铁路客站设备健康管理知识图谱构建与应用研究

知识图谱作为认知智能领域的主要技术，具有丰富的语义表示能力和灵活的数据关联结构。针对铁路客站设备以“人工维护、故障维修”为主的垂直化管理现状，基于知识图谱技术，构建铁路客站设备健康管理知识图谱，为设备智能化管理提供技术支撑。研究提出设备健康管理知识图谱架构及构建流程，选取京张高速铁路某客站各类设备作为研究对象，基于Protégé梳理分析设备相关本体并进行本体知识建模，结合客站设备多源信息实现对设备知识的抽取与融合处理，构建面向客站设备健康管理的领域知识图谱，并通过Neo4j进行图形化展示，以研究探索设备领域知识图谱在实际客站设备健康管理业务中的应用，进一步提高铁路客站设备管理水平，保障设备安全稳定运行。     

高速铁路车载地震装置在线管理系统研究

为加强高速铁路车载地震装置设备管理,在线掌握设备状况,方便设备维护维修,基于车载地震装置在线远程监测、在线远程检测和在线远程维护等方面的需求分析,阐述车载地震装置在线管理系统构成,研究定位信息、设备状态信息、紧急处置信息、车地数据传输信息等远程监测功能,制动控制测试、场景测试、出入库检测等远程检测功能,以及数据下载及数据管理等远程维护功能,提出车载地震装置在线管理系统方案,通过建立统一的设备管理数据库,提高设备管理效率。     

基于数据挖掘的车载信号设备智能维修方法的实现

为改变当前城市轨道交通车载信号设备维修现状,由故障后维修转换为故障前维修,依托数据挖掘的基本思想,对信号系统车载设备日常运行数据进行大数据挖掘。通过对车载日志的数据信息构建相关性分组或关联规则,形成相应的因果对应关系,并通过对列车运行状态的趋势分析和运行事件的组合比对,以实现对列车运行过程中的显性或隐性故障进行报警和提前预测,从而降低信号系统部件故障对运营造成的负面影响,这对列车故障的维修具有明显的指导意义,有助于提高列车的运行质量。     

一种基于LCC和MTBF的列控车载设备老化管理方法

铁路信号产品的老化管理模式一直是产品供应商和运营管理部门十分关注的问题。对于列控车载设备,目前采用的方法是根据动车组的维护周期进行车载设备的修程及其老化管理,这种方式在增加维护成本的同时扩大资源消耗。为此,提出一种基于全生命周期成本(LCC)和平均故障间隔时间(MTBF)相结合的方法,通过对产品LCC和MTBF的建模计算,得出车载设备的LCC帕累托曲线和可靠性公式;然后通过LCC和MTBF的关系,确定设备的采购成本值曲线和使用保障成本值曲线;最后通过寻找两曲线的交点,确定LCC的最低值和MTBF的最佳值。该方法可以有效改善现有CTCS-3级ATP车载设备生命周期老化管理模式,延长维护周期。     

时速400km高速铁路列车追踪间隔仿真研究

我国高速铁路经过多年发展,列车运营速度达到350 km/h,居世界前列,正在全面推进CR450科技创新工程,研究400 km/h速度等级铁路关键技术。列车速度提升后,其制动距离可能延长,进而影响高速铁路追踪间隔,降低高速铁路通过能力。为研究高速铁路运营速度提升至400 km/h后的列车追踪间隔变化规律,阐述列车运动过程与受力、车载ATP列控设备、列车运动方程式等列车追踪间隔仿真计算原理,采用模拟线路和实际线路仿真计算方法对400 km/h高速铁路列车到达追踪间隔进行研究,分析400 km/h高速铁路追踪间隔在不同动车组制动距离、不同车站咽喉长度、不同长大下坡道坡度,以及不同类型车站和股道运用方案时的差异,从而提出400 km/h高速铁路列车追踪间隔优化对策,以更好提升我国400 km/h高速铁路运营水平,推动CR450科技创新工程发展。     

CBTC车载设备在线故障诊断系统研究

为了创新城市轨道交通CBTC车载设备故障诊断模式、提高设备故障诊断效率,研究一种基于列车运行数据自动收集、自动传输及智能分析的在线CBTC车载设备故障诊断系统。通过实时地收集和分析列车运行数据,利用规则库调取不同的维修策略,并结合阈值的判断,可以快速准确地定位设备故障,对设备潜在故障进行预警,以实现"在线诊断",促使车载设备维修理念从原先机械的"事后诊断"转变为"事前诊断",提高诊断智能化水平,保障列车运输安全。     

