基于电子客票的铁路旅客智能出行研究
黄欣,张志强,单杏花,张涛,李士达

摘 要:分析国内外交通行业尤其是民航电子客票的发展历程和趋势,结合我国铁路客票发展历程,阐述我国铁路电子客票的内涵,创新性地提出旅客行程服务记录(PSR)概念,设计了作为我国铁路客运提质计划重要组成部分的铁路电子客票技术方案,在此基础上开展铁路旅客智能出行服务场景的研究与设计,面向旅客出行全过程提供智能化服务,并对铁路电子客票和智能出行服务场景的应用情况进行分析,验证了技术方案的可行性与先进性。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.001

 

智能客站旅客服务与生产管控平台设计与实践
廉文彬

摘 要:从全路客运站旅客运输服务与管理智能化的角度出发,针对旅客运输服务与管理工作的特点,结合客运站信息化建设的现状,提出智能客站旅客服务与生产管控平台的设计方案,详细介绍平台的建设目标、总体架构、主要功能以及技术创新点,并通过试点车站验证平台的使用效果。平台的设计与应用对铁路客运站旅客服务、生产组织、安全卡控、应急处置、设备监控等业务的智能化发展起到了重要的支撑和推动作用,可大幅提升客运生产指挥效率和旅客服务质量。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.007

 

基于深度学习的车站旅客密度检测研究
王明哲,张研,杨栋,张秋亮

摘 要:车站旅客密度是智能客运车站的重要基础信息。首先阐述模式识别、深度卷积神经网络、实时检测算法在图像检测领域的发展历程,并重点分析Faster-RCNN 算法和 SSD 算法的原理;然后定义车站旅客密度检测评价指标,并对 VOC 数据集下训练的模型进行试验测试;最后构建车站行人数据集,用 Faster-RCNN 算法训练模型,模型在低密度场景和高密度场景的检测准确率分别为 88% 和 5%。结果表明:公开数据集 VOC 下训练的模型无法直接用于车站旅客密度检测,基于车站行人数据集和 Faster-RCNN 算法训练的模型可满足现场需求。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.013

 

瑞士铁路调度指挥系统特点分析及对我国启示
唐涛,李开成,宿帅,阴佳腾

摘 要:高速铁路调度指挥系统是保障列车运行安全、保证运输服务质量、提高行车效率的核心。瑞士、日本、中国等铁路强国都在积极探索利用先进的数字化技术提升调度指挥系统的智能化水平。通过对瑞士联邦铁路公司和瑞士铁路调度指挥中心最新一代调度指挥系统的实地调研和考察,详细阐述瑞士铁路调度指挥系统的基本架构、组织形式及其自动化、智能化、数字化程度,分析其主要优点和未来发展方向,并结合国情提出我国高速铁路下一代智能调度指挥系统的发展建议。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.018

 

基于多源信息融合的高铁智能安全保障技术研究
蒋丽丽,刘国梁,王英杰,封博卿,刘阳学,魏小娟,杨峰雁

摘 要:分析高铁智能安全保障技术需求,研究总体架构构建、关键技术预测等,在此基础上提出其技术发展路线。结合物联网新技术形成联网监控和信息综合应用全面感知系统,在防止自然灾害、周界侵限及线路周边环境影响等方面,建立完整的高铁外部环境智能安全监测技术体系;突破高铁自然灾害预警及报警信息的自动处置技术,提升高铁风、雨、雪等灾害报警的处置能力和智能化水平;利用高分辨遥感变化检测技术,周期性地监测高铁沿线周边环境安全状况;利用物联网新技术,形成联网监控及信息综合应用全面感知系统,通过多源信息输入,加强复合技防技术支持,构建人机智能交互,建立基于动车运行及基础设施和周边环境监测的“人防、物防、技防”全方位一体化高铁智能安全保障体系。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.024

 

人工智能在我国铁路的应用与发展研究
张晓栋,马小宁,李平,武威

摘 要:在介绍人工智能的定义、发展与内涵的基础上,结合当前我国智能铁路的发展背景,从推理与推荐系统、机器学习、计算机视觉、知识表达与常识库等方面综合阐述人工智能在我国铁路的应用与发展情况,总结现阶段人工智能在铁路领域研究与应用过程中存在的问题,并对未来铁路人工智能的发展提出合理建议,以保障智能铁路战略顺利实施与发展。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.032

 

高速铁路信号中继站智能巡检系统
高亮,孙翠玲,张志成

摘 要:高速铁路无人值守信号中继站的设备维护存在巡检周期长、交通不便、夜间作业安全隐患突出等问题,提出利用网络化、智能化、信息化、大数据和先进的管理手段代替传统人工巡检的方法。结合智能巡检技术在相关领域的应用情况,从智能巡检系统需求分析和方案确定入手,阐述无人值守信号中继站设置智能巡检系统的解决方案,重点对其 4 个子系统的功能、实现方案及系统网络安全防护进行论述。现场测试表明,该系统具有技术可行性和工程可实施性。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.039

