京张高速铁路智能化服务关键技术研究与冬奥科技保障应用示范

作为2022年北京冬奥会、冬残奥会的重要交通基础设施,京张高速铁路保障了赛事的顺利举办,在智能化服务方面充分彰显了中国文化科技。在对京张高速铁路智能化冬奥科技保障总体需求进行分析的基础上,首先提出京张高速铁路智能化服务研究框架,探索建立了旅客智能出行、高速铁路运营安全、服务人文冬奥等方面的研究目标和分阶段实施方法;其次构建了京张高速铁路多模态智能票务、站车一体化协同旅客服务等一系列智能化服务创新;最后结合冬奥科技保障重大需求开展了京张高速铁路智能化服务应用示范。京张高速铁路支撑了北京冬奥会和冬残奥会的胜利举办,解决了全球首次三赛区联动,以高速铁路为主要运输方式的冬季奥运盛会的运输保障难题,为今后跨区域办赛的大型活动提供了重要经验。     

冬奥背景下铁路旅客服务与生产管控平台适配提升研究及应用

基于已建设的铁路旅客服务与生产管控平台1.0的应用现状,紧密结合北京冬奥会赛事期间的旅客出行服务需求,围绕客运车站的智能化发展方向,提出冬奥背景下的管控平台适配提升关键点。以管控平台各类智能化业务应用的接入、监控、管理需求为导向,提出基于中台架构的管控平台总体架构设计以及技术方案的构建方法;在管控平台相关运输生产数据的基础上,辅以数据可视化、智能视频分析、中台微服务等技术手段,研究应急场景处置展示方式、中英文语音播报与引导揭示单元以及新调度集成平台。管控平台在冬奥赛事期间应用于京张高速铁路,有效提升客运车站核心系统的稳定性与旅客服务能力,为京张高速铁路在北京冬奥会期间平稳运行提供强有力的科技支撑。     

基于多模态信息融合的智能高速铁路旅客运输保障技术研究

2022年北京冬奥会是全球首个三赛区联动的一场冰雪盛会，京张高速铁路作为重要配套工程，研究高质量运输保障技术具有重要意义。以此为背景，提出多模态信息融合应用于铁路票务体系的概念及技术架构；采用定量定性结合方法，基于多模态信息融合理论进行多元运输客流成分分析，提出冬奥会赛时客流预测手段，研究并构建了多元客流高速铁路运输模式匹配、复杂非常态票额及席位管理、列车超停控制与预警的旅客运输保障体系。研究结论及成果为冬奥运输与旅客需求匹配提供了理论支撑，提供了管理精细化、流线不交叉的组织策略，有效降低了疫情扩散风险和社会面疫情管理成本，辅助保障冬奥列车的运输安全，并在冬奥会期间京张高速铁路运营过程中得到验证。     

智能服务机器人在铁路客运站应用场景的设计与实现

随着人工智能技术的不断发展,铁路正在积极推进人工智能的深度应用,致力于帮助旅客以更便捷、更安全的方式出行。基于铁路客运发展的趋势,为提升旅客出行体验,研究并设计适用于铁路客运站应用场景的智能服务机器人,实现智能服务机器人的功能设计和关键技术研究。智能服务机器人利用人脸识别、语音识别、多轮对话、语音合成等多种智能交互技术,结合铁路客运站相关业务,利用铁路客运站现有设施,提供信息查询、站内导航、常见问题解答、车站大屏显示、车站通知播报等服务。智能服务机器人致力于实现与旅客的无障碍互动交流,帮助旅客解决出行途中遇到的问题,为旅客提供更加自动化、智能化、人性化的服务,从而提升铁路客运站服务水平,成为实现铁路智慧出行的硬件支撑。     

