基于深度学习的铁路货场作业安全状态识别与监控技术研究

近年来,我国铁路已在管理信息化、货运数字化等方面取得了一定的成就,但货运全过程安全问题的智能化监控、识别、分析、预警能力有所欠缺。铁路货场作业的监督仍然借助前端摄像机,同时依赖人工盯控、经验决策为主的粗放式安防作业模式识别货场作业安全风险,工作强度大,容易形成安全隐患。通过对铁路货场作业风险识别项点进行分析,提取出静态不安全状态和动态不安全状态识别项点;采用深度学习技术构建了从智能识别到自动警示的铁路货场作业安全监管系统框架,提出实现铁路货场安全作业的技术解决思路,对保障人身安全、提升货物运输安全监测及预警水平具有重要意义。

基于改进型SSD算法的铁路货场异物侵限小目标检测研究

为解决铁路货场异物侵限场景中小目标检测难度大、准确率不高、检测效果不佳的问题,提出基于特征金字塔网络的改进型单阶多框检测(SSD)算法。通过研究现阶段铁路货场业务管理现状、异物侵限场景及对应的检测技术,对小目标检测现存问题进行归类总结;通过在SSD算法的检测网络部分增加不同特征层信息的金字塔网络结构,提高小目标检测效率。根据改进前后2种算法在铁路货场异物侵限场景的试验数据对比,得出改进型SSD算法推理阶段的检出精度更高,可有效提高小目标检测效率和准确率,为铁路货场智能化安全管控提供有力的技术支撑。

朔黄铁路货场智慧平台建设方案研究

针对朔黄(朔州—黄骅)铁路货场服务各个功能模块分割,难以实现相关信息的共享的问题,设计了朔黄铁路货场智慧平台,依托智能识别、职能定位、信息反馈和智能营销等技术,实现货场监控、货场移动终端、货场货运分析和货场员工赋能提升的功能。以西柏坡货场为例,确定了朔黄铁路货场智慧平台建设方案和各阶段建设内容,助力朔黄铁路提升沿线货场智慧化建设水平,促进运输结构调整,提高服务效率和经济效益。

基于Web的铁路货场集装箱箱区箱位管理可视化设计

以改善铁路货场集装箱作业为核心目标,将信息系统与可视化技术有机融合,充分利用前端Vue与CSS技术实现界面交互与样式设计。在实际应用中,采用浏览器页面与货场实际场景等比放大的方法,精准地根据铁路货场内作业股道以及箱区箱位的实际距离,构建了一个可视化的箱区箱位模型算法。考虑到不同铁路货场地面划分的差异性,设计了多样化的规划方案,并提供了个性化的箱位名称修改功能,以确保这些方案能更加贴合各货场的实际应用需求。同时在设计集装箱箱场时考虑到箱场与股道间的距离以及股道上货车与实际箱场里集装箱之间的位置关系紧密,设计了股道以及股道上车辆的等比换算。集装箱可视化建模方案结合Web端页面图形化渲染方案改变了传统的集装箱箱场管理与作业方式,通过这种方式可以实现货场装卸工与货运指挥调度之间的协同工作,扩大信息共享的范围,提高货场的作业效率。

铁路货场货运组织作业优化的探讨

在社会物流市场竞争激烈背景下,货源品类中高时效、高附加值的白货占比逐年提高,为适应铁路货运向现代物流转型发展要求,有必要推动铁路货运场站计划组织与生产作业向精细化管理与智能化升级方向转型发展,以提高客户服务质量、减少作业资源浪费。在分析铁路货场货运组织现状、优化空间与存在问题的基础上,参考戴明循环方法,围绕计划制定、计划修正、计划执行、计划复盘4个阶段,提出研发作业生产工时计算模块、开发计划组织辅助制定工具、构建装卸作业综合考核体系、打造区域装卸资源储备平台、普及外勤信息交互移动终端、集成资源动态量化调整功能、设计生产组织场景还原功能、搭建计划组织思维研修平台等相应优化建议,以期为铁路货场货运生产组织与作业优化提供参考。

皖中南地区铁路物流运输组织优化研究

为深入推进铁路供给侧改革,提升铁路物流竞争力,分析了皖中南地区铁路物流运输组织现状及存在的问题,即货运站货物运量较低,货物种类单一,货运站货运设施设备老旧,货场智能化、信息化发展水平低,部分从事装卸作业人员的素质也偏低。针对以上问题,提出了提高铁路物流市场营销手段,优化中欧班列开行方案,加强和升级货场基础设施建设智能化、信息化,大力发展集装箱运输,优化现场装卸车作业组织,积极做好铁路保价运输工作,提升对装卸人员的业务管理水平的建议,对探索皖中南地区铁路物流运输发展的新模式,优化提升皖中南铁路物流运输的经营、安全质量具有重要意义。

