高速列车智能视频分析应用研究

为提升高速列车智能化水平，搭建高速列车智能视频分析系统，主要由车载摄像机、视频监控服务器、智能分析主机等设备构成，可通过车厢控制器与其他车载系统和设备进行信息交互。该系统基于深度学习算法构建智能视频分析模型，实现车厢敏感人员识别、车厢乘客拥挤度检测、车厢遗留行李检测、车厢重点位置监控、司机疲劳驾驶监测等功能；当检测和识别出异常事件时，告警信息可在旅客信息系统的显示终端上自动显示，或由广播装置播放告警信息。     

基于云平台的地铁列车无线监控系统

介绍了一种基于云平台的地铁列车无线监控系统。该系统由车载智能终端、云端运维软件和客户端软件组成。车载智能终端以ARM处理器为核心,可实现与多个网络控制主机实时通信,将车辆状态通过无线传输至云端;云端运维软件实时接收列车状态数据,实现列车运行设备数据的实时处理和故障预判;客户端软件完成显示和维护。     

基于软件无线电的GSM-R网络Um接口监测系统研究

Um接口是车载电台(MT)与GSM-R网络基站之间的空中接口,提出基于软件无线电的Um接口监测系统,介绍系统构成、数据采集和处理方案。通过在高速综合检测列车上进行试验,验证该系统可以实时监测车载设备与GSM-R网络基站交互的过程,实现车地数据传输过程的闭环监测。     

基于以太网的车载通信系统设计方案

针对目前城市轨道交通车载通信系统由广播、视频监控等多个子系统构成，存在车辆总线多、系统可靠性低等问题，提出车载通信系统的以太网解决方案：所有网络设备连接到车载局域网上，子系统之间的联动由系统主机控制，并可将各设备的状态传送至TCMS系统，实现智能化列车功能。     

青藏铁路ITCS车载台通信监控系统研究与开发

无线列车控制数据传输是增强型列车控制系统(ITCS)的重要环节.目前,移动无线模块(MRM)设备作为青藏铁路ITCS中无线列车控制数据传输的车载终端设备,已经成功运用.基于青藏铁路ITCS相关特点,对ITCS车载台监控系统进行了方案设计及具体的软件和硬件设计.通过在MRM外部和机务段站场内添加监测设备的方式,解决了MRM设备的软硬件全系统的出入库检测问题,并可以直接转发到检测机房,使机房人员可以直接观察到在站场内的MRM主机内部运行的情况,便于间接分析故障,以实现MRM主机的出入库检测功能.     

CRH2动车组网络仿真平台中的终端装置仿真软件设计

通过分析终端装置设备在CRH2列车网络中的主要功能及终端装置仿真软件在CRH2网络虚拟仿真平台中的功能需求,利用基于Visual C++6.0的MFC技术、ActiveX技术、WinPcap技术实现了终端装置仿真软件设计,模拟了CRH2动车组网络中终端装置向车载设备传递列车控制指令、监测车载设备工作状态、反馈设备运行状态、模拟故障工况的功能。通过模拟列车网络控制系统的数据交换特征,为研究列车网络的数据交换模型及网络性能指标打下基础。     

基于以太网的车载通信系统设计

针对目前城市轨道交通车载通信系统由广播、视频监控等多个子系统构成,存在车辆总线多、系统可靠性低等问题,提出车载通信系统的以太网解决方案:所有网络设备连接到车载局域网上,子系统之间的联动由系统主机控制,并可将各设备的状态传送至TCMS(列车通信管理系统),实现智能化列车功能。     

STP系统便携式车载检测设备研究

根据无线调车机车信号与监控系统(简称STP系统)车载设备的工作原理和结构特点,分析了车载设备库内维护和检修的现状,提出了一种便携式车载检测设备(简称检测设备)的设计方案。该方案中检测设备采用锂电池供电,通过电台或者串口与STP系统车载主机进行通信,对车载主机与机车各设备的通信状态以及车载主机运行状态进行检测,达到对STP车载设备检测和检修的目的。     

