一种基于时空相关分析的货运列车车号识别方法研究

提出一种基于时空相关分析的货运列车车号识别方法,该方法包括车号定位、片段聚类与车号识别3部分.基于连通体分析技术,提出利用货运列车车号字符间特定的几何比例关系有效地定位车号区域;在车号定位基础上,利用视频序列时空冗余信息建立帧信息补正模型,对部分定位错误帧图像进行补正并通过片段聚类方法将包含相同内容的车号视频序列进行切分;利用概率神经网络训练车号联合识别决策器,对可能包含同一车号的多帧图像进行联合识别,有效提高车号识别的准确率.通过在实际货运列车视频数据集上进行测试验证,本文算法对所有帧图像的平均车号识别准确率高于90％,优于传统基于静态图像处理的车号识别方法.     

车号自动识别系统

该系统可在高速条件下，实时准确地识别出列车车型、车次、车号等信息，以及列车进入或驶出编组站的编组信息。该系统作为TMIS系统基础信息源，是TMIS系统的重要组成部分。     

车号识别替代抄车号的完整解决方案

车号识别技术(AEI)已经成熟和普及多年,但始终不能很好地应用于编组站自动抄车号。编组站综合集成自动化系统(CIPS)充分利用管控一体化的优势,将AEI信息跟踪与进路自动控制相结合,并以AEI匹配确报为桥梁,建立了到发列车与确报的关联,构成完整的自动抄车号技术,取消了外勤车号员,成为提高编组站自动化程度的成功案例。     

机车车辆车号图像识别技术改善研究

文章介绍了机车车辆车号识别发展历程，并通过图像车号的原理分析及使用现状，提出图像车号的改善方法。在硬件上摒弃服务器或者工控机，改用小型化的嵌入式模块，算法上由常规KNN算法改用改进型LeNet-5卷积神经网络，并建立了车号图像数据库用以训练、测试，以达到提高图像识别率的目的，同时降低图像识别成本，提高图像识别训练速度。     

铁路货车辅助检车分析系统的研究

在阐述铁路货物列车辅助检车系统总体构架的基础上,针对目前货物列车的检车需求,分析铁路货物列车辅助检车系统的硬件和软件系统组成及原理,车号识别系统主要由车号主机、判别器、磁钢及车号接收天线等设备组成,实现对通过列车车号信息的采集;图像采集系统采用四路高清数字相机实时采集图像,实现对货物列车的监测;铁路货物列车辅助检车软件实现对进出站列车车顶、车身实时图像显示、录像存储、查询、回放、抓图等功能。实践表明,铁路货物列车辅助检车系统应用效果良好。     

车号自动识别系统在编组站的应用

在编组站站内安装车号自动识别设备，可以实现列车车辆到达、编组、始发全过程车号信息识别管理，而从，进一步缩短中时、停时，提高编组站作业效率和质量。     

基于图像处理的城轨列车车号识别系统

针对现有射频识别标签易脱落损坏导致丢失车号的问题，提出了基于图像处理的城轨列车车号识别系统。利用工业相机拍摄城轨列车侧面车号，再采用加速稳健特征算法和变换不变低秩纹理方法对拍摄到的图片进行车号定位、校正、分割操作，利用Visual Geometry Group-16(VGG-16)网络模型对分割好的车号字符进行识别。试验结果表明，该系统具有鲁棒性好、识别准确率高等特点，能够满足城轨列车车号获取的要求。     

郑州铁路局局界口开通“数字门卫”助阵春运

2008年1月26日，郑州铁路局局界口处的12个站点车号自动识别系统正式开通并投入试运行。车号自动识别系统可实时、准确无误地采集机车、车辆运行状态数据，如机车车次、车号、状态、位置、去向和到发时间等信息，能够为分界站货车的精确统计提供保证，同时为红外轴温探测系统提供车次、车号的准确信息，可实现车流的精确统计、车辆的实时管理和实时调整，号称“数字门卫”，对提高铁路车辆使用效率及运输管理水平有着极其重要的作用。     

非限制场景下铁路机车车号定位检测方法

针对传统铁路机车车号定位检测模型泛化性较低，不适用于多种检测应用场景等问题，提出一种适用于非限制场景、基于YOLO(You Only Look Once)v4-tiny模型的铁路机车车号定位检测方法。文章采用空洞卷积代替标准卷积，增大机车车号特征提取感受野，提升传统YOLOv4-tiny模型的检测精度；建立铁路机车车号数据集（RLND,Railway Locomotive Number Dataset），用于模型训练，并对模型的检测效果进行验证。验证结果表明，该方法对铁路机车车号的定位检测精度为99.44%，检测速度为50帧/s，能够应对非限制场景下的机车车号定位检测需求。     

机车周转信息管理系统的开发与应用

阐述了如何引入计算机和网络技术，基于机车车号识别系统信息，开发机车周转信息管理系统，实时收集和处理库内机车周转信息，实现机车周转动态信息的远程传输与复示，适应长交路轮乘制发展，达到机车调度远程监控，革新机车库内作业管理模式，提高机车调度信息化管理手段。     

基于博弈思想的编组站阶段计划自动调整系统研究

针对编组站阶段计划需要频繁人工调整的问题，借鉴博弈思想，对站内调机和分配车流进行协同优化，建立编组站调机运用与配流协同优化模型。在南昌铁路局向塘西编组站的编组站综合自动化（SAM）系统运用的基础上，设计了一种编组站阶段计划自动编制、调整的系统方案，并用软件仿真实现。仿真结果表明:系统能够对需要人工调整的阶段计划进行自动优化调整，验证了系统的正确性和有效性。     

