮对的轮径值退化规律，有效评估轮对可靠性，提出基于Wiener过程的城轨车辆轮对可靠性评估方法。选取轮径值作为性能退化指标，建立基于Wiener过程的城轨车辆轮对退化模型。通过计算轮对剩余寿命，选择精度最高的退化模型进行可靠性评估。针对退化模型参数后验分布计算公式较为复杂的问题，采用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC，Markov Chain Monte Carlo）方法进行求解。 基于广州地铁8号线列车轮对实测数据进行实例验证，结果表明，城轨车辆应保证轮对可靠度不低于0. 9，且在镟修后运行至27.51万km时，应检查轮对退化情况，以保障车辆的运行安全。
2023, 32(4): 7-10.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.02
摘要:
文章阐述了云边架构下的应用协同架构，研究了基于容器的应用协同技术，包括镜像分发和应用管理方面；解决了云边架构下边缘节点拉取镜像延迟及应用部署的应用协同问题；介绍了应用协同在铁路的应用场景，为基于云边架构的铁路生产应用提供参考。
文章阐述了云边架构下的应用协同架构，研究了基于容器的应用协同技术，包括镜像分发和应用管理方面；解决了云边架构下边缘节点拉取镜像延迟及应用部署的应用协同问题；介绍了应用协同在铁路的应用场景，为基于云边架构的铁路生产应用提供参考。
2023, 32(4): 11-17.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.03
摘要:
基于海量运维数据的风险预测和风险防控是铁路数据中心实现智能运维的基础性工作。围绕铁路数据中心智能运维需求，研究智能分析方法，依托铁路数据服务平台的大数据存储和数据共享服务能力，使用平台提供的数据预处理及模型训练、模型部署等工具，建立容量趋势预测、基于日志分析的风险预测、运行异常预测、施工风险预测等不同运维场景风险预测模型，完成模型训练、调优和测试，最后将通过实验验证的模型进行发布和上线更新。建立基于海量运维数据的铁路数据中心风险预测与防控系统，可以通过运维经验积累来改进评估指标和预测模型，提高风险预测的准确性及风险处置的有效性，帮助运维人员快速聚焦主要问题，有利于保障铁路数据中心长期安全稳定运行，夯实铁路运输生产安全的基础。
基于海量运维数据的风险预测和风险防控是铁路数据中心实现智能运维的基础性工作。围绕铁路数据中心智能运维需求，研究智能分析方法，依托铁路数据服务平台的大数据存储和数据共享服务能力，使用平台提供的数据预处理及模型训练、模型部署等工具，建立容量趋势预测、基于日志分析的风险预测、运行异常预测、施工风险预测等不同运维场景风险预测模型，完成模型训练、调优和测试，最后将通过实验验证的模型进行发布和上线更新。建立基于海量运维数据的铁路数据中心风险预测与防控系统，可以通过运维经验积累来改进评估指标和预测模型，提高风险预测的准确性及风险处置的有效性，帮助运维人员快速聚焦主要问题，有利于保障铁路数据中心长期安全稳定运行，夯实铁路运输生产安全的基础。
2023, 32(4): 18-23.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.04
摘要:
针对传统铁路机车车号定位检测模型泛化性较低，不适用于多种检测应用场景等问题，提出一种适用于非限制场景、基于YOLO（You Only Look Once）v4-tiny模型的铁路机车车号定位检测方法。文章采用空洞卷积代替标准卷积，增大机车车号特征提取感受野，提升传统YOLOv4-tiny模型的检测精度；建立铁路机车车号数据集（RLND ，Railway Locomotive Number Dataset），用于模型训练，并对模型的检测效果进行验证。验证结果表明，该方法对铁路机车车号的定位检测精度为99.44%，检测速度为50 帧/s，能够应对非限制场景下的机车车号定位检测需求。
针对传统铁路机车车号定位检测模型泛化性较低，不适用于多种检测应用场景等问题，提出一种适用于非限制场景、基于YOLO（You Only Look Once）v4-tiny模型的铁路机车车号定位检测方法。文章采用空洞卷积代替标准卷积，增大机车车号特征提取感受野，提升传统YOLOv4-tiny模型的检测精度；建立铁路机车车号数据集（RLND ，Railway Locomotive Number Dataset），用于模型训练，并对模型的检测效果进行验证。验证结果表明，该方法对铁路机车车号的定位检测精度为99.44%，检测速度为50 帧/s，能够应对非限制场景下的机车车号定位检测需求。
