铁路智能客站数字孪生模型研究

铁路智能客站数字孪生模型是智能客站的重要组成部分,对于客运组织方案、设备配置及布局优化、安全应急等仿真具有重要意义。研究提出智能客站数字孪生五维模型,给出客站物理实体、客站数字孪生体、客站虚实连接、客站孪生数据、客站孪生体服务的内涵;设计客站孪生体服务的具体内容,包括可视化调度指挥、可视化监控运维等车站可视化服务,以及客运组织方案仿真、设备配置及布局优化模拟、安全应急仿真、环境舒适度调控仿真等模拟仿真服务;研究客站数字孪生体虚拟静模型与动行为模型建模关键技术。构建清河站数字孪生体并开展试验,验证可视化调度指挥、设备虚拟巡检、车站安全应急仿真等功能,实现清河站通过数字孪生体全面掌控车站状况。

FMS 故障诊断专家系统的研究与开发

目的为保证柔性制造系统（ＦＭＳ）的可靠运行，对其发生的故障进行快速诊断，研究开发ＦＭＳ故障诊断专家系统．方法根据ＦＭＳ故障的特点，综合运用模糊数学、专家系统、神经网络、数据库和机器学习等理论，解决专家系统中许多关键技术，其中包括：模糊知识表达、基于感官直观现象的模糊快速诊断推理、神经网络的臆向推理、知识库管理和知识自动获取等技术．结果经现场实际应用，该专家系统达到快速、准确诊断ＦＭＳ故障的要求．结论先进理论的引入，使专家系统具有较高的实用价值．

铁路大数据平台总体方案及关键技术研究

大数据是当今炙手可热的技术词汇,在全球掀起一场思维变革,将成为新一轮科技和产业竞争的前沿。大数据技术对于提升中国铁路总公司核心竞争力及推动铁路转型升级都具有不可估量的作用。本文阐述了铁路大数据的基本概念和特点,分析了铁路大数据应用的现状及需求,设计了铁路大数据平台的总体架构,剖析了铁路大数据应用的关键技术。对促进大数据技术在铁路行业的应用研究具有一定的指导意义。

神经网络与模糊故障诊断专家系统结合的应用研究

目的讨论基于模糊产生式规则的故障诊断专家系统与神经网络相结合的问题，把推理网络同神经网络联系起来，使它能转换成神经网络．方法在转换中，把模糊产生式规则前提的置信度归结到神经网络的输入信息学习样本，把规则的置信度归结到神经网络的输出信息学习样本，并给出实例的具体实现过程．结果解决了模糊规则专家系统向神经网络转换问题，实现了基于神经网络的模糊快速推理诊断和知识自动获取．结论经实例验证，该方法可靠有效．利用神经网络的并行处理和自学习能力，能避免传统模糊推理的冲突，低效率和知识获取的瓶颈问题．

数字铁路框架体系的研究

数字铁路是基于地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)、信息系统、物联网、虚拟化、信息集成等技术,研究中国铁路基础设施、移动装备及铁路环境的数字化,实现铁路服务资源和运力资源的全面管理和直观展示的新一代铁路信息系统.它是在现有铁路信息系统基础上的改造和完善,对于提升铁路管理、服务的水平和形象,保证运输安全具有重要作用.本文分析了数字铁路的主要研究内容及关键技术,提出了数字铁路总体框架和标准体系,并对其中铁路地理信息平台进行了结构设计,对于建设数字铁路具有重要指导意义.

RFID技术在铁路客票系统中的应用

借鉴国内外射频识别(RFID)票制研究成果,结合现有铁路客票系统的运用情况和未来铁路高速客运专线的运营特点,提出铁路RFID客票系统总体框架。总体框架由铁道部数据中心、地区数据中心、车站客票系统、AFC终端设备、RFID各类车票5个应用层次,以及单程票、长期票和储值卡的RFID技术应用方案组成。从芯片选型、天线制造技术选择、封装技术选择研究RFID票制的设计。系统的关键技术包括:基于信息编码、密钥管理、读写认证、数据审计的安全控制体系设计;多票制兼容的RFID读写器设计;以灵活的检票规则控制策略、高效的检票通行控制和快速支付的自助购票业务为特点的应用系统设计。根据总体框架,搭建了铁路RFID客票系统模拟环境,应用系统通过了测试。

日本铁路智能运输系统(RITS)——CyberRail框架及研究现状

介绍日本于2000年提出的综合利用通信、信息技术构件未来日本IT铁路系统研究计划———Cyber Rail。该系统是一个参考的模式,用以建立标准和通用的框架,其基本理念在于旅行的个性化服务。综合利用需求、车辆和线路类信息,实现联运旅客援助和个人导航、运输计划优化以及智能列车控制的功能;以连续定位、实时高效通讯、信息智能处理和分类管理、服务终端等为关键技术。目前已经完成用户需求、总体结构和Cyber Navi试验系统等若干基本技术及标准化问题的研究和建立。提出中国RITS中联运旅客智能导航、智能列车时刻表和基于安全的智能列车控制的研究内容及其可行性。

动车组管理信息系统的建设与发展

简要介绍动车组管理信息系统的内涵、建设范围和发展历史。基于中国动车组运用检修的实际需要,给出系统的需求分析、总体架构、主要功能及特点,对其关键技术进行分析研究,并提出下一步工作的发展设想,对系统的深化研究和持续发展有重要参考价值。

计算智能理论及其在RITS中的应用

从分析生物智能、人工智能和计算智能的发展过程及研究本质出发 ,给出了目前计算智能的概念 ,综述了主要研究方法和研究现状 ,特别指出了计算智能理论技术面临的挑战 ,并进行了展望 ,最后分析了计算智能理论应用技术以及在铁路智能运输系统中的应用 .