 

智能建造技术在铁路工程建设中的研究与应用
王可飞,郝蕊,卢文龙,王辉麟

摘 要:在当前新技术发展及铁路建造新要求的背景下,智能建造技术已成为世界铁路建造的重要方向。通过调研梳理世界铁路工程建造的现状,总结分析铁路工程建造的新需求,提出智能建造技术的内涵,探讨了智能建造技术的发展趋势。依托以 BIM 为核心的铁路工程建设管理体系,构建面向铁路工程建设设计、施工、运维全生命周期的智能建造管理体系,对铁路工程精益化管理模式和创新实践途径进行探索,支撑铁路建造向智能化发展。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.045

 

 

CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道轨枕连接面损伤行为分析及识别研究
任娟娟,韦臻,曾学勤,杜威,田晋成,刘伟

摘 要:双块式无砟轨道轨枕块与道床板连接面易发生脱粘损伤。为实现CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨枕块和道床板连接面的脱粘损伤程度识别,利用内聚力模型建立含轨枕连接面损伤的有限元模型,施加列车动荷载激励,并基于小波包分解对不同损伤程度下的轨枕块与道床板的振动响应进行研究。结果表明:(1)轨枕连接面脱粘将显著提升轨枕块和道床板的振动响应,底面脱粘导致的振动响应更为显著;(2)通过小波包分解提取频带能量作为损伤特征指标,其频带能量增幅达到 6% 以上,可以识别损伤的程度;(3)随着轨枕连接面脱粘损坏程度的加深,轨枕块振动响应提升更为显著,应严格控制轨枕连接面脱粘程度。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.051

 

CRTSⅡ型板式无砟轨道基础变形重点区段监测技术研究
郭高冉,崔旭浩,杜博文

摘 要:针对 CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构基础变形问题,提出一种基于光纤振动加速度传感阵列的高速铁路无砟轨道基础变形监测方法。在某运营高铁线路路桥过渡段采用该方法进行现场实测,通过联合经验模态分解(EMD)- 功率谱分析方法得到轨道结构的振动特性。测试结果表明:轮轨振动信号经过轨道板、CA 砂浆层以及底座板的层层衰减后到达电缆槽内振动信号的峰值加速度与现有文献一致,说明该监测方法正确。该方法为高速铁路无砟轨道结构健康状况的长期监测提供了新思路,同时可为后续无砟轨道结构局部变形的病害识别以及趋势预测建立特征库。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.060

 

本征自感知混凝土在高铁土建基础设施原位监测中的应用展望
韩宝国,丁思齐,董素芬 ,倪一清,欧进萍

摘 要:本征自感知混凝土作为一种结构材料,具有感知自身的能力而无需布设额外的传感器。通过测试本征自感知混凝土电阻的变化,可实时监测其应力、应变和损伤。与已有传感器相比,本征自感知混凝土具有灵敏度高、力学性能好、与结构具有等同的服役寿命,以及易布设、易维护等优点。本征自感知混凝土集优异的结构和传感功能于一体,有望对具有造价高、服役长、分布广、荷载和环境作用复杂等特点的高铁土建基础设施实现原位监测,从而为保障高铁土建基础设施运营的安全性和交通运输的顺畅性提供新途径。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.068

 

高速铁路轨道工程建造信息一体化技术研究与应用
王森荣,孙立

摘 要:针对高速铁路轨道工程建造信息一体化技术进行研究和探讨,提出轨道工程信息化平台可分为中国国家铁路集团有限公司信息化总平台(一级平台)、建设单位建造管控信息化平台(二级平台)、施工单位精细化施工管控信息化平台(三级平台)、铁路局集团公司轨道全生命周期运维信息化平台。建造管控信息化平台主要针对设计、制造、施工的建造全过程实现信息化,面向建设单位实现建造过程管控。轨道工程建造信息化关键是实现数字化设计技术和施工过程信息实时准确上传,依托信息化平台实现工程建造精度、建设进度、质量管控、信息追溯、报表统计、超限预警等功能。针对 CRTS?Ⅲ型板式无砟轨道,基于 B/S 架构构建无砟轨道建造信息化平台,实现了轨道设计、制造和施工全过程的数字化、信息化和一体化协同,研发了轨道建造信息化的成套工艺装备、系列软件和信息化平台,实现了建造过程信息化。研究成果在昌吉赣、商合杭等高铁项目进行了全面应用,提升了我国轨道工程建造质量和效率,取得了良好效果。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.077

