2021年 第30卷 第7期
2021, 30(7): 1-8.
摘要
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摘要:
京张高铁是支撑北京2022年冬奥会和冬残奥会（简称：冬奥会）成功举办的重要交通基础设施，冬奥会期间将面临旅客需求多样、线路条件复杂、安全保障要求高等重大挑战。为此，文章从服务、安全、文化展示3大方面系统分析京张高铁智能化服务总体需求，在此基础上，设计面向冬奥会出行的京张高铁智能化服务总体架构，提出亟待解决的关键科学问题和6项关键技术，并在冬奥会期间开展国际化售票服务、智能站车服务、智能动车组、安全大数据应用、地下站隧虚拟交互导引和融合展示服务、京张高铁文化视觉展示等典型应用示范。项目的系列成果，将为我国新一轮高铁产业增长提供技术动力，同时，带动相关领域的技术和经济发展，进一步提高中国高铁在全球的品牌地位，助力“一带一路”倡议的实施。
京张高铁是支撑北京2022年冬奥会和冬残奥会（简称：冬奥会）成功举办的重要交通基础设施，冬奥会期间将面临旅客需求多样、线路条件复杂、安全保障要求高等重大挑战。为此，文章从服务、安全、文化展示3大方面系统分析京张高铁智能化服务总体需求，在此基础上，设计面向冬奥会出行的京张高铁智能化服务总体架构，提出亟待解决的关键科学问题和6项关键技术，并在冬奥会期间开展国际化售票服务、智能站车服务、智能动车组、安全大数据应用、地下站隧虚拟交互导引和融合展示服务、京张高铁文化视觉展示等典型应用示范。项目的系列成果，将为我国新一轮高铁产业增长提供技术动力，同时，带动相关领域的技术和经济发展，进一步提高中国高铁在全球的品牌地位，助力“一带一路”倡议的实施。
2021, 30(7): 9-13.
摘要:
针对站台门控制系统在高风压、多种车型、高密度行车及自动驾驶情况下高频开关控制的可靠性和安全性问题，基于热备冗余控制原理及多种车型自适应控制原理，构建多种车型智能同步联动的站台门控制系统，在此基础上，对该控制系统进行了试验验证。试验结果表明，站台门在160 km/h的列车风压作用下，一整侧滑动门开门同步误差≤0.2 s，且具有很强的自适应能力。该试验结果可为站台门控制系统在高速铁路的工程应用提供参考。
针对站台门控制系统在高风压、多种车型、高密度行车及自动驾驶情况下高频开关控制的可靠性和安全性问题，基于热备冗余控制原理及多种车型自适应控制原理，构建多种车型智能同步联动的站台门控制系统，在此基础上，对该控制系统进行了试验验证。试验结果表明，站台门在160 km/h的列车风压作用下，一整侧滑动门开门同步误差≤0.2 s，且具有很强的自适应能力。该试验结果可为站台门控制系统在高速铁路的工程应用提供参考。
2021, 30(7): 14-20.
摘要:
针对北京2022年冬奥会和冬残奥会期间北京—张家口高速铁路（简称：京张高铁）的运营特征，为满足办赛/观赛方和高铁运营方的多元化运输需求，分析铁路新一代客票系统时期和铁路电子客票时期两阶段的铁路票务模式，以需求引领业务创新的方法，从多模态信息融合、多模态感知交互、多模态智能计算3个方面开展一系列票务关键技术研究，构建京张高铁多模态智能票务模式，形成售票、验票、检票及客服全行程国际化服务闭环，实现京张高铁售票服务国际化和智能化再提升，解决跨区域赛事场景下多元出行需求与高铁多模态票务的协同问题。
针对北京2022年冬奥会和冬残奥会期间北京—张家口高速铁路（简称：京张高铁）的运营特征，为满足办赛/观赛方和高铁运营方的多元化运输需求，分析铁路新一代客票系统时期和铁路电子客票时期两阶段的铁路票务模式，以需求引领业务创新的方法，从多模态信息融合、多模态感知交互、多模态智能计算3个方面开展一系列票务关键技术研究，构建京张高铁多模态智能票务模式，形成售票、验票、检票及客服全行程国际化服务闭环，实现京张高铁售票服务国际化和智能化再提升，解决跨区域赛事场景下多元出行需求与高铁多模态票务的协同问题。
2021, 30(7): 21-28.
