中国智能高速铁路2.0的内涵特征、体系架构与实施路径

文章系统总结中国智能高速铁路（简称：高铁）顶层架构设计、关键技术创新、基础平台建设、工程示范应用等方面取得的主要成就，分析“十四五”时期中国智能高铁面临的内外部形势和要求，提出智能高铁2.0的内涵和主要体现在“体系正向设计、全专业协同、跨行业综合、预测性分析”4个方面的代际特征，从技术体系、数据体系、标准体系等维度构建智能高铁体系架构2.0，规划建造、装备、运营等领域智能化重点攻关任务和实施路径，可为“十四五”时期智能高铁2.0的研究和应用提供重要指导。     

高速铁路接触网智能建造装备研究及应用

随着高速铁路网络的不断扩张和发展,接触网作为提供电力的重要设备,对于高速铁路安全和运营起着至关重要的作用。为了提高接触网建设效率和质量,并满足日益增长的运输需求,智能建造装备得到广泛研究和应用。高速铁路接触网智能建造装备的研究旨在利用先进的技术手段,提升接触网建设过程的自动化、智能化水平,优化施工流程,提高生产效率和工程质量。本文围绕高速铁路接触网智能建造技术及成套装备,研发接触网智能化预配车间、接触网吊弦自动化预配平台、高速铁路接触网户外平板车腕臂组装平台等智能化装备,提高接触网工程施工的自动化、智能化水平,减轻人力劳动强度,提高工程质量水平和安全性。     

智能高速铁路信号系统一体化技术发展方向探讨

为使高速铁路信号系统更好地满足新形势下智能高速铁路的建设及运营维护需求,更好地与智能高速铁路技术体系架构相协调,文章分析我国高速铁路主要信号系统的智能化、一体化现状,并在此基础上梳理《智能高速铁路1.0技术体系架构》中智能建造、智能装备、智能运营中与信号系统相关的内容,对我国高速铁路主要信号系统智能化、一体化技术发展方向进行探讨,提出体系架构标准的发展建议,以期为信号系统一体化方案更好地与智能高铁技术体系架构融合发展提供借鉴。     

智能技术在高速铁路周界安防中的应用研究

我国高速铁路里程长，气候、地质、人文环境复杂，传统技术防护手段难以满足高速铁路周界安防的要求。为了解决目前高速铁路周界入侵监测存在的问题，基于高速铁路周界安防需求，分析了高铁周界环境的特点，对现有周界技术防护手段的应用现状与存在问题进行总结。研究了3种典型的智能技术周界防护手段—智能视频分析、微波阵列传感探测、多维三鉴复合传感探测的技术特点及应用情况，为智能技术在高铁周界安防中的应用提供了思路和工作基础，并对智能技术在高铁安防中的应用提出了今后的研究方向。     

京张高铁官厅水库特大桥工程智能建造及智能运维技术应用方案

北京—张家口高速铁路（简称：京张高铁）是服务于2022年北京冬奥会与冬残奥会的重要交通基础设施,也是支撑京津冀协同发展轨道交通网的重要组成部分。文章依托京张高铁重点工程—官厅水库特大桥工程,研究并整理了该桥建设期所采用的智能建造技术,将贯穿建设期、联调联试期、运营期的全生命周期智能监测系统与智能检修车装备结合形成了智能运营维护体系。京张高铁官厅水库特大桥建设中获得的智能化技术应用方面的经验可复制和推广,为后续智慧铁路建设提供参考。     

机车车辆机械加工工艺问答(一)

1 什么是智能制造技术（IMT）？有何特点与用途？智能制造技术（IMT）是当今最新的制造技术。但至今对智能制造技术尚无统一的定义，比较公认的说法是：智能制造技术是指在制造系统生产与管理的各个环节中，以计算机为工具，并借助人工智能（AI）技术来模拟专家智能（分析、判断、推理、构思、决策等）的各种制造和管理技术的总称。简言之，智能制造技术即是人工智能与制造技术的有机结合。     

基于多智能体的运营高速铁路救援仿真研究

为实现规范、科学、准确、迅速的应急救援过程,基于多智能体救援技术对运营高速铁路重大事故灾后救援开展灾难重现式的救援研究。将多智能体救援理论和技术引入运营高速铁路重大事故灾后救援领域,基于多智能体救援仿真平台,构建用于高铁运营过程重大事故救援的灾难空间仿真模型;剖析高铁应急救援过程中同类智能体间和异类智能体间协作救援模式;以假设的高铁车站突发灾难和高铁线路发生的重大事故为例进行灾后救援案例分析,提出具体建议和措施,进一步论证高铁救援仿真的高效性和科学性。研究表明:运营高速铁路多智能体救援仿真可以重现救援进度及预测灾难发展方向,为现实灾难发生后救援任务策略的优化提供参考。运营高速铁路多智能体救援仿真可以实时展现灾难蔓延情况、救援过程等细节,为今后智能高铁救援领域的发展提供了一个方向。     

面向京张高铁的智能化服务总体应用框架设计

北京2022年冬奥会和冬残奥会(简称:冬奥会)是推动我国奥林匹克运动深入发展、展示中国高速铁路综合水平的重要机遇。为了满足冬奥会期间高质量、高水平的高速铁路运输需求,由中国铁道科学研究院集团有限公司牵头,组织多家单位共同研究"京张高铁智能化服务关键技术与示范"项目。文章介绍项目的研究目标和研究内容,从数据层、平台层和应用层等方面,设计项目的总体架构,分析面向冬奥会的北京—张家口高速铁路(简称:京张高铁)智能票务、智能站车旅客服务、复兴号奥运智能动车组、运营安全保障、隧道与地下车站智能分析和控制等关键技术,提练了面向智能出行、运营安全、人文冬奥等方面的创新点,对于提升京张高铁智能化服务水平和彰显中国文化,具有重要意义。     

