基于云计算的中国铁路国际联运数据交换方案研究

为解决中国铁路在国际联运中存在的数据更新不及时、数据共享性较差等问题,首先通过对中国铁路国际联运现状进行分析描述,并选取中欧班列为例,对班列通关现状进行定量分析,指出铁路国际联运中存在的问题。根据云计算的特点,对数据交换平台进行部署,设计一种基于云计算的数据交换平台架构,在现有报文数据交换流程的基础上,对云环境下的数据交换流程进行设计和梳理,进而得出可行的数据交换方案,最后规范了数据交换平台的编码标准和报文标准。以案例验证了该平台可实现不同业务系统间数据有效互通,提高了铁路联运数据的共享性和同步性。

铁路局集团公司运输调度安全管理关键技术及应用研究

铁路运输调度指挥过程中的安全管理是守好铁路运输安全的第一道大门,铁路调度指挥音视频安全检查和数据检索分析等调度安全管理的核心工作还主要依靠手动方式来完成,亟需利用新技术、新应用提升调度安全管理的效率和水平。首先研究智能语音分析、智能视频分析和多模态大语言模型等关键技术并设计其在调度安全管理中的应用技术路线;其次分析构建铁路调度指挥安全管理应用需要实现的业务目标;最后按照业务目标要求,详细设计调度人员及安全风险管理、调度语音识别、调度用语考核、调度安全监测、“调度问询”小程序等主要功能。基于人工智能AI音视频分析和多模态大语言模型为铁路智能调度安全管理应用注入新活力,可有效提升调度安全考核、主动监测和智能搜索能力。

边缘计算在高速铁路周界入侵监测中的应用研究

为解决高速铁路线路周界的安(全)防(护)问题,提高对入侵目标的识别精度,保障高速铁路的运行环境不受外部因素干扰,文章结合现有铁路周界入侵监测技术的应用现状及发展趋势,提出边缘计算与视频监控相结合的方法。通过边缘计算提升轨旁视频监控的智能化程度,为线路周界入侵监测提供更加可靠、高效、智能的解决方案,满足智能铁路时代下的高速铁路业务发展需求。

基于数字信封的铁路电子公文交换系统的研究与实现

随着铁路信息化的不断发展,铁路企业都建立了各自的电子公文系统,用于内部公文的批示和流转,但铁路企业间及上下级企业间仍然缺乏安全有效的公文交换方式和手段。文章基于数字信封加密传输技术,设计了铁路电子公文交换系统,阐述了其系统的架构、功能和关键技术。试用表明,该系统的应用可有效提高铁路企业间的公文交换效率,降低信息泄露风险,具有一定的推广价值。

面向数据安全流通的铁路隐私计算方案研究

为保护铁路核心、重要、个人隐私等数据的安全流通,促进铁路数据在内部及外部应用中的价值发挥,文章分析了隐私计算技术和铁路数据安全共享流通的需求与挑战,提出了适应铁路系统内部和外部数据共享、面向数据安全流通的铁路隐私计算模式,设计了基于铁路数据服务平台的铁路数据流通隐私计算系统架构,并以隐私计算应用场景——高速铁路沿线风险监测为例介绍其应用流程。该方案可在保护数据隐私的前提下,实现数据的安全共享与要素流通,提升数据价值和利用率,为铁路行业的数据分析和辅助决策提供支持。

铁路计算机视觉大模型研究

研究铁路计算机视觉大模型关键技术及其应用,对统筹和促进铁路人工智能发展具有深远意义。文章依托铁路人工智能平台的算力与大模型支撑组件,提出从基础大模型到铁路计算机视觉大模型,再到铁路计算机视觉场景大模型的架构设计思路。基于基础大模型,设计模型训练框架,运用模型剪枝和多尺度推理技术保障推理速度与精度,完成铁路计算机视觉大模型的构建;提出铁路计算机视觉大模型的应用场景,并选取线路环境安全管控智能识别场景对该大模型能力进行验证。实验结果表明,铁路计算机视觉大模型在复杂背景下的微小目标检测方面表现卓越,具有较好的应用前景,将在铁路运输安全、移动装备检测、铁路客货运服务等业务领域发挥更加重要的作用。

铁路建设公司数字化转型关键因素研究

通过文献检索法和案例分析法,识别影响铁路建设公司业务数字化转型的18个关键因素,并构建TOE体系框架。通过综合层次分析法和专家打分法,确定各因素的权重。结果显示,技术、组织和环境是铁路建设公司数字化转型成功的三大关键因素。其中,“数字化平台”是转型的技术基础,“数字化愿景及战略”是转型的前提和核心因素,“政策支持和伙伴关系”则是影响转型最重要的内外部环境因素。