摘要:
客流分布特征及规律是铁路客运运输组织的依据，根据客流状态及时调整运力配置，充分满足旅客出行需求，铁路主要的运营目标。京张高铁目前已投入运营，并将成为北京冬奥会铁路运输系统。文章基于京张高铁历史客流数据和已公布的冬奥会赛事日程信息，对冬奥会期间崇礼和延庆赛区的基本客流构成和特征进行分析和预测；分析冬奥会赛事期间突发客流成因及形成过程，确定了客流密度分级定义，以对客流密度进行分级监测和预警，准确把握铁路运输系统面临的客流压力大小；分别从客流和运力利用状况两个角度，定义冬奥会突发客流预警指标，提出实现突发客流与铁路运力相匹配的应急措施，实现冬奥会期间突发客流应急处理闭环管理。
客流分布特征及规律是铁路客运运输组织的依据，根据客流状态及时调整运力配置，充分满足旅客出行需求，铁路主要的运营目标。京张高铁目前已投入运营，并将成为北京冬奥会铁路运输系统。文章基于京张高铁历史客流数据和已公布的冬奥会赛事日程信息，对冬奥会期间崇礼和延庆赛区的基本客流构成和特征进行分析和预测；分析冬奥会赛事期间突发客流成因及形成过程，确定了客流密度分级定义，以对客流密度进行分级监测和预警，准确把握铁路运输系统面临的客流压力大小；分别从客流和运力利用状况两个角度，定义冬奥会突发客流预警指标，提出实现突发客流与铁路运力相匹配的应急措施，实现冬奥会期间突发客流应急处理闭环管理。
2021, 30(7): 29-33.
摘要:
为帮助国内部分脱网人群和外国旅客顺利使用铁路自助票务，提出京张高铁自助票务优化方案；在既有自动售票系统的基础上，增设远程协助与交互服务器，对自动售票机和工作人员服务终端进行优化设计，改进了自动售票机的用户交互界面，为旅客提供可与客运服务工作人员直接沟通、便捷获取信息咨询和远程协助的服务渠道。概述京张高铁自助票务系统构成、服务终端硬件构成及系统功能设计，总结系统实现中所采用的音视频通话、信令控制、呼叫排队、远程桌面控制等关键技术。目前，该系统及相关设备已在京张高铁投入使用，取得了良好的应用效果。
为帮助国内部分脱网人群和外国旅客顺利使用铁路自助票务，提出京张高铁自助票务优化方案；在既有自动售票系统的基础上，增设远程协助与交互服务器，对自动售票机和工作人员服务终端进行优化设计，改进了自动售票机的用户交互界面，为旅客提供可与客运服务工作人员直接沟通、便捷获取信息咨询和远程协助的服务渠道。概述京张高铁自助票务系统构成、服务终端硬件构成及系统功能设计，总结系统实现中所采用的音视频通话、信令控制、呼叫排队、远程桌面控制等关键技术。目前，该系统及相关设备已在京张高铁投入使用，取得了良好的应用效果。
2021, 30(7): 34-38.
摘要:
京张高铁作为北京冬奥会期间的主要运输保障线路，灵活、适用的票务策略对提高铁路列车客座率、满足冬奥会期间出行需求具有重要意义。通过分析北京冬奥会期间各类旅客出行需求，根据京张高铁目前和未来运行情况，适时运用车票发到站限制、站间车票共用、席位复用、短途车票合并、指定区间停售等多种票务管理手段，形成一套综合的冬奥会期间票务策略，以最大程度提升铁路运输能力，保障北京冬奥会顺利举办。
京张高铁作为北京冬奥会期间的主要运输保障线路，灵活、适用的票务策略对提高铁路列车客座率、满足冬奥会期间出行需求具有重要意义。通过分析北京冬奥会期间各类旅客出行需求，根据京张高铁目前和未来运行情况，适时运用车票发到站限制、站间车票共用、席位复用、短途车票合并、指定区间停售等多种票务管理手段，形成一套综合的冬奥会期间票务策略，以最大程度提升铁路运输能力，保障北京冬奥会顺利举办。
2021, 30(7): 39-43.
