高速铁路地震预警检测系统方案研究

为了提升高速铁路地震预警系统可靠性,保障高速铁路列车运行安全,阐述地震预警系统现状,分析地震预警系统检测需求,构建融合数据接口层、数据传输层、数据交换层、数据处理层和应用层的系统架构,针对地震预警系统检测需求,设计地震处置检测场景及地震处置检测功能试验验证方案,检测地震预警系统紧急处置功能及设备状态,以满足高速铁路地震预警系统可靠性检测要求。采用高速铁路地震预警检测系统可显著提高高速铁路地震预警系统运用水平,对指导高速铁路地震预警系统管理维护具有重要意义。     

高速铁路地震预警系统与地震台网融合预警技术研究

为提高高速铁路地震预警和紧急处置的实时性和准确性,促进高速铁路地震预警系统与地震台网互联互通,阐述中国高速铁路地震预警系统发展现状,分析高速铁路地震预警系统对地震台网信息的需求,设计高速铁路地震预警系统与地震台网互联方案的总体架构、组网方案、信息安全交换方案。在此基础上,提出高速铁路地震预警系统与地震台网融合预警技术,包括地震台网信息的利用、地震台网信息的分发及地震台网信息的融合处理技术,实现了地震发生时高速铁路地震预警系统对预警、报警、速报、地震动参数等信息的综合分析、融合处理,从而达到提高高速铁路地震预警系统的预警速度和处置效率的目的。     

高速铁路地震预警信息发布策略研究

提出地震影响里程熵概念,构建高速铁路地震预警信息发布数学模型,给出判定地震影响级别大小的方法。根据高速铁路地震预警信息优先发布策略,对受地震影响范围内的数据点进行迭代计算,得到线路的地震影响里程熵。采取进一步迭代计算方法,得到各个铁路局集团公司的地震影响里程熵。利用测试平台对数学模型和发布策略进行验证,结果表明所建模型和发布策略能够快速、准确定位受地震影响最严重的铁路局集团公司。通过迅速发布高速铁路地震预警信息,减轻地震对高速铁路运营安全产生的威胁。     

高速铁路大风环境行车预警技术研究

为提升我国高速铁路大风监测系统的功能和监测水平,保障大风环境下高速铁路列车的行车安全,从监测系统设置、报警处置规则和流程等方面阐述高速铁路大风环境行车预警技术在国内的发展现状,分析国外高速铁路大风环境行车预警技术的应用现状及特点,设计高速铁路大风行车预警系统,结合高速铁路大风行车预警系统的功能需求,从源头数据准确性评估、报警阈值优化、报警信息处置规则优化、列车定位、车地无线通信、车载接收与回执、处置信息控车等方面研究关键技术方案,为我国现有的大风监测系统优化升级提供参考,为高速铁路大风环境行车预警系统的开发与应用提供基础。     

高速铁路灾害监测系统接口方案研究

在阐述高速铁路灾害监测系统结构和功能的基础上,分析系统接口存在接口数据内容、格式和传输方式不统一等问题,提出高速铁路灾害监测系统接口方案,即铁路局中心系统与现场监测设备之间通过应用/通信服务器实现接口数据交换;规定接口数据内容包含指令信息、灾害监测数据和设备状态监测数据,并根据数据类型设定不同的重发间隔;定义接口数据格式;建议接口数据采用OPC异步方式进行传输。     

高速铁路灾害监测系统架构及关键技术研究

为了应对新时期高速铁路灾害监测面临的需求与挑战,解决工程实施中遇到的问题,进一步提升高速铁路行车安全保障能力,从信息感知层、网络传输层、数据汇聚层、综合应用层对高速铁路灾害监测系统架构进行再设计,集成整合铁路既有及待建的灾害监测相关系统,统筹考虑系统软硬件资源配置和运用维护工作。同时,提出灾害监测一体化集成、路内外系统协同联动、灾害监测大数据分析、区块链应用等关键技术,探讨高速铁路灾害监测应用场景,促进新技术在高速铁路灾害监测领域的应用,提高既有系统的智能化水平。     

