通信信号基础设施智能运维铁路行业工程研究中心

通信信号基础设施智能运维铁路行业工程研究中心(以下简称工程研究中心)依托中国铁道科学研究院集团有限公司(以下简称铁科院),与兰州交通大学共建。是全国铁路行业第二批13个工程研究中心之一,于2022年12月通过国家铁路局铁路行业科技创新基地的认定。工程研究中心实行依托单位领导下的主任负责制,主任为铁科院通号所张雪松所长,采取垂直架构、矩阵式管理,设技术委员会对技术方向把关指导。技术委员会由通信信号领域行业管理部门、路内外企业用户、高校及铁科院知名专家等11人组成。

高速铁路电务智能维护中心系统方案研究

结合当前高速铁路电务行车控制设备监测分散且智能化程度不高,难以满足日常维护需要的现状,提出高速铁路电务智能维护中心系统功能需求、基于数据采集层、数据存储层、数据处理层、数据应用层以及可视化展示层的总体架构,构建现场信号机械室、维护中心机房、维护客户端三级的设备布置方案。通过设置独立的厂家维护模块,引入厂家维护数据,解决了不同厂家设备接入中心和数据采集问题,为实现大数据应用奠定了基础。最后以列控改方试验为例,构建了基于故障树的故障诊断专家系统,综合采集数据对智能诊断功能进行了说明。

铁路通信机房可视化运维技术研究

铁路通信机房作为铁路通信系统的“大脑”,是铁路系统重要的基础设施之一。随着智能化高速铁路的发展,通信机房内的设备与线路规模也在不断增长,日常机房内设备与线路的运维管理工作难度也越来越大。本文基于铁路通信机房的特点,研究铁路通信机房可视化运维管理技术,通过可视化的运维管理工具对机房中的设备进行记录、查询、监控、分析,实现设备与线路的故障预警和快速定位,有效提高铁路通信机房运维效率与安全可靠性。

调度集中系统智能运维方案研究

调度集中系统是以铁路行车指挥为核心的自动控制系统,内部设备的日常运维作业具有业务量大和参与人员多的特点,为减轻劳动强度、提高运维效率,设计了调度集中系统智能运维方案,并按照侧重点的不同划分为自动化方案和智能化方案。调度集中系统智能运维方案运用运维模块和智能分析算法,能够拓展调度集中系统运维活动系统监控环节的状态信息监测范围,增强调度集中系统运维活动事件管理和问题管理环节的主动性问题管理过程。调度集中系统智能运维方案能够提升运维效率,并为后续的实际应用提供有益的设计思路和参考方案。

基于K邻近分类模型的车辆减速器健康状态智能监测系统研究与试验

目前车辆减速器设备的维护维修工作完全依靠现场工作人员定期巡检和经验,存在工作量大、问题处理不及时、故障定位不准确等问题。本文研究基于K邻近分类模型的车辆减速器健康状态智能监测系统,通过设备端的多传感器采集气压变化数据、电磁换向阀电参数、位置表示状态等关键数据,应用K邻近分类模型对数据进行智能分析,研究故障特征。通过车辆减速器健康状态智能监测系统,实现减速器健康状态的识别和故障的判断,能够为现场人员提供故障报警和维修提示,有效辅助现场人员实现“精准维修”。

基于改进Vision Transformer的道岔故障智能诊断

道岔故障种类繁多,特征复杂,存在检测难、分类难等问题,导致故障排查效率低下,对铁路运输安全构成威胁。Vision Transformer模型在图像分类方面具有较高准确度,但是其处理的是图像块,而不是传统的像素级特征,在某些情况下可能会影响曲线局部信息的获取。针对上述情况,提出一种基于改进Vision Transformer模型的故障曲线分类算法。首先,对典型道岔故障及原因进行梳理分类,指出几种典型的道岔故障;其次,对使用道岔动作电流数据生成的图像尺寸进行调整并根据故障图像特点进行数据增强,使用ResNet网络取代原Vision Transformer模型中的故障图像分块机制进行特征提取,同时采用相对位置编码增强模型的适应性和泛化能力;最后,利用模型的多头自注意力机制,综合全局与局部信息进行分类,并得到分类权重。经过实验验证,本文道岔故障分类识别总体准确率达99.77%,各分类识别的平均精确率达99.78%,与原模型相比,在训练集和验证集上的识别精度分别提升了5.4%和2.4%。为了更好地理解模型的性能,采用Grad-CAM方法将迭代过程可视化,剖析了模型关注区域的变化过程,并在测试集上与VGG-16、DenseNet121等经典分类模型进行性能对比;通过ROC曲线评估分类效果,显示改进的模型取得更优结果。研究结果为道岔故障识别分类提供了新的理论支持,并为未来的研究提供了新的思路和方法。

信号集中监测系统显示的规范化与实现

信号集中监测系统(CSM)经过20多年的发展,从单一的信号设备在线监测,到信号设备的集中监测、再到信号设备的智能监测,先后更新迭代了多个版本,衍生出了多种型号。作为用户与系统交互的重要窗口,CSM显示界面的规范化程度直接影响到用户的使用体验、系统的操作效率,以及故障的诊断和处理速度。以CSM-YH型信号集中监测系统为基础,从系统界面的整体布局、站场显示、预报警、基础显示等方面,对CSM的显示规范化进行介绍。同时对适用于CSM“应用程序+Web”混合开发模式的3种主流技术进行研究,通过功能性、有效性、兼容性、易用性等方面的比较,选取最优的解决方案,旨在通过规范化CSM的显示内容,提高系统的易用性和用户体验,减少用户对不同厂家软件的学习成本,使CSM能够更好地辅助和指导电务维修、故障处理,提高电务系统设备运用质量和维护水平。

基于多模态OCR技术的动车组轮径修改作业系统

轮径修改是ATP车载设备维护作业中的一项重要内容。目前,轮径修改作业主要采用传统的人工办法,该方法在作业过程中存在一些不足。因此,本文提出了一种基于多模态OCR技术的动车组轮径修改作业系统,通过采用多模态OCR技术、工作流引擎等先进技术手段实现了轮径修改作业任务单智能生成、作业任务单自动流转审批、流水式的作业步骤、以及轮径值修改前后自动校验等功能,从而实现轮径修改作业全流程卡控、规范作业过程,降低电务人员在轮径修改作业的错误率,提升轮径修改作业的安全及工作效率。