铁道科学研究院电子计算技术研究所认真学习贯彻刘志军部长重要讲话精神

通过学习刘部长重要讲话，备感振奋，电子所抓住铁路建设发展的黄金机遇期，实现刘部长提出的四方面要求是我们重中之重的任务。

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。

铁路工程埋入式射频识别电子标签技术标准和应用研究

分析和研究铁路工程埋入式射频识别(RFID)电子标签的技术标准和应用。针对CRTSIII型轨道板的生产过程管理和质量溯源等业务需求,以埋入式RFID电子标签为载体,利用信息化技术和数据安全技术,实现对RFID电子标签的标准化管理。埋入式RFID电子标签与预制轨道板的生产过程环节紧密结合,将轨道板信息和生产过程信息与铁路工程管理信息平台数据互联。设计了适用于铁路工程的埋入式RFID电子标签,制定了标准化管理办法,实现了从原材料进场、生产、入库、铺设及运营等各个阶段的全生命周期管理和质量溯源。

移动网络边缘计算与缓存技术研究

移动网络流量的爆发式增长态势,给智能交通和移动网络带来了极大压力。为此,在移动网络边缘部署计算和缓存资源,为用户提供就近的网络和业务服务,成为学术界和产业界关注的焦点。介绍移动网络边缘计算缓存技术的背景、原理和进展,探讨移动网络边缘计算缓存技术的关键技术、挑战和未来方向,研究运用该技术对于提高内容分发效率、改善用户网络体验具有重要意义。

铁路客票系统电子支付关键技术的研究

铁路客票发售电子支付的关键在于保证电子交易的安全性。PKI、数据库审计技术、数字时间戳技术、业务流程控制、访问与控制技术、虚拟技术等是构建电子支付平台的技术基础。在电子支付相关关键技术的基础上,对构建铁路客票发售的电子支付关键技术进行深入研究,并以此为基础优化业务逻辑,保证铁路客票发售电子支付的安全性。

电子商务平台技术应用研究

电子商务在国内快速发展,技术日趋成熟,众多行业广泛应用,然而,电子商务平台存在重复开发的现象,业务逻辑和商务平台技术结合的有效性和规范化是目前研究的重要课题。本文通过对电商平台建设采用的关键技术研究分析,针对旅游类的商务网站建设特点,提出架构、技术实现的有效模式。对将要进入电商行业的企业建设电商平台具有一定的借鉴意义。

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。

主动计算环境(ACE)构造及其关键技术研究

本文通过分析和讨论Client/Server计算环境(CSCE)的优越性能及其在综合性应用系统建设中的局限性,提出了一种适应性更强、系统性能更高、健壮性更好的主动计算环境(ACE)构造,并讨论了实现ACE的若干关键技术。试验和分析表明:本文建立的ACE不仅适合于处理非实时信息,且可同时处理实时信息并提高了系统的健壮性。

基于载波相位的视距内动态无线时间比对关键技术研究

针对视距内动态时间比对用伪距观测量解算钟差噪声较大的问题,用载波相位观测量可以大幅度减小解算钟差的噪声,但载波相位存在求解整周模糊度和周跳等问题。本文首先研究了双向伪距和载波相位测量原理以及配对解算钟差的方法,并提出了一种采样提取双向载波相位观测量的新方法,减小了双向载波相位因采样时刻不一致导致的链路非对称对钟差测量结果的影响。针对载波相位双向时间比对中整周模糊度的求解和周跳探测与修正2个技术难点,用改进的伪距法估算整周模糊度,并用卡尔曼滤波实时的探测修正周跳。最后搭建车载试验平台验证动态时间比对效果,载波相位相较于伪距双向时间比对的精度提升了71.3%,测量钟差的均方根误差达到了百皮秒量级。