基于BIM与GIS融合技术的铁路三维电子沙盘系统设计研究

在铁路建设高质量发展的时代,传统的二维设计模式难以满足庞大复杂的空间三维铁路建设设计要求,而代表数字化的BIM技术可以在技术上极大地弥补传统设计建设方式的不足。为更好地开展杭温铁路施工建造和运营维护,本文对杭温铁路三维电子沙盘系统的总体结构进行了设计并对其功能进行了预期。该系统可充分发挥BIM技术的优势,结合GIS技术创建杭温铁路信息模型,开展杭温铁路三维电子沙盘应用,了解杭温铁路设计信息获取问题、掌握施工情况,并为杭温铁路特点与特色展示提供智能化平台。

铁路局集团公司办公系统国产化替代迁移方案研究

铁路信息系统软硬件国产化替代是维护铁路信息安全,保障铁路数据隐私的必要条件。文章以中国铁路郑州局集团公司(简称:郑州局集团公司)办公(OA,Office Automation)系统为国产化替代试点,进行国产化替代的迁移方案研究,分析了郑州局集团公司OA系统国产化替代的现状和需求;给出了国产化替代的技术路线、数据迁移方案和实施流程;阐述了国产化后的智慧OA系统的总体架构和技术架构,为下一步铁路核心信息系统国产化替代奠定基础。

基于分布式并行计算的铁路电子支付平台对账业务数据处理方案研究

铁路电子支付平台承载着铁路客货运电子支付和资金结算业务,随着客货运业务的快速发展,交易数据量快速增加,对账处理效率较低的问题日渐凸显。结合对账业务流程,提出基于分布式并行计算的对账业务数据处理方案。采用消息中间件Kafka采集数据,利用Hadoop、Spark搭建大数据处理和多任务并行计算运行环境,基于分布式查询引擎,提供性能高效、灵活多样的对账结果查询接口。经测试验证,通过技术升级改造,铁路电子支付平台对账业务的数据处理效率得到较为满意的提升,数据处理平台的可扩展性也得到提升,为铁路电子支付平台更好的支撑铁路业务发展提供保障。

中国铁路BIM标准体系框架深化研究与实践

建筑信息模型(BIM)从20世纪70年代提出至今,经过国内外各行业的探索和研究,已经从概念普及进入到深入应用阶段。随着BIM技术在各行业广泛应用,国内外纷纷开展BIM标准的探索、研究与制定工作,以推动BIM信息高效流转。在对国内外现有BIM标准体系结构进行研究的基础上,对中国铁路BIM标准体系开展深化研究。研究结果表明,我国铁路行业已在BIM标准制定中取得阶段性成果,下一步应继续开展铁路BIM标准的制定、完善、试点落地等工作,并积极推动标准转化工作。

基于迁移学习的轨道交通特殊OD客流预测研究

客流预测一直是轨道交通运营公司关注的重点,由于受到运输能力的限制等因素影响,部分OD的实际客流数据与真实需求有偏差,出现异常或者样本缺失,从而造成总体样本量偏小,直接采用这些样本进行预测会明显影响预测精度,但通过还原样本值增加样本量难度太大。根据上述特点选择基于实例的迁移学习,先确定源域的对象和范围,从源域中选择合适的样本补充到总体样本中,共同组成最终的训练样本数据集,完成迁移学习。同时选择改进的Boost算法,通过误差调整样本权重,不断迭代,得到最终的预测模型。结果表明:基于实例的迁移学习结合改进Boost算法的预测精度要好于传统集成学习、ARIMA模型、多元回归模型,为轨道交通运营公司对特定OD的客流预测提供新的有益尝试。

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。

铁路路基挡墙碳减排方案优选及降碳策略研究

铁路路基挡墙在铁路路基全生命周期产生的碳排放不可忽视。为探析不同类型挡墙碳排放水平,选取3种典型挡墙展开研究,提取碳减排最优方案并剖析不同策略组合对其碳排放影响,进而提出碳减排综合策略。首先基于LCA理论,将加筋土挡墙、重力式挡墙及土钉墙全生命周期碳排放分为建材生产、建材运输、施工建造与运营维护4个阶段,基于功能单位,利用碳排放因子法并依据碳排放计算模型测算各类型挡墙各阶段与总碳排放量。研究结果表明,加筋土挡墙因边坡植被固碳能力使其全生命周期表征出固碳效应,且固碳量为197.300 t,重力式挡墙与土钉墙总碳排放量分别为489.344 t和51.834t,故将加筋土挡墙作为碳减排最优方案。然后以加筋土挡墙为研究对象,提取其设计阶段碳排放影响因素,并利用敏感性分析方法识别出其碳排放最敏感的因素为边坡植被类型,其次为挡墙坡度。最后选取百喜草、结缕草、黑麦草3种植被与1∶0.4、1∶0.5、1∶0.6、1∶0.7这4种坡度,分析不同策略组合对加筋土挡墙全生命周期碳排放综合影响。研究表明,对碳汇能力较强的百喜草,降低坡度可提高全生命周期固碳量;对碳汇能力一般的结缕草,避免不利坡度以提高全生命周期固碳量;对碳汇能力较弱的黑麦草,提升坡度可提高挡墙全生命周期固碳量。研究成果可为铁路挡墙降碳设计提供理论依据。