摘要:
实时检测公共场所的群体异常行为对维护公共安全、保障人民群众的生命和财产安全具有重要意义。研究表明，当人群的动作行为按照一定规律变化时，人群是正常行为，反之则为异常行为。为此，文章挖掘视频中的人群运动变化规律，建立异常行为检测算法，对异常行为进行识别定位。该算法在UMN数据集和自建数据集上进行了性能评测，并与其他算法进行对比分析。实验结果证明了该算法在异常行为检测中的有效性。
实时检测公共场所的群体异常行为对维护公共安全、保障人民群众的生命和财产安全具有重要意义。研究表明，当人群的动作行为按照一定规律变化时，人群是正常行为，反之则为异常行为。为此，文章挖掘视频中的人群运动变化规律，建立异常行为检测算法，对异常行为进行识别定位。该算法在UMN数据集和自建数据集上进行了性能评测，并与其他算法进行对比分析。实验结果证明了该算法在异常行为检测中的有效性。
2021, 30(7): 44-49, 60.
摘要:
客运站是铁路客运组织的重要场所，客运站内任何突发事件将带来不良社会影响。面对突发事件时，如何确保客运站现有的资源条件和响应机制，能够有效控制事态演化，是目前亟待解决的问题之一。文章在梳理铁路客运站应急响应业务基本流程的基础上，明确应急响应事前、事中、事后的仿真需求；采用数字孪生概念和方法，建立客运站数字孪生应急响应模型，设计客运站应急响应仿真软件主要功能，并重点对大面积晚点、大客流、火灾与暴恐等典型应急场景，细化仿真功能设计，为下一步开发客运站应急响应仿真及能力评估应用奠定基础。
客运站是铁路客运组织的重要场所，客运站内任何突发事件将带来不良社会影响。面对突发事件时，如何确保客运站现有的资源条件和响应机制，能够有效控制事态演化，是目前亟待解决的问题之一。文章在梳理铁路客运站应急响应业务基本流程的基础上，明确应急响应事前、事中、事后的仿真需求；采用数字孪生概念和方法，建立客运站数字孪生应急响应模型，设计客运站应急响应仿真软件主要功能，并重点对大面积晚点、大客流、火灾与暴恐等典型应急场景，细化仿真功能设计，为下一步开发客运站应急响应仿真及能力评估应用奠定基础。
2021, 30(7): 50-55.
摘要:
着眼于为北京2022年冬奥会和冬残奥会（简称：冬奥会）京张高铁旅客提供便捷、舒适、安全的全行程智慧信息服务，提出以人脸识别、出行服务推荐、服务信息推送、站内导航为主要内容的京张高铁全行程智慧出行服务构想；重点围绕进出站闸机人脸识别检票、全方位站内导航服务、基于旅客行程智能化消息推送服务3个典型应用场景，对基于MTCNN 模型的人脸识别、行程服务信息采集与融合、出行服务信息推送、站内导航底图绘制、车内蓝牙iBeacon定位装置部署、指纹定位、基于A*算法的站内导航等相关技术进行深入研究。这些技术的研究和应用，可更好地满足旅客个性化出行服务需求，有助于改善旅客出行体验，进一步推动京张高铁向智能化方向发展。
着眼于为北京2022年冬奥会和冬残奥会（简称：冬奥会）京张高铁旅客提供便捷、舒适、安全的全行程智慧信息服务，提出以人脸识别、出行服务推荐、服务信息推送、站内导航为主要内容的京张高铁全行程智慧出行服务构想；重点围绕进出站闸机人脸识别检票、全方位站内导航服务、基于旅客行程智能化消息推送服务3个典型应用场景，对基于MTCNN 模型的人脸识别、行程服务信息采集与融合、出行服务信息推送、站内导航底图绘制、车内蓝牙iBeacon定位装置部署、指纹定位、基于A*算法的站内导航等相关技术进行深入研究。这些技术的研究和应用，可更好地满足旅客个性化出行服务需求，有助于改善旅客出行体验，进一步推动京张高铁向智能化方向发展。
2021, 30(7): 56-60.