2023, 32(4): 24-31.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.05
摘要:
为直观展示城市轨道交通综合枢纽（简称：城轨枢纽）规划和设计成果，促进相关方对工程规划和设计方案达成一致理解，确保城轨枢纽规划与设计的合理性和可实施性，采用建筑信息模型（BIM）、三维地理信息系统（GIS）和开源的虚幻引擎（UE，Unreal Engine）相结合的技术方案，开发了城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统（简称：三维展示系统）。该系统利用城轨枢纽项目既有的BIM数据和3D GIS数据，基于UE运行环境，完成空间数据预处理与融合、典型场景渲染处理以及环境要素添加，构建效果逼真的城轨枢纽三维实景仿真模型；提供自然采光模拟和监控视频模拟功能，满足车站地下结构引入自然采光的效果分析与评估、视频监控点辅助设计等专项设计要求。三维展示系统提供便捷易用的人机交互界面，方便用户将枢纽规划和设计成果定制和输出为视频、高清效果图和规划影像图，满足现场模拟、设计验证、成果汇报、设计沟通、工程管理等多种应用需求。
为直观展示城市轨道交通综合枢纽（简称：城轨枢纽）规划和设计成果，促进相关方对工程规划和设计方案达成一致理解，确保城轨枢纽规划与设计的合理性和可实施性，采用建筑信息模型（BIM）、三维地理信息系统（GIS）和开源的虚幻引擎（UE，Unreal Engine）相结合的技术方案，开发了城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统（简称：三维展示系统）。该系统利用城轨枢纽项目既有的BIM数据和3D GIS数据，基于UE运行环境，完成空间数据预处理与融合、典型场景渲染处理以及环境要素添加，构建效果逼真的城轨枢纽三维实景仿真模型；提供自然采光模拟和监控视频模拟功能，满足车站地下结构引入自然采光的效果分析与评估、视频监控点辅助设计等专项设计要求。三维展示系统提供便捷易用的人机交互界面，方便用户将枢纽规划和设计成果定制和输出为视频、高清效果图和规划影像图，满足现场模拟、设计验证、成果汇报、设计沟通、工程管理等多种应用需求。
2023, 32(4): 32-37.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.06
摘要:
随着我国铁路建设规模不断扩大，铁路沿线地质灾害监测需求也在逐渐增加。针对铁路地质灾害的特点，提出基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测方法。详细阐述了无人机数据采集流程与数据处理技术，对某段运营期铁路现场踏勘并生成数字地形成果，并对存在地质灾害风险的区域进行数字地形成果综合解译。结果表明，无人机摄影测量技术可对铁路沿线地质灾害进行有效监测，为铁路运行安全提供科学可靠的数据支撑。
随着我国铁路建设规模不断扩大，铁路沿线地质灾害监测需求也在逐渐增加。针对铁路地质灾害的特点，提出基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测方法。详细阐述了无人机数据采集流程与数据处理技术，对某段运营期铁路现场踏勘并生成数字地形成果，并对存在地质灾害风险的区域进行数字地形成果综合解译。结果表明，无人机摄影测量技术可对铁路沿线地质灾害进行有效监测，为铁路运行安全提供科学可靠的数据支撑。
2023, 32(4): 38-42.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.07
摘要:
针对现阶段接触网腕臂装配建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）设计主要采用通用安装模型，无法精确反映现场实际安装情况的问题，建立单元库创建腕臂装配模板，结合参数化单元技术及自定义实体等技术，研发了基于BIM的接触网腕臂装配设计系统。该系统可快速创建并布置接触网腕臂装配模型，实现装配设计的自动化和智能化。实践表明，开发的系统大幅提高了接触网腕臂的装配质量和精度，可满足接触网BIM设计的需要，为进一步推进接触网的数字化、智能化发展提供支撑。
针对现阶段接触网腕臂装配建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）设计主要采用通用安装模型，无法精确反映现场实际安装情况的问题，建立单元库创建腕臂装配模板，结合参数化单元技术及自定义实体等技术，研发了基于BIM的接触网腕臂装配设计系统。该系统可快速创建并布置接触网腕臂装配模型，实现装配设计的自动化和智能化。实践表明，开发的系统大幅提高了接触网腕臂的装配质量和精度，可满足接触网BIM设计的需要，为进一步推进接触网的数字化、智能化发展提供支撑。