铁路货场改造工程中设计变更的原因分析与控制策略研究

为探讨在铁路货场改造工程中如何构建有效的变更设计控制策略,本研究通过分析该工程的特点和难点,识别导致变更设计的主要原因,并通过在设计阶段提前介入、加强施工图技术交底、强化施工过程管理和严格变更设计审查等措施,研究如何有效控制设计变更的成本和影响。结果表明,采用合理的变更设计控制策略可以显著降低建设成本和工期延误。

铁路货运站场车辆终到停留时间预测模型研究

为应对显著增加的铁路货运作业需求,提高铁路货运站场作业效率,在收集相关影响因素的基础上,设计了铁路货运站场车辆终到停留时间预测模型(简称:预测模型)。该模型通过统计数据,预测车辆出发空重状态,再根据出发状态预测终到停留时长。采用同时训练随机森林和BP(Back Propagation)神经网络、选取较优结果的方式构建3个子模型。通过数据验证,该预测模型的预测结果均方误差与平均绝对误差均优于仅使用随机森林算法或BP神经网络算法的模型,能够有效预测车辆终到停留时间,为货运站场作业计划安排和作业效率分析提供技术支撑。

上游水库溃坝对铁路货场的影响分析

新建咸宁货场综合物流基地工程选址于王家祠水库下游,一旦水库发生溃坝,将对铁路货场的运营安全构成极大威胁。铁路勘测阶段通过详细调查水库情况,结合铁路工程水文勘测设计规范,研究了上游水库对新建货场选址处流量的影响,为货场的选址和设计提供了重要参考,相关研究思路可为类似铁路工程的勘察设计提供借鉴。

电气化铁路大型货场新型移动接触网设计探讨

随着我国铁路运输的发展,电气化铁路成为我国主要铁路运输方式之一。而在电气化铁路货场的装卸作业中,移动接触网是一种常用的设备。对目前使用的移动接触网系统进行了总结分析,在此基础上提出了一种新型的移动接触网设计方案。该方案具有架设简单、施工方便、经济性好等优点。目前,该移动接触网系统已在国内多个电气化货场投入使用,运行效果良好,并取得了良好的经济效益和社会效益。

中老泰铁路国际货物联运通道发展策略研究

中老昆万铁路的开通,打通连接国内市场和南亚、东南亚的经济通道,打破中国—中南半岛间国际物流传统通道格局,助力实现中老泰铁路互联互通。通过分析老挝、泰国交通现状,阐释中老泰贸易及中国与东盟国家的跨境贸易发展现状,剖析中老泰铁路国际货物联运通道发展现状及存在问题,提出中老泰铁路国际货物联运通道发展策略,即:补强国际联运通道设施设备,加强铁路通道能力;打造特色国际联运货运产品,增强信息服务水平;建立境内外运输组织协调机制,优化运输组织效率;构建中老泰公铁海多式联运体系,提高经营服务水平。在此基础上,更好地发挥中老昆万铁路“黄金通道”辐射效应,加强中国与东盟地区互联互通发展格局。

基于EW-SE-DEA模型的铁路货场运营效能评价

根据铁路货场运营效能评价结果,优化铁路货场资源配置,提升铁路货场运营能力和运营效率。以L铁路局所属60个铁路货场为研究对象,建立熵权‒超效率数据包络分析模型(EW‒SE‒DEA),评价铁路货场运营能力和运营效率。首先,构建定量化的货场投入产出指标体系;其次,借助熵权法(EW)定量评价铁路货场运营能力,以及采用超效率数据包络分析模型(SE‒DEA)评价铁路货场运营绩效;最后,对L铁路局货场进行综合评价,将铁路货场划分为低效高能、高效低能、高效高能和低效低能4种类型,同时结合投入冗余和产出不足分析铁路货场实际运营问题,提出针对性的经营管理策略和建议。研究发现,EW‒SE‒DEA模型可以摆脱定性评价的人为因素影响,有效识别货场能力和货场绩效。L铁路局货场效率和能力匹配度不高,存在的低效低能货场共占比91.7%,而高效高能货场仅有5个,占比8.3%,表明资源配置欠优化。根据铁路货场效能评价结果,结合SE‒DEA模型获得铁路货场的投入冗余和产出不足信息,针对性提出投入改善对策。采用EW‒SE‒DEA模型评价铁路货场,可以有效识别货场的效率、能力高低和匹配情况,了解铁路货场运营的真实情况和存在的问题,为铁路货场实际运营改善提供辅助决策。

基于数字孪生的铁路货运站场资源可视化系统

针对铁路货运站场资源占用规模大、设施设备种类多、调度作业频繁复杂、站场内部资源缺乏系统性管理等问题,设计基于数字孪生的铁路货运站场资源可视化系统。结合站场资源管理的实际需求,详细阐述数字孪生应用原理及架构,通过精细化建模与仿真、交互与协同、数据融合和分析等关键技术,实现了对站场箱位、货位、股道、车辆等信息的维护和管理。应用表明,该系统可增强站场内部资源间的协同性及数据共享能力,有助于提高铁路货运站场的作业效率和管理水平。

