重载铁路5G-R标准体系架构与关键业务技术方案研究

为探讨重载铁路下一代通信应用场景下关键业务的技术方案，建立重载铁路5G-R标准体系架构，通过分析我国重载铁路通信系统的发展与演变过程、研究国际UIC FRMCS标准体系以及3GPP架构、调研国内5G-R场景下重载铁路业务需求，提出符合我国重载铁路实际的5G-R架构模型。根据需求类型划分关键业务和使用对象，根据应用场景的业务特点以及通信内容确定各个关键业务的线路优先级、可靠性和实时性，最后针对机车同步操控业务、可控列尾安全防护业务、多司机通话业务等重载铁路关键业务设计可行技术方案。研究结果可降低重载铁路下一代通信关键业务的系统设计复杂度，对提升重载铁路运输生产安全和效率具有指导意义，从而为重载铁路5G-R标准体系架构和关键业务方案设计提供参考。     

智慧重载铁路技术标准体系构建及编制实施路径研究

铁路技术标准体系构建在铁路体系建设过程中是一项不可缺少且有挑战的工作。智慧重载铁路具有跨多种业务、联动紧密、连续性强、协同性高等特征，是一项复杂的系统工程。为做好智慧重载铁路标准体系构建工作，通过分析铁路智能化国内外应用实践和标准现状，结合智慧重载铁路技术创新成果及标准化需求，围绕智慧重载铁路标准体系的内涵，遵循需求引领、高效适用和动态开放等原则，从智能装备、智能运营、智能运维和智能安全管理专业领域设计分层、分级、分类的智慧重载铁路技术标准体系架构，构建基于优先矩阵的标准编制优先级方法，规划智慧重载铁路技术标准体系编制实施路径，研究成果能够为重载铁路各专业领域标准编制提供借鉴，为铁路等相关行业标准体系构建提供参考。     

国外铁路重载运输对我国铁路货运发展的启示

铁路重载运输是铁路货运发展的方向,国外铁路重载运输经验可供我国铁路货运发展借鉴.介绍美国、澳大利亚等铁路重载运输国家铁路货运的现状和主要技术特点,结合国外铁路重载运输发展经验,对我国铁路货运的发展提出建议.     

我国铁路重载运输发展研究

重载运输是世界铁路发展的主要方向,我国铁路发展重载运输既充分借鉴了国外铁路重载运输的先进经验,又非常注重结合国情路情实现自主创新,经过几年的努力,在实践中取得了十分显著的成效。通过分析以大秦线为标志的铁路重载运输取得的重要成果,提出持续提升我国铁路重载运输发展水平的建议,即巩固扩大大秦线重载运输成果,大力提升我国铁路重载运输整体水平,进一步发展具有中国特色的铁路重载运输。     

大秦线通车10年及我国铁路重载运输

论述了大秦线的输送能力，分析了国内外铁路发展重载运输的目的，根据我国铁路重载货物列车过行试验和实际开行情况分析，从行车组织角度对重载列车运行的有关问题提出了建议。     

国际铁路重载技术发展水平

综合2003年国际铁路重载专家技术会议的讨论,论述了目前国际铁路重载技术的发展水平:重载铁路的最大轴重和列车牵引质量普遍提高;重载铁路运量及收入达历史最高水平;开始在其他铁路干线上发展 25 t 轴重的重载列车。国际重载技术的最新进展集中体现在3个方面:新型技术装备的研制及应用;强化重载线路养护技术和采用安全监测系统保证列车运行的安全性及可靠性。     

重载铁路牵引变电所数字孪生技术研究与应用

随着运量增加、规模化开行长编组大轴重重载列车以及长期以来技术装备的更新迭代，重载铁路牵引供电设备运营维护压力急剧上升，数字孪生技术是一种新兴的技术，可以通过实时监测、诊断和优化，提高设备运行效率和可靠性，降低运营成本。通过阐述数字孪生技术应用现状，从整体架构、应用架构、数据架构、技术架构和安全架构方面，论述重载铁路牵引变电所数字孪生架构，剖析数字化建模、物联感知终端接入、人工智能算法、安全底座夯实等关键技术，围绕全景感知驾驶舱、设备感知数据管理、设备状态告警管理、设备状态评价诊断和远程联合智能巡视，开展数字孪生技术在重载铁路牵引变电所的应用研究，研究成果有助于推动重载铁路牵引变电所的数字化转型和智能化发展。     

国际铁路重载运输发展概况

目前，世界范围内的货物列车重载运输技术迅速发展，重载运输的国家已经遍及五大洲和几乎所有的铁路大国。重载运输技术已被国际公认是铁路货运发展的方向，重载运输取得的效益已由各国的实际运输业绩所证实。提高轴重是世界各国重载运输一致采用的一项重要举措，长期的运行考核证明这项措施既提高了运输收入，又降低了维修成本。同时，提出进一步强化新技术、新装备的研究开发，推动重载运输取得更大的进展。     

我国重载铁路发展模式研究

随着重载铁路的发展,重载铁路的定义也经历了3个发展阶段,分别在1986、1994、2005年提出新的标准。结合重载铁路的定义和发展,在综合分析世界各国铁路重载运输组织模式的基础上,创新性地提出重载铁路的分类,即全封闭模式、全开放模式及半封闭模式。通过分析以上3种模式重载铁路的运输组织特点,为铁路部门开展重载运输、合理选择重载铁路的发展模式提供参考。     

铁路重载运输集疏运一体化的协同学动因及实践

分析铁路重载运输集疏运一体化组织的内涵和协同学动因,认为铁路重载运输集疏运一体化组织的协同学动因是由铁路重载运输系统的自组织性、不稳定性原理、支配原理和序参量原理决定的。根据大秦铁路重载运输实践,分析铁路重载运输集疏运一体化协同系统,总结大秦铁路重载集疏运一体化协同创新举措。     