服务机器人与铁路客运站既有系统设施融合应用的设计与实现

北京冬奥会是全球首次三赛区联动、以高速铁路为主要运输方式的冬季奥运盛会,京张高速铁路作为本届冬奥会的交通基础设施,智能化旅客服务水平对于保障赛事顺利举办、彰显中国文化科技、打造中国高速铁路名片具有重要意义。研究以服务机器人为载体,从机器人与铁路客运站人脸核验、通道门开关、直梯呼叫、闸机验检票等系统设施融合应用方面展开研究,提出物联方案,通过服务机器人与铁路客运站既有设施物联,实现旅客服务信息的集成共享,扩展机器人服务能力,为服务人员提供决策参考,提高铁路客运站服务水平,为旅客提供更加便捷、智能的乘车体验。同时,服务机器人作为智慧终端,更好地为将来铁路智慧化提供硬件支撑。     

面向冬奥注册人员的京张高速铁路票务服务方案研究

京张高速铁路是北京2022年冬奥会和冬残奥会的重要交通基础设施,需要满足不同人群冬奥期间的多元化运输需求。通过分析我国铁路客运票制发展现状,围绕冬奥会多元化票务需求,结合冬奥会实际出行需求比选3种乘车凭证方案,最终确定冬奥会身份注册卡为冬奥注册人员的电子客票载体,从而提出面向冬奥注册人员的高速铁路票务服务方案。该方案以铁路电子票票制作为铁路12306网站(含手机APP)冬奥专区票务模式,针对身份注册卡的特性确定不同人群进站实名制核验和检票方式。根据此方案,研制了满足冬奥注册人员乘车需求的中英文铁路12306网站冬奥专区,为北京冬奥会和冬残奥会提供交通保障,为铁路客运服务国际化和智能化提供技术支撑。     

高速铁路车站引导标识和引导系统优化对策

高速铁路车站引导标识和引导系统在旅客出行中发挥着重要作用。为提高高速铁路车站旅客出行效率,提升车站安全生产水平和服务质量,在分析国内外高速铁路车站旅客引导标识和引导系统现状的基础上,针对我国高速铁路车站引导标识和引导系统自身布置及设备管理存在的问题,提出制定规范完整的引导标识、提高引导系统的可靠性和同步性、完善车站引导系统的管理制度和提高设备维修效率等优化对策。     

冬奥背景下京张高速铁路站前广场景观可持续性设计策略

京张高速铁路站前广场既是百年京张文化传承的重要载体,也是冬奥会赛事的交通保障,因而既要满足冬奥会赛事服务需求,又要持续性地承载地域文化。在分析重大事件前后人群增长的交通压力、功能空间的动态切换、庆典氛围的动态演变等对公共空间景观的临时性与持续性影响的基础之上,探讨冬奥会赛事下京张高速铁路的时空特征——线性结构特征、空间差序特征和文化演变规律,并结合站前广场现存的问题适应性地提出“一站一景,持久建设人文京张地域文化”“分级响应,临时点燃缤纷冬奥主题氛围”和“绿色发展,适度打造可持续弹性景观设施”站前广场3大设计策略,对于线性廊道空间为响应重大事件的可持续景观设计具有一定的借鉴意义。     

高速铁路智能动车组席位计划改进方案研究

为提高高速铁路客票席位计划维护工作的效率和准确性,针对北京冬奥会期间短时间大批量的客流特点,行成以基础设施层、数据层、服务层、接入层、应用层为核心的高速铁路车型模板复制技术架构。根据京张高速铁路及其支线线路固定、冬奥智能动车组车型单一的特点,创新性地通过维护车型、车厢、席位信息,按照车型、车厢、席位信息自动一键生成相同车型固定编组的席位计划模板,并依据北京冬奥会闭环和非闭环人员的出行政策,实现人工动态调整,并自动完成席位计划正确性和完整性的检测。高速铁路智能动车组席位计划方案的改进,提高了列车席位计划编制速度,避免了出现重复席位和车型无此席位等问题的发生,为北京冬奥会顺利举办提供了有力保障。     

