深圳都市圈城际铁路综合调度系统智能化研究与设计

以深圳都市圈城际铁路智能化建设为背景,梳理区域多层次轨道交通复杂路网条件下,基于公交化运营模式的深圳都市圈城际铁路运输调度指挥需求,研究面向运输生产全过程的深圳都市圈城际铁路综合调度系统智能化总体方案,设计覆盖决策制定、决策执行与执行评价三大环节的系统总体架构,阐述运输生产计划协同编制、调度应急智能辅助决策、调度命令一体化管理以及管控一体化闭环管理等核心功能,提出可充分共享云平台资源、易维护升级的云计算技术架构,应用信息融合、数据挖掘、智能计算、安全卡控等智能化技术,实现运输调度全过程数字化贯通、流程互控与专业协同,满足深圳都市圈城际铁路高效、安全、智能化的调度指挥要求,适配深圳都市圈轨道交通一体化协同运营目标。     

基于MCX技术的深圳都市圈城际铁路调度通信业务应用研究

为提升深圳都市圈城际铁路调度指挥效率,满足安全生产要求,实现采用新技术建设智能城际铁路的总体目标,提出采用3GPP MCX技术实现深圳都市圈城际铁路LTE-M网络下的无线调度通信业务。围绕深圳都市圈城际铁路业务需求,在分析MCX服务器和MCX客户端内部架构的基础上,提出适配深圳都市圈城际铁路LTE-M网络的MCX调度通信系统架构,分别阐释了系统内各个组成单元的结构和功能。结合个呼、位置寻址、功能寻址、组呼、多优先级抢占和强拆等城际铁路典型应用业务,从应用场景、应用方法和业务流程等方面分析基于MCX技术的调度通信系统的适用性,提出了互联互通方案。MCX技术在深圳都市圈城际铁路的创新应用,能够满足调度通信业务需求,有效提升运营效率,为推动城际铁路智能化发展提供技术支持。     

深圳城际铁路客站绿色节能系统设计

城际铁路客站是乘客跨城出行的重要场所,绿色节能是现代化智能车站所要求的方向,而车站作为能源消耗大户亟需实现绿色节能。结合深圳城际铁路客站的建设和网络部署特点,对车站进行绿色节能需求分析,以设备能耗监测、智能照明、智能导向屏、设备设施运维、风水联动五大节能功能为研究点,利用节能测算公式计算节点量和节电率;提出深圳城际铁路客站绿色节能系统架构,包括设备感知层、网络传输层、中台层、业务应用层和展示层;在车站、线路中心、线网中心部署软硬件,实现数据流转、分析和存储,形成数据架构。该功能和架构构成的深圳城际铁路客站绿色节能系统以节能为目标,最终实现车站智能化,为城际铁路客站绿色节能系统设计研究提供借鉴。     

城际铁路智能客站系统架构设计与研究

为了推进深圳都市圈城际铁路客站智能化建设,综合借鉴了国内外铁路客站、地铁客站智能化建设经验。全面分析了深圳城际铁路客站乘客出行、运行管控、安全保障、设备运维业务需求,提出了智能城际客站的设计理念,依据需求及设计理念提出了总体架构、技术架构及网络架构。从技术与业务结合角度提出了“平台+应用”模式的功能框架,设计了平台服务功能,研究设计了针对乘客服务、生产组织、安全应急、绿色节能四大方面的智能化应用功能和集成化展示功能。研究提出了不同车站配属不同功能的建议,分析了应用效果和产生的效益。研究设计的智能客站,为深圳城际铁路提供了一种客站智能化建设和运营思路,能够满足乘客对出行便捷温馨的需求,满足站务人员对指挥高效协同、安全实时保障、设备节能管控的需求。     

基于监测网的城际动车组智能运维系统设计研究

根据城际动车组智能运维实际需求,在保证监测功能安全、可靠的前提下,既要满足不同地域的差异化智能应用需求,又要满足大数据量带宽的传输需求。为此提出了一种城际动车组智能运维体系架构,设计了车辆级、列车级、地面级三级评估机制。车辆级智能监测系统针对实时监测数据进行故障诊断;列车级智能设备针对全列数据融合分析及预测;地面智能运维系统针对长期历史数据进行趋势预测及状态评估。将车载智能监测设备纳入平台化管理,关键设备数据的采集、分析、存储进行统一管理。车载网络采用监测网与控制网并行的架构,车载监测数据的传输由监测网实现,车载控制信息传输由控制网实现,二者相互独立,协同运行。地面智能运维平台实现列车远程在线监测和智能运维保障。     