2023, 32(4): 43-47.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.08
摘要:
企业远程办公模式下的信息系统安全防护体系呈现防护场景复杂、防护主体多样的特点。在攻击手段不断更迭，信息安全受到威胁的情况下，针对未来远程办公模式常态化所面临的信息安全问题，基于远程办公信息安全基础框架和安全动态防御模型，提出融合动态防御的企业远程办公信息安全防护框架。通过引用新技术，构建动态风险监测、风险识别和风险响应机制，提供主动防御及协同防御能力。该框架可以在铁路企业远程办公终端设备安全、边界接入安全、网络传输安全和基础设施安全开展应用，支撑铁路企业远程办公模式下的信息安全保障工作。
企业远程办公模式下的信息系统安全防护体系呈现防护场景复杂、防护主体多样的特点。在攻击手段不断更迭，信息安全受到威胁的情况下，针对未来远程办公模式常态化所面临的信息安全问题，基于远程办公信息安全基础框架和安全动态防御模型，提出融合动态防御的企业远程办公信息安全防护框架。通过引用新技术，构建动态风险监测、风险识别和风险响应机制，提供主动防御及协同防御能力。该框架可以在铁路企业远程办公终端设备安全、边界接入安全、网络传输安全和基础设施安全开展应用，支撑铁路企业远程办公模式下的信息安全保障工作。
2023, 32(4): 48-52.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.09
摘要:
为防范铁路资金支付风险，提升资金管理水平，在对现有资金结算业务需求分析的基础上，提出基于银企直联的铁路财会信息化建设方案。通过研究业务流程、资金结算系统功能及银企直联接口设计，结合工作流、安全加密传输、分布式调度等技术，实现铁路财会资金结算系统和银行系统的有机融合与平滑对接，有效提高资金结算工作的效率，防范资金结算风险。实践表明，该研究实现了对铁路企业各账户资金的按计划监控，可实时反映开户单位账户资金变化，便于资金清算中心对资金进行全面管理，为提升铁路财会信息化建设水平提供支撑。
为防范铁路资金支付风险，提升资金管理水平，在对现有资金结算业务需求分析的基础上，提出基于银企直联的铁路财会信息化建设方案。通过研究业务流程、资金结算系统功能及银企直联接口设计，结合工作流、安全加密传输、分布式调度等技术，实现铁路财会资金结算系统和银行系统的有机融合与平滑对接，有效提高资金结算工作的效率，防范资金结算风险。实践表明，该研究实现了对铁路企业各账户资金的按计划监控，可实时反映开户单位账户资金变化，便于资金清算中心对资金进行全面管理，为提升铁路财会信息化建设水平提供支撑。
2023, 32(4): 53-57.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.10
摘要:
针对不断提高的铁路信息化建设需求，设计了基于DevOps理念的铁路软件开发平台。通过微服务架构、容器化管理、统一安全认证等技术，提供全生命周期的一站式软件开发服务，实现软件开发可视化、管理统一化、数据公享化，打破单兵作战的软件开发模式。在中国铁路上海局集团有限公司应用的结果表明，该平台提升了软件交付效率，保证了软件开发与交付过程中的可靠性、稳定性和安全性。
针对不断提高的铁路信息化建设需求，设计了基于DevOps理念的铁路软件开发平台。通过微服务架构、容器化管理、统一安全认证等技术，提供全生命周期的一站式软件开发服务，实现软件开发可视化、管理统一化、数据公享化，打破单兵作战的软件开发模式。在中国铁路上海局集团有限公司应用的结果表明，该平台提升了软件交付效率，保证了软件开发与交付过程中的可靠性、稳定性和安全性。
2023, 32(4): 58-63.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.11
摘要:
高速铁路客运调度计划与列车席位管理关联紧密，为了解决目前客运系统与调度系统独立建设导致的信息交互不畅、岗位协同性较低等问题，保证运力资源与出行需求的精确匹配，提出高速铁路客运调度计划与席位管理自动交互方案。通过生产信息数字化管理、调度命令自动化执行模式研究及开行计划安全卡控等技术手段，设计包含计划下达、命令执行、席位自动调整、执行反馈在内的自动交互应用，实现调度业务域与客票业务域上下工序间的流程贯通、数据融合及专业协作，保证列车席位调整和列车开行计划调整的安全性和及时性，为适应高速铁路客运作业在市场竞争中不断提高服务质量和服务水平的发展要求提供支撑。