高速铁路动车组?Wi-Fi?运营服务系统综合监控平台研究

为全面掌握高速铁路动车组Wi-Fi运营服务系统运行状态,规范系统运营管理,加强平台经营建设,结合旅客列车特殊的运营场景,分别从运管中心、地面系统、车载局域网和服务系统4部分分析运营服务系统功能,并从系统性能监控、应用服务监控、用户行为监控3个维度入手,综合分析多维度监控指标,构建高速铁路动车组Wi-Fi运营服务综合监控体系。对全链路数据进行同步跟踪与监控,进而精准定位客运产品需求,实现客运产品特征标签化,以促进高速铁路动车组Wi-Fi运营服务系统的数据归集和大数据开发经营。     

ATP制动曲线优化及咽喉区通过能力提升效果研究

为了缓解繁忙干线运输压力,研究基于ATP制动曲线优化的高速铁路通过能力提升技术。取消始发站ATP车载设备由部分模式转入完全模式时的车尾保持功能减少了出站运行时间,CTCS2-200C型列控车载设备优化站内停车制动曲线提高了司机对标停车效率,经过研究在列车制动参数不变的情况下ATP制动曲线优化空间不大,列控车载设备需结合车辆制动参数的优化,ATP进行制动参数调整,才能进一步优化制动曲线。以京沪高速铁路为例仿真计算了ATP制动曲线优化前后的高速铁路通过能力变化情况。结果表明:ATP采用CTCS3-300H型车载设备,将CR400BF车型的制动参数优化为CR400AF车型的制动参数,上海虹桥站咽喉区通过能力提升效果为4.05%。研究属于信号系统和运输组织交叉领域,实现了跨专业技术融合促进通过能力提升。     

铁路车载无线通信设备运用维护管理系统研究

建立车载无线通信设备运用维修管理系统对提高设备管理水平、降低维护成本、提升运输效率具有重要意义。在对铁路车载无线通信设备运用维护现状进行分析的基础上,针对设备应用和维修管理的实际需求,设计车载无线通信设备运用维护管理系统,实现设备的在途监测、履历管理、作业及检修管理、报表管理等功能,利用设备信息共享,对设备进行全生命周期管理,以有效提高铁路车载无线通信设备信息管理效率和科学化水平,为铁路大数据平台及智能运维提供数据基础。     

基于铁路数据服务平台的电务大数据智能运维技术研究与应用

电务智能运维作为智能高速铁路技术的重要组成部分，对确保高速铁路运营安全、运营领域降本增效具有重大意义。基于电务专业系统发展趋势与应用需求，通过分析信号、通信专业数据概况，明确研究与应用电务大数据智能运维技术的必要性，提出“平台+应用”的电务大数据智能运维总体技术架构及数据采集与共享架构，介绍共享压缩算法应用的理论依据与验证结果，阐述设备综合监测、全寿命周期管理、故障智能诊断、运维综合分析、作业全程卡控、应急调度指挥、设备PHM健康管理、通信信号一体化分析等各项应用功能，并总结应用创新性，发挥提升铁路电务管理的智能化水平、促进铁路电务技术装备创新发展的积极作用。     

高速铁路客站客运设备设施运维一体化、信息化管理探索与实践

高速铁路客站客运设备设施类型繁多,日常运营维护管理工作要求很高。通过对传统运维模式不足之处的分析,提出了一体化管理的理念和具体内容,并以上海铁路局实施的OSS客运设备设施运维支撑系统为案例,对高铁客站客运设备设施运维一体化、信息管理实施一年来的效果进行了评价。     

基于PSO算法的高速铁路列控车载设备可靠性优化研究

高速铁路列控车载设备的可靠性设计是系统设计过程中的重要环节，其分配结果对系统研发周期、可用性及全生命周期成本等指标均有影响。粒子群算法的特征是通过粒子迭代收敛实现多目标的优化，可以满足可靠性优化需求。研究选取平均故障间隔时间、研发成本和使用维护成本作为目标进行优化方案设计，找出满足技术要求且节约成本的最优解。实际计算过程中，不同目标之间的优化过程是矛盾的，无法使其全部同时达到最优状态，可靠性和成本之间也是如此。利用粒子群算法构造出一个评价函数，函数变量为与可靠性和成本相关的上述3个目标，便于在优化过程中将多个目标求解转变为单一目标求解，最终实现不同目标值之间的取值平衡，达到优化目的。通过某列控车载设备各单元平均故障间隔时间值将故障树算法与粒子群优化算法进行对比，验证优化方案。     

高速铁路安全性影响因素分析及对策

随着我国高速铁路大规模的建成与投入运营,对高速铁路的运行安全提出更高的要求。在阐述高速铁路运营安全现状的基础上,对高速铁路安全影响因素进行分析,提出人为因素、设备因素、环境因素是导致高速铁路事故的直接原因。针对我国高速铁路建设阶段和高速铁路日常运营生产阶段可能存在的管理不到位、应急处置不当和救援不力等问题,从人员、设备、环境3个方面提出加强高速铁路安全管理的建议,为提升我国高速铁路安全管理水平提供参考。     