深圳城际铁路5G公专网应用研究

结合深圳城际铁路特点,对包括列车运行控制和视频监控下载等不同业务的无线通信数据传输需求进行了分析,提出根据业务的安全性和带宽需求特点分别采用不同的无线通信网络的建议。同时,针对“高带宽传输”和“多设备接入”需求的车地无线通信网络,在对比分析了轨道交通行业内主流无线通信技术的基础上,结合5G公专网的方案特点和测试情况,提出了适合轨道交通行业的5G公专网应用模式。另外,结合“智慧城际”和“云边协同”的发展要求,提出了适合深圳城际铁路的5G混合专网优化方案,并探讨了依托5G高传输速率和前端边缘计算节点的部分智慧应用和相应的数据交互流程,以满足各类智慧业务高实时、高性能的要求,提升城际铁路的客服和运维能力。     

面向智能城际铁路的大数据服务架构及数据交互设计

近年来,智能城际铁路成为城际间轨道交通新的发展方向,城际铁路智能化水平得到了一定提升。建设智能化城际铁路,需围绕城际铁路全专业领域开展典型应用设计,并基于各专业丰富的数据资源,实现核心业务的深度融合,打破专业间的数据孤岛,真正实现跨制式、跨层级、跨区域的数据互联互通。在分析智能城际铁路数据服务需求的基础上,采用“平台+应用”的模式,给出智能城际铁路数据服务架构设计。通过利用“湖仓一体”的数据存储技术,设计提出城际铁路智能化的数据架构,基于智能城际铁路云脑平台,构建典型应用间的数据交互设计,形成智能城际铁路大数据服务体系,并根据典型应用的使用特点,设计应用间数据交互共享流程,为城际铁路智能化应用的建设提供数据支撑。     

深圳城际铁路智能检测监测综合一体化平台设计与构想

深圳城际铁路检测监测项点多,检测监测设备、系统繁杂,且系统之间相互独立,存在检测数据无法共享和综合分析、数据利用率低、检测天窗综合利用率低等问题。在满足城际铁路检测监测设备运维、检修需求的基础上,针对上述问题提出设计面向工务、电务、供电、房建、移动装备、环境灾害等专业的智能检测监测综合一体化平台构想,依托云计算、物联网、大数据、人工智能等技术,提出包含感知层、传输层、数据资源层、大数据平台层、应用层的平台架构;包含数据缓冲层、基础数据层、业务数据层的数据架构;包含基础设施检测监测、移动装备监测、灾害监测、环境监测模块的功能架构,实现多专业联动、数据综合共享、设备病害综合分析,提高运维检修效率。     

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。     

城际铁路规划方案研究

在阐述轨道交通客运网层次的基础上,提出城际铁路的规划思路,以及城际铁路规划的原则和方法.以宁夏回族自治区的城际铁路规划方案研究为例,分析主要节点的空间分布特征和规划区域城市结构,以及“一带两横”铁路网发展构架,提出宁夏城际铁路线网近、远期规划方案.     

城际铁路车站设置模式研究

分析城际车站设置模式种类,提出城际车站的设置原则和设置方法。以成都至绵阳、乐山城际客运专线车站设置为例,重点针对平面并站模式、立体并站模式和车站置换模式进行研究,并给出各个设置模式的具体示例。     

铁路行车安全智能辅助决策系统构建研究

基于铁路行车安全智能辅助决策系统的构建，提出了系统的设计思想及系统体系的结构。并对系统主要实现的行车安全信息管理；行车安全评价、安全隐患诊断与预警；行车事故原因分析；自然灾害事故抢修辅助决策等四大功能进行细分。最后得出系统构建的关键技术。     