基于多源影音数据融合的铁路工程调度指挥平台关键技术研究及应用——以广州白云站工程为例

为解决铁路行业工程建设阶段现场资源调度难、生产情况实时把控难,以及紧急事件应变处置难等问题,提升施工各参与方对铁路工程施工现场情况的掌控分析和紧急情况的应急决策能力。以广州白云站铁路工程项目为实际背景,通过对项目管理各方实际调度需求的梳理分析和施工建设管理过程中涉及的多源影音数据归纳管理,研究私有云+公用端模式的多层架构体系(MVC)、5G技术、数据融合、BIM+GIS、全IP网络结构等关键技术以及安全传输协议,结合多源影音数据融合与分析算法,研发涵盖“基础数据管理、即时通讯、预警分析、指挥调度以及调度移动端APP”等功能模块的铁路工程多源影音融合指挥调度平台。平台将施工现场的物联设施、监控设备、通讯工具等多源时效数据交互应用,实现高效管理与资源调度、现场即时管控与多方面综合考量、快速分析与应急决策的铁路工程项目调度指挥信息化、数字化管理。平台在白云站建设过程中示范应用,为白云站工程调度效率提升30%,减少25%的安全事故,取得良好的经济效益和社会效益。

基于违禁品检测和人脸表情识别的铁路客运站安检风险评估技术研究

随着我国高速铁路的快速发展和客流量日益增长,铁路客运安全风险事件发生的概率逐年升高,仅靠安检值机人员辨识风险已无法满足需求。为了更好地评估车站安全风险,降低车站安全评估对人力的依赖,提出基于深度学习的旅客及物品安检风险评估机制。首先采用训练好的YOLOv5s模型对安检X光照片中的违禁品进行检测;其次使用训练好的ResNet50模型对车站安检机出口的人脸表情进行识别;最后建立了违禁品检测和人脸表情识别相结合的旅客及其所携物品风险评估机制。仿真结果表明,所采用的方法可以较准确地检测和识别出违禁品以及人脸表情,所提出的风险评估机制降低了安检过程对人力的依赖,可以帮助车站工作人员预防安检风险。

电子站台票管理信息系统关键技术研究

依据铁路站台票电子化管理的业务需求,结合客票系统的特点,采用新平台、新技术,设计开发电子站台票管理信息系统。文章研究新平台下数据访问接口、高并发调优、查询统计算法优化、开源界面框架的使用及MVC架构设计等关键技术,实现了站台票管理的自动化、智能化。系统提高了客运管理的效率,改善了车站运营的秩序。

铁路电子支付平台信息技术应用创新适配测评指标体系研究

文章研究适配验证测试方法,提出铁路电子支付平台与国产化基础软件的适配测评指标体系,并搭建测试环境,对铁路电子支付交易处理、对账结算、统计查询等关键模块的兼容性、功能及性能适配进行测试。适配测评的研究和验证结果可为制定铁路电子支付平台信息技术应用创新(简称:信创)改造技术方案提供理论和实验支撑。

基于集中部署的铁路货运电子商务系统(95306)应用设计及关键技术研究

在分析原铁路货运电子商务系统技术构架和服务功能等不足的基础上,提出采用集中式部署架构,依托云原生、微服务技术体系进行新版铁路货运电子商务系统(95306)构建的思路,研发建设铁路货运领域的大型综合服务应用。设计提出了货运95306系统的部署架构、双活方案、总体结构、技术结构、网络结构,对系统使用的集中部署、云计算、微服务、大数据、电子签名等关键技术进行分析,对系统所实现的业务创新和服务功能进行说明,对系统取得的建设应用效果进行总结。货运95306系统于2021年底完成全路推广实施,实现了客户全流程业务不见面办理,在提升客户服务质量、降低社会物流成本、提升95306品牌价值等方面具有重要意义。

基于大数据技术的铁路电子支付平台双活中心交易日志处理研究与实现

随着铁路电子支付平台业务的发展和客运12306互联网售票系统售票支付量的大幅提升,支付系统在交易日志和快照环节遇到了性能瓶颈。研究运用Spark、Kafka、HBase等关键技术,基于Hadoop平台和Java开发工具设计数据处理架构,满足高性能和基于双活双中心的交易日志处理。经实际应用,大幅提升了系统处理能力,更好地支撑了铁路业务系统的发展需求。