 

动-静组合荷载作用下砂-粉土混合料水分迁移试验研究
张升,高峰

摘 要:应用自主设计的铁路路基翻浆冒泥物理模型试验系统开展动 - 静组合荷载作用下砂 - 粉土混合料水分迁移试验研究。试验结果表明:动 - 静组合荷载作用下非饱和段内试样含水量呈明显增长趋势,孔隙水压力经历了动荷载作用下的累积和静荷载作用下的消散过程,并由此导致试样轴向形成孔隙水压力梯度,孔隙水在该宏观势能梯度作用下发生迁移流动。通过试验探究了铁路路基中“抽吸”作用的本质和发展过程,并基于此提出铁路路基翻浆冒泥病害的一个新的形成机理。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.083

 

隧道突涌水防突结构微震响应初至拾取方法研究
李利平,陈彦好,靳昊,成帅,孙子正,胡慧江,陈迪杨

摘 要:微震监测技术可通过对防突结构微震事件活动的监测实现对突涌水灾害时空演化过程的评价,而微震信号 P 波初至的精确拾取是突涌水通道活动精准定位的前提。为了实现突涌水过程中微震信号P 波初至的精确拾取,提出能量分析拾取法,基于单自由度振动体系(SDOF)将突涌水微震事件引起的质点加速度运动记录进行能量域转化,使得时间序列中的波至特征在体系输入能、阻尼耗能及弹性动能序列上得到凸显,以此实现 P 波初至的精准识别,提高定位精度。对比分析不同信噪比微震信号,验证了该方法对于低信噪比的微震信号仍具有明显特征响应。通过构建震源定位双曲线模型,进行 STA/LTA 的 2 种拾取方法误差验证。实例显示,定位误差分布范围从 STA/LTA 的 13.3 m 缩窄至基于能量分析拾取法的 7.8 m。结果表明:该拾取方法优于 STA/LTA,能够在无预设阈值的情况下完成波动初至的拾取,避免了预设阈值的人为误差,具有更好的误差控制。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.089

 

基于 MASW 方法识别高速铁路组合桥梁界面剥离损伤的可行性研究
赵玉栋,陈洪兵,聂鑫

摘 要:随着我国高速铁路建设规模的日益增大,高速铁路网的覆盖面积逐渐增加。在偏远山区和高烈度地震区域,高速铁路的迅速发展对铁路桥梁的建设提出了更高要求。钢 - 混组合桥梁以其优异的力学性能,在高速铁路建设中日益发挥重要作用。作为钢材和混凝土材料协同受力的基础和前提,钢 - 混界面的可靠粘结对保障高速铁路运营状态下钢 - 混组合结构桥梁的正常工作至关重要。为实现对钢 - 混组合界面的高效检测,系统梳理了现有基于压电陶瓷智能材料和波动法的界面剥离检测技术,阐述不同方法的工作机理和优缺点,进而提出基于多道面波分析方法识别界面剥离损伤的检测技术。通过有限元数值模拟验证该方法的可行性,研究成果可进一步完善高速铁路组合结构桥梁的无损检测技术。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.098

 

赣江特大桥无砟轨道施工线形控制关键技术
杨艳丽,严爱国

摘 要:昌吉赣高铁赣州赣江特大桥是主桥主跨300 m 的斜拉桥,桥上铺设带有隔离缓冲垫层的 CRTS Ⅲ型板式无砟轨道,是我国首座在 300 m 级跨度斜拉桥上铺设无砟轨道的桥梁。为保证列车运行平稳,主跨设置圆弧形预拱度,跨中轨面预拱度为 60 mm。大跨度斜拉桥受桥上载荷、温度及风速等因素影响会产生较大变形,导致桥上 CP Ⅲ精测控制网变化。考虑到无砟轨道施工的高精度要求,提出赣江特大桥上无砟轨道施工线形控制关键技术,保证赣江特大桥无砟轨道达到设计要求线形,可为其他大跨度桥上无砟轨道施工提供参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.104

 

图像智能识别技术在高速铁路基础设施检测中的应用
严鹏,廖峪,陈伟庚,刘晓江,杨长卫

摘 要:基础设施病害问题已成为威胁运营安全的焦点,如何准确、及时发现病害是迫切需要解决的难题。借助人工智能和大数据分析技术,采用目前较为成熟的图像识别算法,以接触网悬挂状态及缺陷为对象,阐述图像识别技术在高速铁路基础设施检测方面的应用。结果表明:图像识别技术在高速铁路基础设施智能化检测方面具有一定的普适性,能够创造大量的虚拟劳动力,克服人工疏忽等主观因素,工作效率有效提升。该研究成果可为人工智能技术在铁路上的应用提供参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2019.11.109

 

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