高速铁路客运调度计划与列车席位管理关联紧密，为了解决目前客运系统与调度系统独立建设导致的信息交互不畅、岗位协同性较低等问题，保证运力资源与出行需求的精确匹配，提出高速铁路客运调度计划与席位管理自动交互方案。通过生产信息数字化管理、调度命令自动化执行模式研究及开行计划安全卡控等技术手段，设计包含计划下达、命令执行、席位自动调整、执行反馈在内的自动交互应用，实现调度业务域与客票业务域上下工序间的流程贯通、数据融合及专业协作，保证列车席位调整和列车开行计划调整的安全性和及时性，为适应高速铁路客运作业在市场竞争中不断提高服务质量和服务水平的发展要求提供支撑。
2023, 32(4): 64-69.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.12
摘要:
为了提升信息产业的安全性与可控性，重要信息基础设施的国产化改造工作势在必行。通过分析铁路电子支付平台的总体结构及功能模块，研究并提出3种国产化改造方案，分别为基础软/硬件分块改造、数据中心整体改造和业务功能模块分层改造。这些方案可为后续铁路电子支付平台国产化改造工作提供参考。
为了提升信息产业的安全性与可控性，重要信息基础设施的国产化改造工作势在必行。通过分析铁路电子支付平台的总体结构及功能模块，研究并提出3种国产化改造方案，分别为基础软/硬件分块改造、数据中心整体改造和业务功能模块分层改造。这些方案可为后续铁路电子支付平台国产化改造工作提供参考。
2023, 32(4): 70-74.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.13
摘要:
为降低中国铁路客票发售和预订系统（简称：客票系统）中数据同步的运营维护复杂度，增强数据同步性能和一致性，提高数据同步过程中满足业务复杂数据需求的能力，设计了客票系统数据同步平台，提出了平台架构和数据同步流程，综合运用智能并发入库、数据一致性检测、流式数据传输技术，提升客票系统数据服务能力。该平台已在客票系统多个业务中进行试用，试用效果良好。
为降低中国铁路客票发售和预订系统（简称：客票系统）中数据同步的运营维护复杂度，增强数据同步性能和一致性，提高数据同步过程中满足业务复杂数据需求的能力，设计了客票系统数据同步平台，提出了平台架构和数据同步流程，综合运用智能并发入库、数据一致性检测、流式数据传输技术，提升客票系统数据服务能力。该平台已在客票系统多个业务中进行试用，试用效果良好。
2023, 32(4): 75-78.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.14
摘要:
针对铁路防洪工作中人工判断气象云图准确度低，无法预判降雨影响的具体线路位置等问题，设计基于气象短临预报技术的铁路精准防洪系统，阐述了系统的总体架构、数据源组成、具体功能和关键技术。实际应用情况表明，该系统可有效改善传统24 h天气预报在铁路防洪预警中的不及时、不精准等问题，能够实现铁路雨情、水情的精准判识与险情预警，提升铁路防洪技术水平，提高铁路防洪管理工作效率。
针对铁路防洪工作中人工判断气象云图准确度低，无法预判降雨影响的具体线路位置等问题，设计基于气象短临预报技术的铁路精准防洪系统，阐述了系统的总体架构、数据源组成、具体功能和关键技术。实际应用情况表明，该系统可有效改善传统24 h天气预报在铁路防洪预警中的不及时、不精准等问题，能够实现铁路雨情、水情的精准判识与险情预警，提升铁路防洪技术水平，提高铁路防洪管理工作效率。
2023, 32(4): 79-83.
doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2023.04.15
摘要:
结合重载铁路港口车站作业特点，以黄骅港站为例，设计重载铁路港口车站智能管控平台。该平台整合港口区域内既有作业系统资源，实现了作业计划自动编制和执行、作业过程自动追踪、作业人员实时定位、作业远程监控预警等功能。该平台已在黄骅港站应用，在降低作业人员劳动强度、降低生产作业安全风险、提高生产作业效率和智能化管理水平等方面发挥了积极作用，为黄骅港站的运输生产作业向数字化、自动化、智能化转型提供了重要技术支撑。
结合重载铁路港口车站作业特点，以黄骅港站为例，设计重载铁路港口车站智能管控平台。该平台整合港口区域内既有作业系统资源，实现了作业计划自动编制和执行、作业过程自动追踪、作业人员实时定位、作业远程监控预警等功能。该平台已在黄骅港站应用，在降低作业人员劳动强度、降低生产作业安全风险、提高生产作业效率和智能化管理水平等方面发挥了积极作用，为黄骅港站的运输生产作业向数字化、自动化、智能化转型提供了重要技术支撑。
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