摘要:
近年来，我国高速铁路营业里程与铁路运力持续上涨。为应对铁路列车复杂度与综合性的巨大变化，对动车组进行多功能车辆总线（MVB，Multifunction Vehicle Bus）、绞线式列车总线（WTB，Wire Train Bus）网段的改进，通过分析测试数据，验证了传统动车组扩展MVB及WTB网段的可行性。网段的扩展，可提高传统动车组的运力，显著提高客运列车的利用率。
近年来，我国高速铁路营业里程与铁路运力持续上涨。为应对铁路列车复杂度与综合性的巨大变化，对动车组进行多功能车辆总线（MVB，Multifunction Vehicle Bus）、绞线式列车总线（WTB，Wire Train Bus）网段的改进，通过分析测试数据，验证了传统动车组扩展MVB及WTB网段的可行性。网段的扩展，可提高传统动车组的运力，显著提高客运列车的利用率。
2021, 30(7): 61-65.
摘要:
为提升北京—张家口高速铁路（简称：京张高铁）运营安全保障能力，实现对铁路沿线设备、人员、外部环境的安全管控，设计了京张高铁运营安全大数据平台的总体架构、数据架构、技术架构和主要业务功能，研究了基于粒子群算法的安全智能分级关键技术，对于建设京张高铁运营安全大数据平台，建立京张高铁运输安全保障体系，具有参考意义。
为提升北京—张家口高速铁路（简称：京张高铁）运营安全保障能力，实现对铁路沿线设备、人员、外部环境的安全管控，设计了京张高铁运营安全大数据平台的总体架构、数据架构、技术架构和主要业务功能，研究了基于粒子群算法的安全智能分级关键技术，对于建设京张高铁运营安全大数据平台，建立京张高铁运输安全保障体系，具有参考意义。
2021, 30(7): 66-71.
摘要:
以地面监测排查为主的高速铁路（简称：高铁）周边安全保障工作存在效率低、人力消耗大等问题，空天光学遥感技术探测范围广、不受地理限制、多信息综合的优势为高铁周边环境监测工作提供了新思路。文章对基于空天光学遥感的高铁周边环境监测技术进行了分析，概述了空天光学遥感技术的概念与特点，重点介绍了无人机、浮空器、光学成像卫星3类遥感系统的技术特点与安全监测应用现状，并结合高铁周边环境治理需求，展望了空天光学遥感技术在高铁安全保障方面的应用前景。
以地面监测排查为主的高速铁路（简称：高铁）周边安全保障工作存在效率低、人力消耗大等问题，空天光学遥感技术探测范围广、不受地理限制、多信息综合的优势为高铁周边环境监测工作提供了新思路。文章对基于空天光学遥感的高铁周边环境监测技术进行了分析，概述了空天光学遥感技术的概念与特点，重点介绍了无人机、浮空器、光学成像卫星3类遥感系统的技术特点与安全监测应用现状，并结合高铁周边环境治理需求，展望了空天光学遥感技术在高铁安全保障方面的应用前景。
2021, 30(7): 72-75.
摘要:
针对高速铁路工程结构的复杂性、专业协同的系统性、运营安全的高可靠性特征，从高速铁路时空信息安全保障方面出发，以唯一时空基准为主线，将不同时空信息进行关联，形成高速铁路全域范围、全要素时空信息的高效组织模型，实现高速铁路各专业、各领域海量时空信息的有效组织；利用地理信息系统（GIS，Geographic Information System）可视化技术、空间分析技术和大数据实时动态渲染技术，实现高速铁路不同时空信息及其组织关系的实时动态可视化展示，为高速铁路运营安全态势的自主预测及预警提供辅助决策及空间信息技术支撑。
针对高速铁路工程结构的复杂性、专业协同的系统性、运营安全的高可靠性特征，从高速铁路时空信息安全保障方面出发，以唯一时空基准为主线，将不同时空信息进行关联，形成高速铁路全域范围、全要素时空信息的高效组织模型，实现高速铁路各专业、各领域海量时空信息的有效组织；利用地理信息系统（GIS，Geographic Information System）可视化技术、空间分析技术和大数据实时动态渲染技术，实现高速铁路不同时空信息及其组织关系的实时动态可视化展示，为高速铁路运营安全态势的自主预测及预警提供辅助决策及空间信息技术支撑。
2021, 30(7): 76-79.