铁路工程施工组织进度智能化管理系统研究

针对当前铁路施工组织（简称：施组）在计划编制、调整和进度把控中存在的问题,围绕施组计划编制、计划调整及智能辅助决策展开研究,研发了铁路工程施组进度智能化管理系统。系统内置了统一的铁路施工工项模板、智能辅助决策方案及形象化表达等关键要素,并在西昆（西安—昆明）高速铁路得到应用。应用结果表明,该系统可实现铁路工程施组计划智能编制和跟踪预警,提升现场施组管理效率并辅助管理决策。     

基于人工智能的高铁动车组智能运维数据分析系统的构建

针对高速铁路（简称：高铁）动车组部件故障诊断和预测的业务需求,依托动车组故障预测与健康管理（PHM,Prognostic and Health Management）系统,在基于人工智能的高铁动车组智能运营维护（简称：运维）算法研究平台中构建高铁动车组智能运维数据分析系统。介绍了高铁动车组智能运维算法研究平台的架构,以及高铁动车组智能运维数据分析系统的数据处理流程和关键算法。并以高铁动车组客室空调为例,选取客室空调相关传感器数据进行数据分析,得到影响客室空调健康状况的特征,并对聚类结果进行健康度数据标注,作为客室空调健康评估模型开发的基础。     

京张高铁运营安全大数据平台设计及关键技术

为提升北京—张家口高速铁路(简称:京张高铁)运营安全保障能力,实现对铁路沿线设备、人员、外部环境的安全管控,设计了京张高铁运营安全大数据平台的总体架构、数据架构、技术架构和主要业务功能,研究了基于粒子群算法的安全智能分级关键技术,对于建设京张高铁运营安全大数据平台,建立京张高铁运输安全保障体系,具有参考意义。     

京张智能客站旅客服务与生产管控平台设计

依托京张高铁智能铁路建设,针对车站客运业务复杂、系统孤立的现状,从旅客服务、客运管理、客站设备管理、应急指挥等业务出发,设计了客站旅客服务与生产管控平台(简称:管控平台),阐述了管控平台的总体架构、网络架构、平台功能和关键技术,并展示了实施效果。管控平台在京张高铁的实施应用,优化了京张智能客站各系统间的资源配置和总体架构,降低了信息化基础设施的资源投入,对后续智能客站的建设具有参考价值。     

实景三维空间信息平台与数字孪生川藏铁路

智能化是世界铁路发展的重要方向,数字孪生是建设智能铁路的有效途径,实景三维空间信息平台则是物理空间与信息空间中孪生铁路全生命周期精准映射与融合协同的重要基础和“铁路大脑”的神经中枢,也是复杂环境下铁路建设和管理信息化水平与品质保障的关键支撑。本文首先介绍了智能铁路的发展背景和数字孪生铁路的潜在应用;然后提出了实景三维空间信息平台的总体架构与功能组成,探讨了多模态时空大数据高效组织管理、灾害风险信息自适应汇聚与智能服务等关键技术;最后,面向川藏铁路建设的紧迫需求和主要挑战,对数字孪生川藏铁路实景三维空间信息平台的建设与应用作出了归纳与展望。     

京张高铁智能化服务总体架构、关键技术与应用示范

京张高铁是支撑北京2022年冬奥会和冬残奥会(简称:冬奥会)成功举办的重要交通基础设施,冬奥会期间将面临旅客需求多样、线路条件复杂、安全保障要求高等重大挑战。为此,文章从服务、安全、文化展示3大方面系统分析京张高铁智能化服务总体需求,在此基础上,设计面向冬奥会出行的京张高铁智能化服务总体架构,提出亟待解决的关键科学问题和6项关键技术,并在冬奥会期间开展国际化售票服务、智能站车服务、智能动车组、安全大数据应用、地下站隧虚拟交互导引和融合展示服务、京张高铁文化视觉展示等典型应用示范。项目的系列成果,将为我国新一轮高铁产业增长提供技术动力,同时,带动相关领域的技术和经济发展,进一步提高中国高铁在全球的品牌地位,助力"一带一路"倡议的实施。     

建立高速铁路立体监测诊断平台适应维护管理需要

高速铁路立体监测诊断平台是在传统的信号微机监测基础上进行深度拓展和后台开发的诊断系统。介绍了平台建立的概念,条件,基本组成和主要功能,特别对电务子系统的发展应用提出了意见和建议。     

高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台设计

基于“主动安全”设计理念,采用Flex与ArcGIS技术,构建可视化、集成化和智能化的高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台.平台通过不同系统之间的信息共享,为高速列车群运营全过程安全行为演化建模、风险评估和预警提供数据支持,实现对高速列车群事故推演和安全态势分析.平台采用分层逻辑结构,从下到上依次为物理层、获取层、数据层、应用层和表示层.平台通过电力线通信、以太网和控制器局域网等从其他系统获取数据,再对数据进行融合与集成,实现信息共享、安全评估与仿真和安全预警等功能.研发的平台在轨道交通控制与安全国家重点实验室进行了成功部署和模拟仿真运行,通过对大量的行车安全信息的获取、传输和共享以及仿真试验证明,平台具有较高的安全性和稳定性,便于管理和维护.