基于MapReduce的CRH2型动车组网络控制系统PHM故障筛选的设计与实现

列车发生故障时,车载设备数据记录与无线传输装置(DRWTD)接收到相应故障数据,通过无线信号实时发送给预测与健康管理(PHM)地面系统。由于DRWTD在发送周期以及通过无线传输时可能会因信号不良原因与PHM地面系统通信中断,导致PHM地面系统接收到的故障数据与原始数据出现偏差。为此,文章提出一种对故障数据进行筛选的处理模型,并且采用MapReduce并行计算,设计了基于MapReduce的CRH2型动车组网络控制系统PHM地面系统故障筛选工具软件,实现了PHM故障数据筛选的目的。     

铁路供电故障预测与健康管理大数据平台方案研究

铁路供电故障预测与健康管理(PHM)系统是以大数据技术为核心,以供电管理信息系统、6C数据中心、SCADA系统为支撑,按照国铁集团-铁路局-供电段三级管理架构进行设计和建设的供电设备大数据分析管理平台.基于大数据框架的PHM系统涵盖针对高速铁路接触网和牵引变电所的PHM技术方案,在多时空尺度上实现铁路供电故障预测与健康指标评估,全生命周期可靠性、可用性和可维修性的可视化分析和风险评估,以及优化维修决策.本文阐述了铁路供电故障预测与健康管理大数据平台方案的基本设计原则和系统架构,并对该平台涉及的关键技术和系统重要功能进行了探讨.     

PHM技术在高速道岔中的应用和难点分析

故障预测与健康管理(PHM)技术通过监测系统运行状态,根据系统的历史数据和实时数据预测系统未来的健康状态,从而保障系统运行安全,优化养护维修策略,降低系统的使用和维护费用。将PHM技术应用于高速道岔中,可以提高高速道岔的管理水平并降低全寿命周期成本。本文根据目前几种正在研发的道岔PHM子系统,分析了PHM技术在高速道岔应用中的可行性和难点,并归纳总结了系统级PHM技术在高速道岔中应用时面临的问题。     

多源地理信息数据在高速铁路运营管理中的应用研究

通过机载LiDAR数据和遥感数据建立高速铁路沿线三维地形,同时结合地面激光扫描数据、无人机航测数据、野外调绘数据,对高速铁路重要设施设备进行精细三维建模,通过顾及语义信息实现模型在三维GIS平台中高效索引和集成,并与管理单位后台台账数据库进行一一对应,实现铁路路基、桥梁、隧道、道岔、接触网、防洪备料点等固定设施设备可视化管理和查询,并且在平台中集成铁路重点设施设备上的监控设备和监测数据,对高速铁路灾害进行预警预报,确保高速铁路安全运营。     

高速铁路牵引供电系统PHM技术架构与方案研究

为保障高速铁路安全、稳定、高效运营维护,将故障预测与健康管理(PHM)的理念与方法应用于高速铁路牵引供电系统,开展高速铁路牵引供电系统PHM技术架构与方案研究。结合系统特点,构建高速铁路牵引供电系统PHM总体技术框架,并针对接触网系统和牵引变电所分别设计具体PHM技术方案与主要功能。     

海量GPR检测数据负载均衡并行处理技术北大核心

探地雷达单机处理软件性能较低,难以满足较长里程或周期性检测的海量数据处理场景需求。针对这一问题,本文在集群模式下基于Hadoop平台的MapReduce并行计算框架,采用HDFS和MySQL的混合存储方法,对数据流进行细粒度切片,建立主从节点架构的动态调度模式,实现海量检测数据的负载均衡并行处理。在Linux系统搭建了1主+8从的Hadoop集群环境并对其进行了测试试验。结果表明:动态调度可使迭代算法达到负载均衡,高复杂度算法适用于并行处理,性能可提升100倍左右,加速比接近物理核数。     

高速铁路资产管理系统动态数据接入研究

高速铁路资产管理系统，是实现高速铁路资产全生命周期管理的信息系统。在当前高速铁路委托运营管理模式下，系统中能够体现基础设备设施的检测和维修等的动态数据由现有的外部系统提供。分析外部系统现状，针对外部系统不同的数据量和网络部署，提出相应的接入方案，并解决外部动态数据与资产管理系统间的数据关联问题，研究相应的数据存储和检索技术。以京沪高速铁路的现状为例，介绍铁路工务生产管理系统接入的具体方案。     

以“点、线、面、体”理念打造高速铁路防灾安全监控系统

随着我国大规模高速铁路防灾系统的建成和高速铁路调度中心、调度所陆续投入运营,各调度所将管理多条高速铁路线路的多套异构防灾处理设备,如何解决防灾处理设备间的信息共享、数据冗灾备份等问题尤显迫切.以高速铁路调度所防灾系统为中心,提出了多套异构防灾处理设备间的信息共享接口方案,同时提出铁道部调度中心防灾系统异地冗灾备份方案.     