高速铁路运营安全保障对策的研究

根据安全系统工程原理,结合高速铁路运营相关因素及国外高速铁路运营安全对策,分别从人员、设备、环境、规章制度4个方面分析我国高速铁路运营安全现状。在此基础上,从人员保障、设备保障、环境保障、规章制度保障的角度,提出我国高速铁路运营安全保障的主要对策,从而为我国高速铁路运营安全保障提供参考和借鉴。     

高速铁路固定设备建设运营维护一体化模式研究

当前中国高速铁路普遍采用的建设运营模式割裂项目的建设与运营两阶段,引发诸多问题.借鉴国外经验,探讨高速铁路建设运营维护一体化模式,即由高速铁路建设单位在铁路建设过程中沉淀下来一批高度职业化的人员及技术力量,继承式地接受客专公司的固定设备委托管理,从而实现从组织机构到设计、施工、运营、维护等方面标准的一脉相承,真正无缝对接,可以降低运营维护成本,提高企业化经营效率,促进我国高速铁路行业健康发展.     

高速铁路客运站票务设备功能开放配置研究

根据高速铁路票务服务需求多样化和客流波动特点,动态优化高速铁路客运站不同票务服务功能的设备配置,以最低的运营成本给旅客提供满意的服务。在阐述高速铁路客运站票务设备服务功能的基础上,从客流波动特点、票务服务需求比例、旅客服务质量和运营管理成本等方面,分析高速铁路客运站票务设备功能开放配置影响因素,针对票务服务排队系统提出票务设备功能开放配置模型,最后通过实例分析对模型进行验证。结果表明,该模型可以为高速铁路客运站票务功能设备配置辅助决策提供依据。     

基于BIM+GIS的京张高速铁路空地一体“数字孪生”智能化运维技术研究

京张高速铁路是我国首条设计时速350 km的智能化高速铁路。京张高速铁路建成了基于建筑信息模型(BIM)结合地理信息系统(GIS)的工程管理平台,实现数据自动采集和信息互联。为了充分发挥“建管并用”的思想,基于该管理平台融合铁路北斗应用服务平台、动车自然灾害监测系统和地震预警系统,首次提出把空地一体化系统监测数据注入“数字孪生”体中,构建一种基于BIM+GIS的“数字孪生”投射物理实体的智能京张高速铁路运维管理技术,研究并分析BIM与GIS融合方式,探讨模型参数化建模方法,并基于该技术提出京张高速铁路运维平台的总体框架,实现京张高速铁路设备设施基本信息管理、设备设施运行监控、动车故障预警、维修管理、灾害预警与生产管控、智能调度分析融为一体的数字孪生体投射。该研究将为未来京张高速铁路运行维护提供技术支撑并在空地一体化运维中提供理论依据。     

关于西安地铁风阀智能控制仪自主维修的几点思考

西安地铁二号线投入运营近5年,该线路各系统电子部件均出现了不同程度的老化、磨损、性能退化、稳定性降低等问题.因电路板故障引发的设备故障持续增长,如果简单地通过备件更换来处理设备故障,一方面增大了设备维护成本,另一方面因备件采购周期较长,也给运营带来了安全隐患,同时往往由于电路板的更新换代,也会产生相同电路板停产给设备维护造成困难,因此,开展电路板自主维修势在必行.     

广州南站到发线通过能力查定研究

我国高速铁路车站运输能力查定等基础理论研究滞后于高速铁路运营实践,通过对高速铁路车站到发线通过能力查定开展理论计算方法的研究,修正高速铁路运能查定利用率计算参数。以旅客发送量最大的广州南站为研究对象,运用分散自律调度集中CTC设备精准采集京广场和广珠场办理的终到入库列车、库出始发列车、中转列车、立折列车等4类列车占用到发线时间,分析查定广州南站到发线通过能力,得到广州南站到发线通过能力存在潜能、广州南站通过能力受限于咽喉通过能力的研究结论,为运能日益紧张的广州南站扩能改造提供理论参考。     

朔黄铁路机车同步操控无线通信监测技术研究

机车同步操控是朔黄铁路LTE-R网络承载的核心业务之一，网络的可靠性直接影响重载铁路的运输秩序和运输安全。针对目前机车同步操控业务通信故障诊断分析及时性和准确性存在的不足，提出了适用于朔黄铁路的同步操控无线通信监测技术，通过采集LTE-R接口监测系统、路测设备、LTE-R网管与同步操控地面应用节点的数据，全量监测主控机车和从控机车通信全过程，综合分析网络负荷、无线质量、通信异常事件和设备因素，提取通信过程中的关键特征，使用二叉决策树动态诊断分析同步操控业务潜在风险和通信故障。研究结果表明：机车同步操控无线通信监测系统实现了全线150对列车同步操控车载通信单元的监测和故障分析，可以减少传统人工分析的负担，提高了LTE-R网络和同步操控系统的运用质量。