高速铁路大风监测系统运用规则优化研究

高速铁路大风监测系统运用规则设置是否合理直接影响系统的运用效果,特别是大风报警限速区段和报警解除时限的设置,对列车运行安全、运行效率和调度员大风报警处置工作具有重要影响。从数据仿真分析的角度对高速铁路大风监测系统的大风报警限速区段和报警解除时限进行优化,并基于大风监测数据进行仿真分析。结果表明,大风报警限速区段不重叠的方案比限速区段重叠的方案可明显减少调度员大风报警处置的次数和大风限速对列车运行效率的影响,而大风报警解除时限全路不宜采用统一的标准,宜根据各线路大风的具体特点按线进行设置,研究可为高速铁路大风监测系统优化提供参考。     

我国高速铁路专利预警机制的研究

随着中国铁路"走出去"战略的深入推进,企业知识产权保护和战略意识也随之提高。为了保护我国高速铁路自主创新成果,提高铁路企业的知识产权风险防控能力,结合我国高速铁路技术特点和发展需要,提出高速铁路专利预警机制目标和机构设置原则,构建专利技术检索、专利风险评估、专利风险告警、风险应对控制等环节的高速铁路专利预警运行机制,并针对高速铁路技术可能面临的侵权风险,提出专利风险防御、侵权诉讼抗辩、败诉应对等策略,为我国铁路企业开展国内外专利预警工作提供借鉴和参考。     

高速铁路灾害监测铁路局中心系统接口方案研究

为了加强高速铁路灾害监测铁路局中心系统与各相关系统的信息共享,概述灾害监测铁路局中心系统的现状及作用,分析其在建设和运行过程中存在的问题,在保证灾害监测铁路局中心系统通信接口功能的情况下,对接口整体架构进行设计,对灾害监测类数据、灾害报警类数据、命令类及配置信息类数据3类接口数据进行分析,从传输和保护方面对接口关键技术进行研究,灾害监测铁路局中心系统接口方案的研究对促进高速铁路灾害监测专业通信接口的统一与规范有重要作用,为相关通信接口方案的设计与优化提供参考。     

数字孪生技术在高速铁路地震预警系统中的应用研究

高速铁路地震预警系统是实现高铁沿线地震监测与预警的复杂控制系统。针对高速铁路地震预警系统大规模工程化应用带来的运维复杂的问题,研究提出了包含物理系统、虚拟系统、孪生数据库、对外服务以及各模块间关联的高速铁路地震预警系统数字孪生模型,并实现了物理系统、虚拟系统和孪生数据库建模,构建了由物理系统数据采集、3D可视化建模、故障诊断与预测等模块组成的技术架构体系,阐明了基于数字孪生技术的高速铁路地震预警系统可实现远程操控、智能维护、可视化展示和供应链优化等功能,从而有效提高高速铁路地震预警系统的可用性和维护水平,为高速铁路地震预警系统数字化和智能化提供参考。     

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。     

高速铁路无线闭塞中心系统互联互通测试技术研究

根据我国高速铁路列控系统的发展需要,我国高速铁路列控系统(RBC系统)均在进行自主化研制。为完善高速铁路无线闭塞中心系统的互联互通性,保障高速铁路列车运营安全,在分析RBC系统互联互通过程的基础上,根据现场试验结果,研究自主化RBC系统互联互通测试技术,并按照测试环境、测试问题及分析、问题解决方案3个方面进行详细阐述。自主化RBC系统互联互通测试验证了自主化RBC系统间的互联互通功能,消除了RBC系统间的差异性,实现了信号系统设备之间统型化。     

高速铁路行车仿真系统研究

为辅助解决铁路运营中不同层次的规划和设计问题,进一步提高高速铁路运营精细化管理水平,有必要构建高速铁路行车仿真系统。在阐述国内外铁路行车仿真系统研究现状的基础上,确定高速铁路行车仿真系统的整体框架,并采用时间驱动机制描述行车仿真的工作流程,重点分析铁路行车仿真系统中复杂度最高的调度系统与列车运行控制2个核心模块,最后通过计算京沪高速铁路曲阜东—滕州东区段列车最小追踪间隔时间,对仿真系统进行功能验证。结果表明,该系统能为铁路相关单位提供试验设计、线路规划、运营模拟、调度优化等方面的技术和平台支撑。     

