利用TCDS对轴温报警进行实时监控的实现与改进

国内大部分铁路客车使用TCDS系统传输安全监测数据,对列车进行远程监控,轴温报警数据是其中的主要内容。在应用中发现依据轴温报警器所采集的数据用来形成编组还不够准确,同时异常数据也影响了对超温报警的诊断。本文讨论了利用改进编组算法,避免发生多车或少车现象,利用剔除数据纹波和全列环境温度综合评判的方法,消除由异常数据引起的错误报警,旨在提高TCDS系统的易用性和准确性。     

铁路计算机联锁站场数据自动提取方法研究

针对计算机联锁自动测试软件所需的铁路站场数据依赖人工手动输入、自动化程度不高的问题，提出了铁路计算机联锁站场数据自动提取方法。以经过验证无误的联锁上位机界面图像作为图像识别系统的输入，分析信号设备显示特征并定义数据模型，基于OpenCVSharp计算机视觉库，利用图像识别相关算法，设计识别流程，自动提取站场数据。采用上述方法开发软件，展示信号设备识别与数据提取效果。该方法能准确识别出联锁上位机界面中的信号机、道岔与轨道区段，从而实现相关站场数据的自动提取。     

基于自定义实体的联锁表自动生成软件设计与实现

为提高联锁表编制效率和准确性，设计基于自定义实体的联锁表自动生成软件。使用AutoCAD二次开发接口，读取利用ObjectARX创建的信号设备自定义实体的数据信息；根据信号设备平面布置图的结构特点自动生成站场型数据结构；利用深度优先搜索（DFS, Depth First Search）算法搜索进路，并根据联锁表编制原则，处理进路数据和生成联锁数据。现场试用结果表明，该软件能与信号设备平面布置图实时交互，快速访问AutoCAD数据库，直接调用其中实体，生成标准格式的铁路车站联锁表及地铁车辆联锁表，准确率超过99%，且具有较高的通用性。     

基于窄带物联网的全电子联锁远程监测系统研究

伴随全电子联锁系统的推广应用,针对实时监测系统运行状态和及时有效进行设备维护的需求,结合全电子联锁系统执行单元特点并采用窄带物联网技术,从系统软硬件两方面研究设计了一种全电子联锁远程监测系统。在此基础上,通过对系统在交互通信时数据传输过程可能存在遭受窃取、伪造等安全风险的分析,提出系统通信数据的加密模型并优化了密钥更新算法。系统测试、通信数据加密模型及密钥更新算法验证结果表明,研究的全电子联锁远程监测系统能够实现实时监测全电子联锁系统设备并将设备状态或故障信息安全传输和显示于用户终端,提出的通信数据加密模型及密钥更新算法能够有效地保障通信数据的传输安全,系统设计能够满足铁路安全运营和维护的需要。     

基于信号集中监测系统的联锁试验

针对现场联锁试验中存在遗漏项目和试验效果不佳的问题,提出了一种在信号集中监测系统基础上开发的联锁试验功能。介绍了联锁试验的数据来源、功能结构、处理流程;借助信号集中监测系统站机平台,对相关接口的数据分析进行了仿真验证。验证结果满足设计需求,在试验中如发现联锁关系出现数据信息异常,能在信号集中监测系统站机平台上给出预、报警展示,大幅度提升了联锁关系试验的效率。     

基于神经网络架构搜索的安全帽佩戴检测算法研究

安全帽佩戴监控是铁路工程施工人员安全管理中的重点和难点，它对检测算法的准确率与检测速度都有较高的要求。本文提出一种基于神经网络架构搜索的安全帽佩戴检测算法NAS-YOLO。该神经网络架构由上、下行操作单元组成，采用二进制门策略对网络架构进行更新，通过数据驱动的方式自动确定合适的神经网络体系结构。实验结果表明，NAS-YOLO算法在准确率、召回率及平均检测速度方面均优于实时目标检测算法YOLOv3，可以在工程施工中对施工人员安全帽佩戴情况进行实时监控。     

基于人群运动变化规律的异常行为检测算法

实时检测公共场所的群体异常行为对维护公共安全、保障人民群众的生命和财产安全具有重要意义。研究表明,当人群的动作行为按照一定规律变化时,人群是正常行为,反之则为异常行为。为此,文章挖掘视频中的人群运动变化规律,建立异常行为检测算法,对异常行为进行识别定位。该算法在UMN数据集和自建数据集上进行了性能评测,并与其他算法进行对比分析。实验结果证明了该算法在异常行为检测中的有效性。     

车辆段信号设备平面布置图辅助设计平台的研究

针对现行地铁车辆段信号设备平面布置图复杂度高、采用通用AutoCAD软件人工绘制效率低下问题，构建以自定义实体为单位绘制平面布置图的辅助设计平台；利用ObjectARX创建自定义实体对AutoCAD进行二次开发；设计人机交互界面和外部文件输入处理算法，实现信号设备平面布置图的人机交互辅助绘制与自动绘制；设计特定数据处理算法和对外接口，完成自定义实体数据提取，生成站场及联锁数据并通过命令输出到Excel，实现数据与联锁软件对接。对某复杂车辆段信号平面布置图的设计结果表明，辅助设计平台能够在2 s的时间内快速实现该复杂车辆段信号平面布置图的一键自动生成，绘制准确无误，提升了车辆段信号平面布置图的设计质量与效率。     

基于CBTC系统的地铁联锁算法设计与研究

地铁联锁系统设计在传统联锁算法的基础上,增加了地铁环境下的特殊联锁逻辑处理。主要针对地铁联锁算法模块进行研究,提出进路建立和虚拟区段征用的设计方法。通过对联锁算法的改进设计,使系统满足列车运行在CBTC模式和后备模式下的安全要求。     