基于Greenplum的城轨信号系统车载日志大数据分析平台

针对城市轨道交通中信号系统车载设备维护现状,提出了一种基于Greenplum的车载日志大数据分析的解决方案,以改善海量车载日志的分析与运用过程中存在的效率低下、过程繁琐等问题。通过搭建Greenplum的大数据平台,利用FTP传输工具、Kafka+Zookeeper中间件和MySQL脚本,实现了海量车载日志的采集与存储、列车运维决策数据的统计与分析。通过对平台关键性能指标的测试,验证了系统方案的合理性。     

基于文本分析的高速铁路道岔故障分类模型研究

道岔是保障高速铁路运输安全的关键电务信号设备,研究其故障发生规律对指挥现场人员巡检和维修作业具有重要意义。针对非结构化铁路道岔故障描述的文本数据分类,根据高速铁路道岔故障发生原因和设备结构,结合专家经验进行人工划分,基于实时道岔动作电流或转辙机拉力等结构化数据进行自动分类。提出一种新的基于非结构化历史道岔故障文本描述的文本分类模型,首先应用融合铁路领域词典的中文分词工具Jieba进行分词,并通过Word2Vec和TF-IDF分别生成特征向量,最后应用SVM模型实现铁路道岔故障的智能分类。试验表明,该分类模型可以取得较好的分类结果,为现场作业人员提供一种客观的、基于海量历史数据的故障诊断模型。     

高速铁路大型桥梁养护维修PHM系统应用初探

针对我国高速铁路桥梁管理养护现状和存在的问题,提出应用PHM(Prognostics and Health Management)技术对高速铁路大型桥梁进行服役状态管理。高速铁路大型桥梁PHM系统依托于3S网络架构和BIM(Building Information Modeling)模型,应用先进传感技术对车-线-桥-环境开展一体化实时监测,并通过智能巡检进行桥梁病害定位统计与桥梁服役状态评估。利用数据融合技术对多源数据开展历史趋势分析与相关性研究,进行故障诊断与预测,以实现高速铁路桥梁RAMS(Reliabitity,Availability,Maintainabitity,Safety)管理。     

基于交通行业的大数据处理平台应用

对交通大数据平台架构进行研究搭建,可支撑PB级的异构数据管理及复杂交通业务处理,平台提供开发API,实现对数据的存储、查询、计算分析;提供类SQL查询功能,能够对海量数据进行方便的查询;通过虚拟化资源管理和Hadoop分布式并行计算,实现基于Hadoop进行原型搭建的交通大数据处理平台。     

铁路综合视频云存储技术应用方案研究

云存储技术是解决海量视频数据存储的有效手段,随着视频云存储技术规范的成熟,在铁路综合视频监控系统中引入应用也是大势所需。通过介绍视频存储技术应用及发展,结合铁路综合视频监控系统现状,提出铁路高清视频云存储技术应用方案,并且在云存储系统架构和设备部署方面提出建议。     

高速铁路道岔转换设备维护技术初探

针对我国高速铁路道岔转换设备的技术特点和维护方式,通过对主要参数的分析,提出采用新的技术手段,对高速道岔转换设备的性能进行定量分析,实现道岔转换设备状态修。     

基于CHMM和SSA-SVM模型的高速铁路道岔设备健康状态评估方法

为更加精准地评估道岔设备健康状态，加强对设备的维护与管理，以ZDJ9型转辙机驱动的高速铁路道岔设备为研究对象，提取道岔功率曲线的时域、频域特征指标及经验模态分解奇异值熵，组成道岔特征指标向量，并采用核主成分分析法消除原始多维特征信息的冗余，构建道岔特征指标样本数据库；利用连续隐马尔可夫模型划分道岔退化状态，在此基础上，建立麻雀搜索算法优化支持向量机的健康状态综合评估模型。研究结果表明：所构建的健康状态评估模型的评估正确率高达98.75%,不仅能够实现高铁道岔设备健康状态综合评估效能，而且明显优于GridSearch-SVM、GA-SVM、PSO-SVM等组合算法，为实现道岔设备由“故障修”到“状态修”的综合智能维护提供可行途径。     

客运专线道岔技术研究

国外高速铁路设计理念以安全性为第一要求,以提高旅行舒适度为首要设计指标。在消化吸收国外先进技术的基础上,结合我国客运专线道岔建设和运营实践,提出我国客运专线道岔技术方案,对250km/h和350km/h客运专线道岔技术特点、道岔的主要设计参数和平面线性、通用性进行了分析,提出客运专线道岔结构中转辙器、辙叉、道岔区轨下基础、扣件系统、转换和锁闭设备的技术性能和要求,并根据试验结果优化道岔设计,推进道岔的升级和更新换代。     

高速铁路的道岔

本文介绍了日，法，美，德诸国在发展高速铁路时考虑的技术因素。讨论了高速铁路的道岔特点，从保证旅客乘车舒适度和道岔构造强度出发，提出可能采取的道岔方案。     

动车组PHM模型数据处理架构优化及关键技术研究

动车组故障预测与健康管理（PHM,Prognostics and Health Management）模型研究工作围绕动车组运维数据开展。数据是动车组PHM模型的驱动力，数据计算是动车组PHM模型的核心。文章从动车组PHM模型应用现状出发，对动车组PHM模型数据架构进行了优化设计，研究了动车组车载信息无线传输系统（WTDS,Wireless Transmission Device System）数据清洗及存储等关键技术，提升了PHM模型源数据处理效率。     

沪宁城际高铁国产42号无砟道岔原位铺设技术研究

针对高速铁路无砟轨道国产单开道岔技术特点和桥上轨枕埋入式道岔铺设工法,分析研究了道岔铺设中的长大杆件的吊装、工装设备的制作改进、测量工作的管理和轨道精调的达标等质量控制重点并提出了现场铺设过程中的改进建议。轨检车动态检测数据结果说明42号高速道岔原位铺设技术可行。     

云存储技术在高速铁路高清视频监控系统中的应用

论述我国高速铁路视频监控系统建设和国内外云存储技术发展现状;从高速铁路视频监控系统建设方案、车站视频汇聚层存储容量分析出发,提出高清视频监控系统建设面临的困难和挑战;从云存储概念入手,并以云存储系统建设案例阐述云存储关键技术的实现;论述云存储技术在高速铁路视频监控领域的应用趋势。