摘要:
针对当前铁路运维管理中利用BIM技术构建的运维管理平台，提出基于图像识别技术维护日常运维的应用方案：将图像识别技术和BIM技术结合应用到运维管理的信息化系统中，通过对比不同的识别技术，提出了应用YOLOV3更新设备状态信息的方法，以提高运维管理工作的效率和质量。
针对当前铁路运维管理中利用BIM技术构建的运维管理平台，提出基于图像识别技术维护日常运维的应用方案：将图像识别技术和BIM技术结合应用到运维管理的信息化系统中，通过对比不同的识别技术，提出了应用YOLOV3更新设备状态信息的方法，以提高运维管理工作的效率和质量。
2021, 30(7): 80-84.
摘要:
分析了施工图图元组成，通过过滤图层以及图元类型提取墙线图元信息；重点对重叠弧线进行分类并提出处理重叠线的方法；对表示弧形墙体的同心弧线进行分类，提出获取弧形墙中心线以及墙体厚度的方法。基于Revit平台，利用C#语言进行程序开发，实现墙体的自动生成，验证了算法的可行性，提高了墙体模型的建模效率及准确性，实现了墙体模型的三维重建。
分析了施工图图元组成，通过过滤图层以及图元类型提取墙线图元信息；重点对重叠弧线进行分类并提出处理重叠线的方法；对表示弧形墙体的同心弧线进行分类，提出获取弧形墙中心线以及墙体厚度的方法。基于Revit平台，利用C#语言进行程序开发，实现墙体的自动生成，验证了算法的可行性，提高了墙体模型的建模效率及准确性，实现了墙体模型的三维重建。
2021, 30(7): 85-89.
摘要:
铁路运维管理的水平高低直接影响运输调度、安全生产、日常管理工作的效率和质量。针对当前运维管理中越来越多的利用BIM技术构建的运维管理平台，提出了基于三维重建技术维护日常运维BIM模型创建及更新的应用方案，将三维重建技术和BIM技术结合应用到运维管理的信息化系统中；通过对比不同的成像技术，提出了应用StructureSensor三维扫描设备配合三维重建技术更新BIM运维模型的方法，以提高运维管理工作的效率和质量。
铁路运维管理的水平高低直接影响运输调度、安全生产、日常管理工作的效率和质量。针对当前运维管理中越来越多的利用BIM技术构建的运维管理平台，提出了基于三维重建技术维护日常运维BIM模型创建及更新的应用方案，将三维重建技术和BIM技术结合应用到运维管理的信息化系统中；通过对比不同的成像技术，提出了应用StructureSensor三维扫描设备配合三维重建技术更新BIM运维模型的方法，以提高运维管理工作的效率和质量。
2021, 30(7): 90-94.
摘要:
轨道交通改变了人们出行的方式，也是城市化进程中重要的组成部分。轨道交通建筑人流量大、空间密集程度高，既承载交通功能，还承载对外文化交流的功能，目前，我国关于交通建筑公共空间文化展示方面的研究较少，交通建筑内部文化展示主要通过后期装饰实现，在整体设计上，停留在简单的、单一的设计，使得文化与公共空间产生一种割裂；在空间设计上，虽然对墙面、柱体、地面进行装饰，但是没有真正结合文化特色，略显突兀。文章以北京—张家口铁路（简称：京张铁路）沿线站房为例，探索轨道交通建筑公共空间与文化展示在建设阶段相互融合的展示方法。通过实地调研走访的方式，从文化主题选定、文化符号提取、文化表现3个方面梳理了京张高铁沿线轨道交通建筑公共空间的文化展示方法，能够给未来轨道交通建筑公共空间文化展示提供借鉴。
轨道交通改变了人们出行的方式，也是城市化进程中重要的组成部分。轨道交通建筑人流量大、空间密集程度高，既承载交通功能，还承载对外文化交流的功能，目前，我国关于交通建筑公共空间文化展示方面的研究较少，交通建筑内部文化展示主要通过后期装饰实现，在整体设计上，停留在简单的、单一的设计，使得文化与公共空间产生一种割裂；在空间设计上，虽然对墙面、柱体、地面进行装饰，但是没有真正结合文化特色，略显突兀。文章以北京—张家口铁路（简称：京张铁路）沿线站房为例，探索轨道交通建筑公共空间与文化展示在建设阶段相互融合的展示方法。通过实地调研走访的方式，从文化主题选定、文化符号提取、文化表现3个方面梳理了京张高铁沿线轨道交通建筑公共空间的文化展示方法，能够给未来轨道交通建筑公共空间文化展示提供借鉴。
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