高速铁路技术改造与大修整治项目精细化管理与辅助决策关键技术研究

为建立高效精细的高速铁路技术改造与大修整治服务体系,针对运营期高速铁路技术改造与大修整治项目计划系统的应用现状,紧密结合高速铁路技术改造与大修整治项目精细化管理与辅助决策需求,提出系统优化总体框架及关键技术。以技术改造与大修整治关键信息提取为基础,构建技术改造与大修整治知识库,打通设备数据链条;优化设计立项管理与审批流程,实现审批流程可回转、全程消息通知及自定义配置;结合时空关联技术手段支持技术改造与大修整治设备全过程查看,构建辅助决策模型开展立项冲突检测及预算估算。分析立项管理优化应用实例、技改大修设备时空关联应用实例和立项冲突检测应用实例,为开展高速铁路技术改造与大修整治精细化管理与辅助决策提供技术支撑。

铁路自然语言大模型关键技术研究及应用展望

人工智能自然语言大模型的涌现为行业深度赋能带来了新的曙光,研究铁路自然语言大模型关键技术及应用,对促进和统筹铁路人工智能发展具有重要意义。根据铁路人工智能应用需求,提出铁路自然语言大模型应用场景;依托铁路人工智能平台,设计铁路自然语言大模型的总体架构,研究自然语言大模型关键技术,构建面向智能问答的铁路行业大模型,并以实际数据进行模型验证;最后从铁路运输组织、铁路运营安全、旅客服务方面对铁路自然语言大模型的发展和应用进行展望。

基于虚实结合的铁路入侵检测监测系统测试技术及平台研究

随着智能铁路、数字铁路的发展和技防手段在铁路入侵检测监测中的应用,对依托各种智能识别技术建设的入侵检测监测系统的测试成为亟待解决的问题。既有的依托物理实际测试环境的硬件在环测试已无法满足测试需求,需要研发虚实结合的测试技术和平台,以满足新一代信息技术赋能下的列车运行环境安全检测监测系统测试需求。为此,对基于虚实结合的铁路入侵检测监测系统的测试场景构建、测试方法、测试关键技术等进行研究,对测试平台的架构、功能进行设计,为铁路入侵检测监测相关系统的测试提供平台和技术支撑,为新技术、新产品、新装备的研发提供试验环境,助力智能检测监测技术、设备和系统的落地应用。

基于BIM+GIS的铁路三维信息实景化技术研究

BIM+GIS技术可用于铁路环境的模拟分析,目前在BIM模型信息的语义场景转化方面的扩展尚显不足,造成部分BIM模型转化后信息冗余或缺失的现象。针对此问题,提出一种坐标转换方法,将铁路BIM模型相对坐标转化为GIS地理坐标,并设计了一种考虑铁路场景复杂度的三维模型与GIS地形匹配方法,以实现铁路BIM模型在不同三维场景下的精确匹配,基于构建的对象重要性评价模型,实现了符号化三维铁路场景多尺度表达,该方法有效解决模型漂浮或模型淹没等问题,满足大比例尺下探析三维场景要素和目视精确定位的场景需求,同时兼顾铁路BIM模型轻量化按需加载的应用要求。研究成果解决了铁路BIM模型与三维GIS地理场景精确匹配与表达的技术难题,具有较高的理论意义和工程实践价值。

雅万高铁动车组车载数据实时传输关键技术及应用研究

针对雅加达—万隆高速铁路(简称:雅万高铁)的车载数据尚未实现实时传输和应用,不利于开展动车组故障诊断及分析的情况,文章基于KCIC400AF型动车组车载无线传输装置的工作原理,设计了车载数据实时传输架构。通过采用车地无线传输安全机制、分布式大数据实时处理和分级多维监控等关键技术,实现动车组车载数据的实时传输,满足安全性与可靠性要求;根据动车组运用维修业务场景,分析车载数据在实时监控与故障处置、参数关联与运营维护决策等方面的应用,提高雅万高铁运营安全保障能力。