改进型EDF算法在计算机联锁全电子执行单元中的应用研究

针对计算机联锁全电子执行单元的安全性、可靠性、大数据量传输的要求,结合CAN总线的特点,提出一种基于指数分区的EDF动态调度算法,以此来提高CAN总线的实时性以及全电子执行单元发送消息的成功率。对改进后的EDF算法的编码进行详细的描述,通过使用量化误差的概念,推导任务的可调度性公式,以此来衡量算法的优化程度。使用Matlab中的truetime工具箱和全电子执行单元的通信数据,对该算法进行仿真实验,并与平均分区的EDF算法进行比较。仿真结果表明:本文算法能够平衡高低优先级的关系;发送消息的成功率更高。改进后的调度算法能够实现消息的动态调度,良好地解决了计算机联锁全电子执行单元中CAN总线网络资源不足时任务不可调度的问题。     

基于QNX的嵌入式计算机联锁监控机

分析了现有计算机联锁监控机的需求和现状，介绍了新研制的基于QNX的嵌入式计算机联锁监控机的特点，并采用模块化和软构件／软件总线技术建立监控机软件体系结构。     

视频丢失快速检测算法研究

随着视频监控规模的不断增大,对视频监控终端进行自动诊断成为迫切需求。针对视频监控中经常发生的视频丢失故障,提出一种诊断算法,并进行系统设计和实现。该算法基于监控图像和差分图像的直方图分布特征,对视频丢失进行快速、准确的检测。通过对视频质量诊断系统实际运行结果进行分析,该算法能够满足视频监控故障自动诊断的需求。     

基于二取二平台的计算机联锁软件异构性能分析及设计

为了提高联锁系统结构的效能,提出一种执行-监控的联锁结构。与同构、异构二取二结构相比,该结构在保证系统功能的前提下,通过降低软件复杂度的方法提升结构的可靠性,仿真对比实验结果表明,执行-监控软件的复杂度最低,仅为0.550,证明执行-监控结构的有效性。     

计算机联锁软件设计及进路搜索算法的研究与应用

本文根据联锁软件所要实现的功能,对联锁程序进行模块划分,采用模块化的设计方法编写联锁软件,并对进路搜索模块中不同算法进行分析比较,提炼出一种高效率的搜索算法,结合站场型数据结构将此算法应用到联锁软件的设计开发中.最后对联锁软件的安全性进行简要分析.     

基于ActiveX技术的联锁表自动生成软件

对联锁表设计的现状和发展方向进行了分析，介绍了基于ActiveX技术的联锁表自动生成软件的功能特点、主要功能模块、关键算法及其在实践中的应用。     

城轨CBTC系统联锁表数据安全逻辑验证方法研究

联锁表是联锁安全逻辑的体现,本文针对联锁表数据的安全逻辑验证问题,提出一种基于CSP的验证方法。首先对联锁表数据进行建模,将联锁表数据抽象为调度员、道岔、信号机、区段和联锁控制器5个进程的并发组合模型,并对各进程进行建模。依据联锁系统安全约束条件,从功能性和安全性两个方面,通过对模型正确性的验证来说明数据的安全逻辑正确性。最后以北京地铁亦庄站联锁表数据的安全逻辑验证为例,说明该方法的可行性。     

实现速度控制的调车机车监控记录系统

调车机车无线信号安全监控系统将站场调车进路的开放、轨道电路的占用、道岔的位置、调车作业单、调车限制条件、平面调车的调车长控制命令等信息，通过无线信道传送到调车机车上，实现调车信号、调车进路及作业单等在机车上的实时显示，并由此产生联锁控制命令，控制作业机车实现对调车作业的安全防护和作业数据记录，可以有效地解决调车与机车监控装置联锁，保证站内调车作业的安全。该系统具备一次模式曲线无线传输的防护和列车自动控制的功能。     

计算机联锁系统进路表自动生成算法

简述了通过读取基础站场数据,对站场数据中的信号设备的属性和位置坐标进行分析,用一种方法将铁路信号设备进行位置关联,从而建立计算机联锁系统中的站场型数据结构。提出一种基于站场型数据结构的进路表自动生成算法,该算法是结合有向图的拓扑结构、二叉树、深度优先搜索的一种进路表自动生成算法。本文给出算法的完整描述。     

基于OpenCV的计算机联锁自动测试系统研究

针对当前国内计算机联锁软件测试中存在的人工测试效率低、第三方测试难度大、严重依赖测试人员技术水平问题，基于OpenCV图像处理技术、AutoItX自动测试库，设计并实现了计算机联锁自动测试系统。系统通过计算机联锁上位机界面采用图像处理技术获取铁路站场数据；基于站场数据，采用进路搜索算法生成站场联锁表，进而基于联锁表生成相关测试用例；对测试用例编写测试脚本，实现对计算机联锁系统的自动测试。研究结果表明，该系统实现了第三方对计算机联锁系统的自动测试，能够有效地减少人工操作，在降低对测试人员技术水平的要求的同时提高了测试效率。     

面向城轨视频监控的边缘计算系统时延与能耗优化算法

视频监控系统是保证城市轨道交通组织和安全的重要手段,随着物联网技术的蓬勃发展,物联网终端上的应用越来越丰富,监控系统所需计算处理的监控数据也越来越多,通常情况下这些监控数据需要发送到中心服务器去处理,导致中心服务器的计算压力越来越大。提出一个系统时延与能耗优化算法,能够动态的选择将监控数据上传到附近边缘服务器或中心服务器,或者直接在本地处理,减少数据处理的时延与能耗。通过实验对比多种调度算法,实验结果表明该算法能够有效的降低系统中数据处理的时延和能耗。