铁路客运电子票据数据共享安全性研究

随着铁路电子客票业务的全面推广,车票进入无纸化时代,电子票据信息共享时,数据的安全性至关重要。从数据共享系统架构和安全防护技术方面,分析铁路客运电子票据数据共享安全性。在此基础上,基于区块链去中心化思想构建以Merkle哈希树为基本结构的电子票据数据共享系统,建立基于环签名和全同态加密的数据存储模式,通过数字水印技术及税控码防止页面数据被篡改,确保票据数据的安全性。以全同态加密技术进行分析,采用加密速度和加密空间指标进行验证,提高铁路客运电子票据数据共享系统的安全性。

一种基于流计算的铁路车流推算架构模型研究

车流推算是铁路编制每日调度工作计划、进行日常车流组织的基础性工作。我国铁路车流输送距离长,运输组织复杂,车流状态变化频繁。通过分析车流推算过程及计算应用的处理特点,提出一种基于流计算的车流推算架构模型,将推算过程分解为多个子任务流进行并行处理。通过采用微应用计算架构,充分利用流计算在计算密集性、多级并行性、局域性的优势,可以实现实时车流推算和车流分析,以保证车流推算处理结果的及时性和有效性。

高速铁路列车运行图一体化自动编制方法研究

高速铁路列车运行图编制不仅要在图面上生成列车运行线,还要考虑客运需求、车底交路运用、车站股道运用等问题,影响因素众多,且各影响因素相关性较强,因而我国高速铁路列车运行图一直以来都采用人工铺画方式,缺少计算机一体化自动编制方法。为进一步提高高速铁路运行图编制效率,在借鉴人工编图经验的基础上,提出基于车底交路方案、列车结构方案及调整策略的高速铁路列车运行图一体化自动编制流程,同时生成列车时刻表、车底交路方案、车站股道运用方案。针对不易处理的列车运行图结构优化问题,设计微观站场进路占用策略与运行图优化编制模型,并以京沪高速铁路为例进行验证,用时48 h重新铺画运行图,各项指标与真实运行图相近,大幅减少了现有运行图编制模式对人力物力的消耗,为高速铁路列车运行图编制提供一种自动化的理论与技术支撑。

基于数字孪生的客站安全态势推演技术研究

为实现铁路客站实时掌握安全变化趋势,将数字孪生技术引入客站安全管理领域。通过设计客站安全态势推演框架,构建客站安全觉察、理解、预测的安全态势感知模型和安全结果的推演4层体系;设计基于数字孪生的客站安全态势推演框架;根据旅客乘车流程为主线,抽取日常与突发事件时,客站人员-设备-列车-作业联动行为变化,形成客站数字孪生协作动行为模型,镜像反映客站安全态势推演过程;并以客站水灾事件为典型案例,细化态势推演协作动行为具体内容。研究结果表明:从外观保真性、数据采集准确性、过程模拟忠诚度3个孪生指标,验证清河站数字孪生技术在客站安全态势推演中的有效性。研究结果可为客站安全管理提供强有力的技术支撑。

铁路旅客价值指数计算模型的设计研究

随着铁路运输能力大幅增加,铁路客运服务的营销焦点已经从产品中心转换到用户中心,铁路需要从传统的营销策略转变为以旅客价值为依据的铁路利益最大化和旅客服务质量最优化的共赢策略。在建立以旅客价值指数为目标计算模型的基础上,实现基于聚类—BP神经网络的旅客历史价值指数计算,以及基于旅客同行关系的旅客潜在价值指数计算,并利用大量样本数据对铁路旅客价值指数计算模型进行实例分析。结果表明,该模型能够有效地对旅客价值进行计算并识别出不同价值指数的旅客群体,制定个性的营销和服务策略,合理配置铁路客运资源,实现铁路利益最大化和旅客服务质量最优化的共赢目标。

铁路退票险费率计算模型构建研究

旅客在办理退票业务时铁路收取阶梯退票费,所退票额可能无法再次售出,对旅客和铁路双方都存在潜在风险。铁路退票险是一种较好的保险服务,能够分担旅客退票和铁路客运资源在合同约定履行期间内的违约风险,创新客运主营业务服务。借鉴交通运输行业的非寿险费率计算方法,构建铁路退票险费率计算模型。通过分析退票业务,识别退票险影响因素,计算退票险费率,进行退票险知识库闭环管理,研究结果表明依据广义线性模型方法计算的纯保费与传统法差别不大,但可以节省较多的时间,因而使用广义线性模型方法计算铁路退票险费率更为合理有效,有助于加快铁路退票险费率的出台。