加强高速铁路调度指挥安全性的思考

高速铁路调度是高速铁路日常运输生产的指挥中枢,需要对其进行不断的完善和创新。在阐述高速铁路调度指挥现状的基础上,针对目前存在的规章制度有待进一步完善、设备存在不稳定性、调度人员综合素质有待提高、非正常行车组织措施有待完善等问题,提出加强高速铁路调度指安全性的建议,即完善高铁规章制度、提高高速铁路设备质量、提升调度员队伍素质、提高应急处置能力。     

高速铁路自动驾驶系统方案设计研究

在高速铁路技术中,列车运行控制系统是核心装备,是我国高速铁路行车运行的重要安全保障装备。针对铁路运输需求的日益增长,高速铁路需要一种更高效和自动化的系统支持,而高速铁路列车自动驾驶(ATO)系统是一种融合了高速铁路和城市轨道交通各自特点的控制系统,在具备安全性保障的前提下,能够利用自动化控制技术提高运输效率,提高自动化程度。对高速铁路ATO系统的方案进行设计研究,分析系统功能和系统应用情况,为高速铁路自动驾驶技术研究提供支持。     

基于售票数据的铁路客运站人流量监测预警系统设计

旅客在车站乘车候车过程中,由于高峰期列车间隔紧密,容易出现大量旅客在同一时间段内候车的局面,给车站的应急管理工作造成较大的压力。为此,以车站当日以前所售客票数据为统计基础,结合旅客到达分布统计规律,对次日乘车高峰段站内人流量进行预测。在此基础上,构建车站人流量监测预警系统,进行系统需求分析及系统架构和功能设计,实现对旅客候车人流密度的监测、预测及预警,为车站工作人员提前做好应急管理准备提供支持。     

城际高速铁路客流的系统动力学研究

通过研究系统动力学的理论与方法,在分析城际高速铁路客流影响因素相互关系的基础上,构建城际高速铁路客流变化的仿真模型.以沪宁城际高速铁路和长三角地区城际高速铁路网为例,应用Vensim软件进行仿真模拟,分析旅客感知舒适度、票价和投资对城际高速铁路客流的影响,进而得出各影响因素与客流量变化的相互关系,提出相应的运营管理建议.     

基于虚拟现实技术的地下高速铁路车站疏散系统开发及适用性分析

面向虚拟现实技术在复杂地下空间应急演练领域的技术开发与应用,在阐述基于BIM与VR的虚拟现实疏散系统技术路线及技术架构的基础上,设计系统界面、模块和路径规划映射功能,提出改进的最优迈步人员疏散数学模型,并实现该模型的编程和接入系统,提升系统中行人疏散速度的精确度。通过在数据库中实时记录人员空间地址位置,并建立与虚拟现实疏散系统的接口,实现数据的自动分析处理和具象化应用。开发了京张高速铁路八达岭长城地下站虚拟现实疏散系统,涵盖6个虚拟场景,以通道着火场景为例证明三维虚拟疏散系统的先进性,通过人员试验,进行6个场景对应的虚拟场景疏散时间与真实场景疏散时间对比,二者差均小于10%,疏散时间均小于6 min,证明了系统的适用性与实际疏散路线合理性。     

基于HTCPN的高速铁路枢纽站技术作业仿真评价模型研究

运用分层赋时着色Petri网(HTCPN)模型和CPNTools工具平台,构建了可以统计到发线运用评价指标的高速铁路枢纽站技术作业仿真评价模型,从而实现动态模拟车站技术作业流程,提高了评价车站技术作业的均衡性和便捷性,为高速铁路枢纽站技术作业计划优化编制提供有效的仿真评价平台。并以郑州东站为案例进行了相应的测算,平台模拟仿真效果明显。     

建立中国高速铁路技术体系的研究

介绍国外高速铁路发展概况，结合我国实际，对中国高速铁路工务工程、牵引供电、通信信号、高速动车组、信息系统及运用维修六大技术体系的主要技术条件、特点及其各项子技术体系进行论述，可为中国高速铁路的修建、运营作参考。