上海高速铁路旅客市内交通出行方式调查

以上海市的上海站和虹桥站高速铁路旅客为研究对象,在进行问卷调查的基础上,对高速铁路旅客的个人特征、市内交通出行特征、市内交通出行意愿和高速铁路车站的交通配套意见进行统计分析,并且对市内交通方式与出行距离、旅客收入、费用来源、出行目的等的关系进行分析论述,并根据研究结果提出改善和加强高速铁路车站与市内交通衔接的有关建议。     

高速铁路旅客出行服务体验优化对策

随着我国经济社会快速发展,人民生活水平日益提高,旅客在出行服务体验上提出了更高层次的要求。通过从票务服务、竞争优势区间和常旅客积分服务等方面的比较分析,阐述高速铁路与民航旅客出行服务体验现状,剖析高速铁路与民航旅客出行体验的竞争优势,提出高速铁路旅客出行服务体验优化对策,即:完善票务服务形式,提升长距离运输竞争优势,加强客流换乘衔接服务,完善常旅客积分优惠服务,以更好促进高速铁路旅客出行服务高质量发展,提升高速铁路的竞争力。     

基于旅客需求的高速铁路客运服务质量评价

高速铁路客运服务应以旅客需求为导向,借助客运服务质量评价体系,完善高速铁路客运服务,满足旅客多样化出行需求。以马斯洛需求理论为基础,针对高速铁路旅客需求和感知建立三级评价指标体系,并提出运用灰色关联度-模糊综合评价法对高速铁路客运服务质量进行评价。对成都东站、重庆西站,以及G2885和G2890次列车高速铁路旅客进行现场调研,基于调研数据,运用灰色关联度-模糊综合评价法评价高速铁路客运服务质量。结果表明,高速铁路列车服务质量总体高于车站服务质量;相比于高速铁路客运服务的基本需求和物质需求,提升服务等级和注重精神尊重是提升高速铁路客运服务质量的努力方向之一。     

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。     

面向冬奥的京张高速铁路票务管理应急方案研究

北京2022年冬奥会和冬残奥会是三赛区联动，以高速铁路为主要运输方式的冬季奥运盛会，且恰逢我国春运运输，针对冬奥运输和春运运输期间可能遇到的冰雪大风以及比赛时间延时、调整和变更等异常情况，从列车超员、列车车底变更、列车中止运行、列车晚点应急等应急场景分析，研究适应于铁路局集团公司、车站和列车客运人员以及冬奥多元旅客购票、乘车、乘后全流程的铁路票务管理应急模型、应急处置流程和应急功能。应急方案的研究有助于提升冬奥期间铁路客运服务质量和应急反映能力，以及应急状态下旅客乘车服务体验和满意度，并为后奥运时代以铁路为主要运输通道的大型跨区域赛事提供铁路票务应急处置的解决方案。     

PHM技术在京张高速铁路运用检修中的应用研究

为提高京张高速铁路精准化、精细化管理和服务水平,保障冬奥会期间动车组安全高效运行,首次在京张高速铁路配属动车组上开展PHM研究和系统应用的先行先试。作为动车组运用检修系统的应用扩展与延伸,PHM系统实现了动车组在途故障的超前预警,视情维修信息可在动车组运用检修系统中进行流程贯通和交互闭环。结合京张高速铁路PHM试点应用情况,从需求分析、总体架构、功能架构、逻辑架构和物理架构等方面总结归纳了动车组PHM技术体系及关键技术。通过PHM系统在京张高速铁路的试点应用,有效提高动车组运行保障能力,提升运用效率和效益,改善运行秩序,为PHM技术在全路范围的应用提供宝贵经验。     