铁路公用基础信息平台体系框架的研究

我国铁路信息化已建成若干稳定运行的核心业务信息系统,这些系统均为独立开发,系统间的连通性和互操作性亟需加强。在明确公用基础编码和运输基础需求的基础上,构建与现行的铁道部、铁路局(公司)、站段三层纵向管理机构相适应的公用基础信息平台,实现我国铁路公用基础信息的统一管理、统一发布,保证铁路公用基础信息的正确性和一致性。该平台采用铁道部、铁路局(公司)两层结构,减少业务信息系统的维护工作量。

FMS 智能化状态监测与故障诊断系统研究

提出一种适合于ＦＭＳ全线智能化状态监测与故障诊断的总体框架及具体实施策略，包括ＦＭＳ设备故障机理分析、监测策略、监测诊断系统总体结构、信号拾取、状态表述与分类、故障智能化识别、综合决策与离线精密诊断。以长春５５研究所ＦＭＥＳ为例进行了分析研究，实验表明方法良好可靠。

铁路高速客运专线信息系统总体框架研究

基于铁路信息化现状 ,根据铁路信息化跨越式发展的总体思路和信息技术的发展状况 ,结合高速客运专线的运营管理的需求 ,按照综合调度智能化、客运营销信息化和经营管理现代化三方面进行考虑 ,研究提出了铁路高速客运专线信息系统总体框架 .指出了该系统设计原则 ,以及各子系统和网络、信息平台的功能和方案 ,对于该系统的规划设计具有重要参考意义 .

基于进化策略的动态递归神经网络建模与辨识

提出一种采用进化策略实现动态递归神经网络结构、权重和自反馈增益同时进化的学习算法 ,以及自适应进化机制。与改进 BP算法相结合 ,各取所长 ,形成集成化动态递归神经网络建模辨识算法。实际应用结果表明 ,所提出算法不仅明显提高了动态递归网络模型辨识算法的收敛速度和精度 ,而且实现了动态递归网络的全自动优化设计。

柔性加工单元的状态监测与故障诊断研究

解决目前柔性加工单元状态监测与故障诊断系统实时性差，策略过于简单，易误判漏判的缺陷。方法从分析故障机理入手，利用与ＣＮＣ／ＰＬＣ并行通讯获取机床工况信息和神经网络预测模型检测信号，利用专家系统进行故障信息融合。结果提出了柔性加工单元监控诊断系统的总体框架及具体信号检测点，检测方法，故障简易、精确诊断的实现策略。结论基于长春ＦＭＳ实验中心立式加工中心的分析与初步实验仿真表明：该方案方法快速、可靠、有效。

基于对象的铁路公用基础信息编码方法

基于已有的信息编码方法,结合生产制造业和产品的编码经验,提出基于对象的信息编码方法。该方法将铁路公用基础信息作为对象,采用基于对象的方法,分析对象的属性和对象之间的关联关系,形成铁路公用基础信息分类体系。根据分类体系构造类别码。分析对象的基本属性。根据选取的属性构造类别码和辅助码。采用专家知识库和优化算法优化选取适于编码的属性,利用对象的继承性,形成编码模型。根据编码模型和编码规则,将类别码、属性码和辅助码组合在一起形成信息编码。采用该方法对铁路车站信息进行编码,验证了该方法的可行性和有效性。

铁路物联网应用现状与发展

物联网作为新一代应用基础设施,对铁路创新发展意义重大。系统分析物联网领域最新的国家宏观战略和铁路行业政策,提出铁路物联网的概念内涵和技术特征,全面回顾当前物联网在铁路的应用现状,并研究下一步铁路物联网的发展目标、总体框架、服务平台和智能应用。

铁路行业信息安全管理面临的挑战及对策探讨

随着铁路行业信息化程度不断提高,信息安全风险日益成为影响行业核心业务的重要因素。本文从铁路行业安全管理现状入手,分析行业信息安全管理面临的挑战,探讨如何通过管理机构及多维管理制度的建设,结合信息安全综合管理平台,制定符合铁路行业的信息安全风险防范措施和管理办法。

工业窑炉气氛智能控制方法研究

在分析目前自寻优控制算法的基础上 ,融合软测量、神经网络建模和进化计算等技术 ,提出了两种工业窑炉气氛智能测量和优化控制方法 :第一 ,利用神经网络建立窑炉废气氧含量软测量模型 ,然后利用模糊控制进行实时控制 ;第二 ,利用神经网络建立窑炉温度工作模型 ,利用模糊进化算法基于该模型在当前燃料量情况下实时优化获得满足最高炉温条件下的助燃风量。仿真及初步应用结果表明所提的控制方法成本低、精度高、稳定、对窑炉无影响 。

WSN在高速列车运营环境监测中的应用框架研究

无线传感器网络(WSN)在高速列车运营环境监测中的应用尚处于起步阶段,介绍无线传感器网络在高速列车运营环境监测的应用,从统筹规划的角度构建应用框架以及不同场景的应用模型。通过研究基于无线传感器网络的高速列车运营环境监测理论与应用现状,分析列车运营环境监测的需求,搭建基于无线传感器网络的高速列车运营环境监测系统总体框架,并分别建立地面、车载、车地以及车站无线传感器网络架构。提出研究基于无线传感器网络的高速铁路运营环境监测系统关键问题,为进一步研究无线传感器网络在高速列车运营环境监测中的应用起到指导性的作用。

FMS 机器人的实时状态监测与故障诊断研究

介绍ＦＭＳ换刀机器人的实时状态监测与故障诊断系统的研究，其中包括监测诊断系统的总体结构，信号拾取，信号异常检测方法和故障智能化识别、综合决策策略，初步实验证明该方法快速可靠。