贵阳南编组站机务设备布局研究

研究目的:贵阳南编组站扩建工程是全路最复杂的编组站扩建项目之一,机务设备在编组站内的布局直接影响编组站总图布置、机车走行路径和距离,对编组站快速有效组织运输起很重要作用.本文通过对贵阳南编组站车流组织、机车作业流程和既有机务设备的研究,目的是找出编组站扩建工程中机务设备布局和工程实施的合理方案.研究结论:检修利用既有机务段,运用采用分设方案,即新建贵阳南派驻机车折返段、改建既有贵阳机务段.该方案充分利用了既有机务设备,机车作业流程顺畅、走行距离短、节省运营费、施工过渡工程实施性好、并预留了远期发展条件.     

卫星预定位算法在编组站调机自动化系统中的研究

对轨道交通目前定位方法及卫星定位优势进行论述,分析编组站调机预定位需求,研究一种适用于编组站调机自动化系统的卫星预定位算法。通过卫星初始化定位和定位区段验证,提高编组站调机预定位效率和定位准确性。     

编组站机列衔接问题及对策研究

为了缓解当前编组站内日益紧张的机列衔接问题，减少机车与车辆在站停留时间，在阐述编组站机列衔接问题现状的基础上，对衔接不紧密的原因进行分析，并提出利用编制机车运用阶段计划来解决这一问题。通过构建机务车务信息共享机制实现信息透明，对机车运用规则进行分析并搭建机车运用阶段计划编制模型，使用算例对模型进行验证。研究结果表明，该方案可在一定程度上缓解机列衔接难题。     

编组站解体能力影响因素的仿真技术研究

编组站到解系统仿真属于离散事件系统仿真,是对所有有关实体状态变化过程的模拟。实体包括编组站固定设备实体、技术作业实体和临时实体。根据实体状态在编组站到解系统各项作业过程中的变化情况,实体又可以分为二元状态实体、矢量状态实体和多元状态实体等3类。可以将同类实体的状态及其他相关属性构建为行矩阵,不同类别实体之间的作业关系构建为二维矩阵,使整个编组站到解系统仿真过程用数个矩阵的循环运算表示。仿真结果表明,到达场股道数量对驼峰解体能力的发挥存在1个阈值,当低于阈值时,充分利用驼峰解体能力和提高编组站整体解体能力的主要决定因素是股道数量;到达场股道、列检组和驼峰调机的数量变化对解体能力的影响是非线性的,存在1个相对较为合理的取值范围,可以通过综合各种因素仿真确定。     

蚁群算法在调机运用计划中的应用

编组站调机运用计划为具有不同开工、完工时间窗口的单机调度问题,优化目标是最小化晚点列车的数量。为解决这一NPC问题,建立单机调度数学模型,采用蚁群算法求解。设计的算法步骤是,将调机运用问题描述成适合蚁群算法的形式,并进行初始化,考虑迭代过程中信息素对未来决策的影响程度,定义与问题相适应的转移概率,进而确定选择策略来平衡已有方案的利用和搜索空间的选择,采用2-opt方式的局部搜索策略来避免“早熟”或者“停滞”现象,同时在蚂蚁经过的路径上进行信息素更新,实现对该优化问题的有效求解。以某编组站有12列到达列车和少量暂存列车解体编组出12列出发列车为例,利用设计的蚁群算法步骤,求得到达列车的解体次序和出发列车的编组次序,验证了该算法在编组站的改编能力无法满足车流配送情况下实现合理安排调机的有效性。     

既有编组站CIPS系统改造应用

CIPS系统集信息集成、技术集成、功能集成、管控集成、系统集成优势,是目前全路编组站管理中,处于领先地位的应用系统。苏家屯站以CIPS系统为基础,全面开展CIPS系统在既有编组站改造的探索,从计划指挥入手,实现阶段计划自动编制、调车计划自动生成、车流自动推算、作业图表自动铺画,进而实现行车自控、调车自控、本务机车自控,大幅减轻工作量的同时,也提升了编组站的运输安全。     

铁路编组站减速顶设备巡检管理系统设计与实现

针对铁路编组站减速顶设备巡检管理“数据无序”的现状,提出构建铁路编组站减速顶设备巡检管理系统的基本思路,以铁路编组站减速顶设备巡检的流程为走向,与工作流技术相结合,通过B/S网络结构,设计研发了铁路编组站减速顶设备巡检管理系统,实现铁路编组站减速顶设备巡检管理的实时监控性、历史记录性、统计分析性、故障预警性和设备管理的可预测性,提高了铁路编组站减速顶设备巡检管理的科学化水平,保障了调车作业的安全。     

基于数字孪生的铁路数字编组站智能平台

根据铁路编组站生产作业特点,设计了基于数字孪生六维模型的铁路数字编组站智能平台,实现了对编组站运输生产信息的动态有形化提示、运输安全风险的实时智能研判预警、专业管理全方位智能分析预警、施工维修智能统计分析及问题研判、室外作业人员高精度定位及行为轨迹智能预警等功能。试用表明,该平台可以有效提升铁路编组站风险安全管控水平和安全管理效率。     

编组站机车综合安全控制系统的应用

介绍编组站机车综合安全控制系统的构成和功能,并提出典型编组站的工程应用方案。