高速铁路旅客信息系统构建研究

随着高速铁路网的不断完善,高速铁路运营模式向公交化、便捷化的方向发展。为给旅客提供多样化的运输服务,改善旅客运输的服务质量,设计一个系统互联、信息实时共享、数据及时准确的高速铁路旅客信息系统已经迫在眉睫。对高速铁路旅客信息系统现状进行分析,针对目前系统存在的问题,提出一种高速铁路旅客信息系统技术方案,并构建了高速铁路旅客信息系统的总体架构。依据系统功能特点,将高速铁路旅客信息系统分为调度中心子系统、车站子系统和宣传信息子系统,最后对其核心功能设计进行分析,建立互联互通、信息实时共享、数据及时准确的高速铁路旅客信息系统,不断提升我国高速铁路旅客服务质量。     

基于旅客行为特征的京张高速铁路客站文化信息表达方法研究

随着高速铁路运输技术的快速发展,我国高速铁路客站建筑的文化性建设需求也与时俱进、不断增长。京张高速铁路作为2022年北京冬奥会服务专线,肩负着宣传奥运理念、展示中国文化的重要使命。以京张高速铁路沿线各站为例,研究中小型高速铁路客站视觉文化信息展示方法,以旅客交通行为和人流特征为契入点,分析建立了客站停留性空间、通过性空间、衔接空间3种空间类型,并从3种类型空间的建筑构成要素方面,分析与挖掘视觉文化信息的承载性,从旅客视角提出不同类型空间的文化信息表达方法。在保证客站高效运行的前提下,提高中小型高速铁路客站文化表达的识别性与传递性,为高速铁路客站文化性设计及我国高速铁路文化建设提供借鉴。     

优化高速铁路应急处置对策探讨

高速铁路应急处置是高速铁路运营管理的重要组成部分,对保障高速铁路线路安全运行、提高旅客运输服务质量有重要意义。阐述高速铁路应急处置特点,探析典型的高速铁路应急处置场景,提出优化高速铁路应急处置的对策,即:及时准确传递故障现场信息、科学制订应急处置方案、构建高速铁路应急处置辅助决策系统、优化高速铁路应急规章规程、加强高速铁路运营与外部联动,为提高高速铁路应急处置水平、保障旅客出行安全、树立铁路部门良好形象提供了重要支撑。     

深圳城际动车组智能化需求及顶层指标建议方案研究

为响应粤港澳大湾区城际铁路一体化运输组织需求,调研分析复兴号等新型动车组技术发展及应用现状;以成熟先进、安全可靠、智能高效、舒适便捷、绿色环保为目标,在主动环境感知、智能控制与诊断、智能监控与智能服务、设备深度集成和健康全过程管理等方面开展需求分析;提出深圳城际动车组的智能化架构,车地通讯智能化提升方案,以及深圳城际动车组自动驾驶的智能运行功能建议;提出涵盖智能监测系统、车辆实时状态地面监测及车载设备健康管理的智能运维方案,以及涵盖旅客信息服务和客室环境控制的智能服务方案;结合粤港澳大湾区气候、环境、运行线路特点和客流需求,为具备自感知、自诊断、自决策、自适应能力的深圳智能动车组研制提供技术支撑。     

冬奥单赛区公铁接驳疏散时刻表协同优化研究

针对赛时旅客出行特点,建立面向冬奥赛区平峰期和高峰期客流分布模型,描述赛事日单赛区客流疏散过程;基于公交直达和站站达2类开行模式,设计面向客流需求的公交开行方案。基于客流时变特征和“先到先服务”原则,建立综合考虑旅客出行时间与企业运营成本的公铁接驳疏散模型,协同优化基于公铁接驳的疏散乘车方案。设计初始运营时刻表的生成方法和邻域解的搜索方法,并据此设计求解模型的模拟退火算法,实现公铁接驳疏散系统时刻表协同优化。结合崇礼赛区赛程及场馆设计容量构造算例,结果表明,采用该模型和算法求解的公铁运输接驳方案在资源约束条件下,可以在时空区域上较好地满足冬奥赛区客流的出行时变需求,模型和算法具有良好的优化效率和实用性。