重载铁路列车重量、速度、密度与运输组织模式的关系

列车重量、速度和密度的合理匹配是解决铁路重载运输的关键问题之一。实现重载铁路重量、速度、密度的合理匹配是一个复杂的系统问题,铁路运输组织模式是影响三者间相互关系的主要因素。从运输管理理论的角度,结合不同运输组织模式的特点,对不同运输组织条件下,我国重载铁路列车重量、速度、密度合理匹配问题进行研究,给出不同运输组织模式下列车重量、速度、密度的合理匹配的基本方法。     

对我国铁路重载运输发展的探讨

从车站到发线的有效长、机车车辆的装备和技术、重载列车开行的情况及其效果等方面,论述了我国铁路重载运输的现状,据以提出重载列车开行的技术条件,最后展望了我国重载运输的前景。     

对煤炭重载铁路车站设计的分析

目前煤炭重载铁路从装车地站型、中间越行站或会让站站型,直到卸车地站型,基本形成了较完善的固定模式,车站设计日渐成熟.分析重载铁路车站设计与普通铁路车站设计方法的共性与特点,对煤炭重载铁路中间站、越行站或会让站设计以及装车站和卸车站的设计进行研究,以利于车站设计更好地满足煤炭重载铁路的发展.     

大秦线对我国铁路重载运输的启示

通过对大秦线运输系统构成进行分析,结合我国铁路重载运输的作业过程,说明重载铁路运输系统具有复杂庞大,运转连续性、联动性强,协同性要求高,现代化、自动化程度高等特征.提出重载运输系统将是我国铁路货物运输的骨干和支架,应逐步向现代先进运输方式的运作模式转变,成为高效率、低成本的现代运输生产系统.     

铁路线路设备安全评价和病险治理技术发展分析

根据我国铁路建设现状,对铁路基础设备运用和病险进行分析,提出工程项目全寿命周期管理,安全第一、预防为主,重视提速重载线路的动态检测及安全状况评估,加强铁路桥隧的动态检测和评估,强化大型养路机械的配套作业等措施。建议加大线路工程隐患治理力度;完善线路工程安全管理标准和评价机制;加大病险治理与探测技术研究力度;深化线路维修体制改革。     

重载铁路数据通信网络资源管理系统研究

探讨当前重载铁路在网络通信管理过程中存在的资产统计分析困难、全局拓扑不直观、资源分配不及时等影响到行车作业安全和效率的问题，通过基于当前的网络通信技术监控手段，研究重载铁路运输场景中数据通信网络需要管理的内容，构建由资源管理、网络协议管理、IP资源管理、网络拓扑管理、业务管理等功能组成的重载铁路数据网资源管理系统。结果表明通过该系统可以提升数据网络资源的管理效率，使网络环境的组成更为直观，可更好地了解全网设备边界及流量情况；对IP资源的分配和使用进行管理，避免IP资源分配不合理；可以分别对不同的业务系统进行标记，并分析不同业务系统的资源占用情况，为重载铁路数据网资源管理相关功能设计提供参考。     

铁路大型装车点发展与货运物流化研究

从国外铁路货运发展、物流中心规划建设和运营管理3方面分析说明物流化是铁路货运发展的基本趋势。根据我国铁路大型装车点与货运物流化发展状况,认为铁路大型装车点是发展现代物流的重要基础。结合货运物流化,提出结合物流中心规划建设,逐步形成大型装车点;利用大型装车点优势,打造铁路物流服务品牌;结合既有线改造,统筹建设大型装车点;适应货运重载化趋势,加强大型装卸车点装备配置等建设大型装车点的主要措施。     

关于包神铁路发展重载运输的思考

阐述了包头—神木铁路线路技术条件和车站分布情况,以及货物运输组织存在的问题,提出包头—神木铁路发展重载运输的建议,分析了重载运输组织措施,研究推荐重载运输扩能改造方案,为提高包头—神木铁路运输能力和开行重载列车做好准备.     

重载铁路通道空车列车回送运输方案的优化

对重载运输空车调整的问题进行分析，并基于重载铁路具有空车运行方向确定、空车调整以列为单位、空车方向线路通过能力大的特点，结合重载运输装、卸车端的重空车组合、分解的货流流向需求、装卸车时间窗需求，制定大列和小列协同配合的空列车调整方案。以重载铁路一个工作日全部空车列车的总旅行时间最小为目标，建立了一个线性整数规划模型。根据模型特点，基于数学求解器编程对模型进行求解，以获得不同类型空车列车的开行方案。最后，通过一个重载运输通道的空车调配问题进行数据试验，能够在较短的时间内得出优化的空车列车的调整方案。通过实例验算，该模型能够为重载运输铁路运营企业的空车调整工作起到一定的辅助决策作用。     

重载铁路智慧车站架构与功能设计研究

智慧车站是重载铁路智能化的重要组成部分。根据我国重载铁路车站智能化业务需求,提出重载铁路智慧车站的总体构架。从智能监测与感知系统、泛在互联车站网络系统、多方式融合高精度定位系统、车站运营场景数字孪生系统等方面对智能化基础平台进行设计,由智慧大脑、智能交互组成的车站智能大脑,由智能环线装车、智能翻卸、智能列尾管理、智能防溜等重载车站模块,与阶段计划智能编制、智能接发车、智能调车等常规模块共同构成重载车站智能业务系统。最后,提出由智能排班、智能交接班及智能培训组成智能管理系统,为重载铁路智能化发展提供参考。