电气化铁路大型货场新型移动接触网设计

针对现有移动接触网缺陷,提出一种适用于电气化铁路大型货场的新型移动接触网设计。通过分析对比和理论计算,开展折臂式腕臂、滚珠丝杠传动等机械系统以及电机驱动、行程限位、互锁控制等电气系统的设计,并阐述新型移动接触网的典型布置方案及运行流程。折臂式腕臂可有效克服直摆式腕臂装置阻力大的缺点,且具有增大装卸作业空间的作用;滚珠丝杠传动系统具有运行平稳、传动效率高、传动精度高、磨损小、寿命长等优点;带有互锁功能的控制系统可以最大程度保障移动接触网安全有效运行。该设计针对性地弥补了现有移动接触网的缺陷,具有广泛应用前景。

铁路货场门式起重机用集装箱偏载报警系统研制

为了保障在铁路货场吊装集装箱过程中的安全,研制集装箱偏载报警系统(以下简称“偏载报警系统”)。根据集装箱吊装作业现场需求,提出偏载报警系统功能和性能要求,介绍设计方案、工作原理和组成。偏载报警系统已在中国铁路北京局集团有限公司部分货运中心应用。应用结果表明,偏载报警系统能准确、快速监测集装箱吊装作业过程中集装箱偏载等现象,为集装箱吊装作业提供安全保障。

武汉局集团公司铁路货运场站生产智能管控模式探讨

为推动铁路物流向高质量发展,以武汉局集团公司货场智能化发展和建设为目标,在阐述智能型货场发展现状及需求分析的基础上,探讨武汉局集团公司铁路货运场站生产智能管控模式,研究货场信息自动采集传输、智能货物交接、智能装卸搬运、智能安检查危、智能场站管理等关键技术。研究成果对创新铁路货运场站生产集成管控模式,促进铁路货运场站各业务环节状态信息汇集联动,推进铁路货运场站物流组织一体化、现场作业少人化、安全防护可视化、客户服务便捷化,实现铁路货运场站服务质量提升、运营效益提升、作业效率提升、安全水平提升具有借鉴意义。

广州南沙港铁路南沙港南站铁路道口防护系统优化设计

南沙港铁路连接广珠铁路和广州南沙港,是助力粤港澳大湾区高质量发展的重要纽带。在南沙港南站站内,铁路与南沙港集团三期码头出闸口形成平交道口,因此需要设置道口设备。该文结合广州南沙港南站铁路道口的实际情况和设计要求,介绍了道口防护系统的可行性方案和系统构成,分析了系统特点和工作原理,阐述新规范条件下道口设计应注意的问题,可供道口设计人员参考。

江宁镇南站及货场布局研究

新建江宁镇南站位于南京市江宁区,为宁芜铁路扩能改造的中间站。在南京市铁路枢纽布局的基础上,结合江宁区滨江新城总体规划,通过车站接轨条件、作业效率及城市集疏运条件等方面比选车站及货场平面布局方案。最终确定了江宁镇南站布置于宁安城际江宁西站北侧,货场布置于宁芜铁路东侧方案。

集装箱堆场作业计划模型及算法

寻求能够自动生成集装箱堆场作业计划的方法,使得堆场的使用及作业更为合理有序。首先,进行堆场集装箱集合的划分,得到静态码垛模型,通过箱大区和箱小区解决半自由箱和非自由箱问题及堆场碎片问题。其次,定义集装箱码放顺序的全序关系,得到动态码垛模型,并设计求解该模型的箱小区判定算法和单箱码箱取箱算法。引入动态全序概念,说明动态全序构造方法。结合取箱时空箱位的暂扣问题,得到循环箱码垛模型,设计循环箱单箱码箱取箱算法,及构造动态全序算法和暂扣标记设置解除算法。再次,分析一个作业计划派工单中各个作业之间的部分序关系。最后,算例表明循环箱码垛模型及相应算法能够适应集装箱堆场上频繁码箱取箱作业,整体上看箱位使用频率基本均衡,并且呈现循环滚动使用态势。

拥堵集装箱堆场箱位分配优化模型与算法

拥堵型集装箱堆场中,寻求最佳箱位分配的理论及实现方法,使得倒箱作业尽量减少。针对堆场场地紧张和大部分箱属于零散货主或零散去向情况,设计箱码垛模型。该模型能有效减少异类箱叠压现象,同时充分利用堆场空间。设计堆场箱存储结构及码箱取箱算法,前者解决箱分类问题,后者则提供码垛模型具体应用的方法。随机全序解决了大点箱问题,使得箱及箱位的使用均衡。设计算法解决堆场碎片问题,为堆场作业空闲时段进行堆场整理提供方法。算例表明:码箱取箱算法能够充分实现箱码垛模型的目标,结果符合人们传统管理思维方式,即:追求同类箱尽可能码垛在一起;多种异类箱叠压时,同类箱尽量聚在一起;被压住的异类箱种类尽可能少。