D篇：京津城际铁路：促进都市圈形成和发展的平台与载体

从京津城际铁路促进京津冀都市圈双核战略发展模式的实施,扩大京津通道运输能力和满足高端客流需求等方面,阐述了京津城际铁路在京津冀都市圈形成与发展中的重要作用。     

国家能源集团铁路调度系统网络安全等级保护技术研究

网络安全等级保护是国家信息安全保障的基本制度,国家能源集团铁路调度系统遵循网络安全等级保护的相关要求,以“一个中心,三重防护”体系为基础,把安全计算环境、安全网络边界和安全通信网络作为网络安全防护重点,构建网络安全管理中心。结合信息安全技术网络安全等级保护基本要求,重点分析网络安全等级保护发展及现状,围绕国家能源集团铁路调度系统网络安全保护技术研究,以网络安全总体框架和网络安全系统的关键技术为切入点,详细介绍了国家能源集团铁路调度系统网络安全等级保护的重点,对系统网络安全防护体系的三层保障机制进行阐述,并在此基础上对铁路调度系统的网络安全系统部署及应用进行了说明,为相关信息化系统搭建网络安全等级保护体系提供参考。     

昌九城际铁路列车开行方案研究

根据京九线南昌-九江段能力趋于饱和的现状,结合昌九城际铁路建成通车,应用系统分析方法研究南昌-九江段的运输组织方案.根据昌九铁路设计情况和运量预测,以及线路分工原则,提出3个运输方案,经优缺点分析和综合评价,确定采用方案三,即在城际线路运行快速跨线旅客列车和城际旅客列车、在既有线运行普速跨线旅客列车和货物列车.该方案在实际运营中取得了良好效果.     

武汉枢纽城际铁路列车交路方案研究

针对武汉三镇鼎立、城际铁路跨线客流比重小及跨江客流比重大的特点,提出利用武汉铁路枢纽过江富余能力开行跨江列车交路的城际列车运输组织方案.通过跨江城际列车交路的组织,形成了城际铁路系统内部便捷的换乘体系,能够满足跨线客流出行需要,同时也极大地提高了城际铁路运输组织的灵活性和弹性.     

考虑均衡性的城际铁路列车运行图智能调整方法研究

城际铁路列车运行图的编制与调整是一项难度较大的铁路运输组织工作,亟需实现列车运行图编制与调整的自动化、智能化。运用强化学习方法对城际铁路列车运行图的调整问题进行建模和求解,可以自动、高效地完成运行图的调整与优化任务。选择列车区间运行时分、追踪间隔时间、停站频次、停站时间等为约束条件,建立以运行图的整体均衡性最优为目标的离散时间马尔可夫决策过程模型,设计基于图面打分函数和Sarsa算法的模型训练方法。以某城际铁路为例,验证结果表明:该方法在城际铁路列车运行图的调整中具有一定的应用潜力,还应进一步探索解决高速铁路成网条件下大量跨线列车在长大干线运行的复杂列车运行图编制问题。     

我国城市群城际铁路发展条件研究

城际铁路是支撑和引导我国城镇化进程的重要交通基础设施,从区域经济社会发展水平角度对城市群城际铁路发展条件进行宏观分析相对欠缺,需要深入研究我国城市群的城际铁路发展条件,选用合理、可行的判别方法,建立城市群城际铁路发展条件的评判指标体系.对我国20个城市群的城际铁路发展条件进行分析,得到用于评判我国城市群城际铁路发展条件的关键指标标准,并提出相关建议.     

城际铁路跨线客流运输组织模式研究

城际铁路跨线客流运输组织模式对线网主要技术标准选择、各线互联互通设计有重大影响,并在一定程度上决定了未来线网的运营服务水平。分析影响跨线客流运输组织模式选择的主要因素为跨线客流的强度、跨线列车对线网运营的影响、线网建设及运营管理方式、线路通过能力使用情况等方面,归纳换乘和开行跨线列车2种模式的主要优缺点,结合珠三角及武汉城市圈城际铁路规划线网实例分析表明,城际铁路跨线客流的运输组织模式应根据具体的跨线客流特征等因素综合考虑。     

京津城际铁路施工管理对客运专线施工管理的启示

随着京津城际铁路的开通运营,其施工管理工作在不断总结、科学组织、合理协调和灵活运用中得到补充和完善,保证了行车设备质量和列车运行安全。京津城际铁路设备及维护管理经验对客运专线的施工管理在制定综合施工维修天窗组织方法、施工计划的审批与管理、施工组织与联系确认制度、施工专用车辆的运行与组织管理等方面提供了重要启示。