基于序列互相关特性和SVM的入侵检测研究

通过刻画特权进程的系统调用来进行入侵检测已被广泛研究，采用的大多是人工智能方法，如支持向量机、隐马尔可夫模型和神经网络等。针对这种基于人工智能的入侵检测系统，本文提出应用序列互相关特性选择训练数据的方法。序列的互相关特性是刻画序列之间的相互关系的重要手段，使用具有一定特性的序列来训练人工智能模型，可以提高入侵检测的效率。在本文中，使用了支持向量机（SVM）来评价序列的互相关特性在模型训练中的作用。实验仿真说明，这种方法可以有效的提高入侵检测率。     

城市轨道交通国产ATP车载设备超速防护功能的仿真实现

在城市轨道交通列车自动控制系统（ATC）中，列车自动防护（ATP）系统担负着列车运行间隔控制，进路控制，超速防护的重要作用，是列车运行自动控制的基础，其中，ATP车载设备是ATP系统中保证行车安全的关键设备。它根据地面信息和机车信息生成列车速度控制曲线，并与列车实际速度进行比较，监督列车运行，实现超速防护，零速检测，无意识移动防护，制动确认和车门防护等功能。本文在介绍ATP系统仿真的基础上，重点阐述了ATP车载设备列车速度控制模式曲线的仿真计算方法，并以北京地铁一号线的线路参数为例，对ATP车载设备的速度控制模式曲线进行了仿真，实现了车载ATP的超速防护功能，目前，整个ATP仿真系统已正式投入运行，取得了预期的效果。     

轨道交通列车视频监控系统的集成与实现

视频监控包括车站视频监控及列车视频监控。列车视频监控对车载设备硬件的设计与安装、车载设备性能及网络构成等都提出了更高的要求。结合视频监控系统数字化、网络化、冗余化的思想,阐述了轨道交通列车视频监控系统的集成与实现方案及其重要性。该系统的发展和应用,能够完善地铁图像信息通信应急保障机制,提升处置突发性重大事件的快速反应及处理能力,并为列车无人驾驶的工程实践奠定基础。     

列车综合网络控制系统一体化设计研究

介绍了城市轨道交通车辆基于以太网总线的列车综合网络控制系统一体化设计案例,提出自主开发的列车综合网络控制系统的功能及设备组成,并描述其设计思路及系统特性。列车网络控制系统及其以太网维护网络、车载乘客信息系统和制动系统内网一体化设计可优化车载网络设计、提高网络利用效率,改善轨道交通的整体运行水平。     

基于Linux的入侵防御系统设计与实现

在研究防火墙与入侵检测系统联动的基础上,设计并实现了一种基于Linux平台的入侵防御系统.该系统结合Iptables防火墙与Snort入侵检测系统的优势,将Snort报警信息实时有效地转换为Iptables防火墙规则来实现网络动态防御.最后通过实验分析验证该系统的性能.     

轨道交通线网车载电子地图传输方案研究

CBTC(基于通信的列车控制)系统的VOBC(车载控制器)通过调用预制、存储的线路数据来获取线路信息,其存储的数据称为车载电子地图。车载ATP(列车自动防护)/ATO(列车自动运行)系统以车载电子地图为基础,结合列车自身定位系统的数据,根据移动授权实现列车的安全运行。为满足网络化运营下线路间互联互通的要求,设计了4个车载电子地图传输方案,分别是基于无线传输的线网电子地图方案、基于固定范围的线网电子地图方案、基于行车交路的线网电子地图方案、基于行车交路的单线电子地图方案。从车载电子地图的传输范围和运营交路角度对全线网车载电子地图进行“切片”和“订制”处理,并对4个方案进行了对比分析,得到结论如下：只有1～2条互联互通线路的线网宜选用基于无线传输的线网电子地图方案;有3条及以上互联互通线路的线网宜选用基于固定范围的线网电子地图方案和基于行车交路的单线电子地图方案。     

200km/h城际动车组列车网络控制系统设计与实现

列车网络控制系统是协调各车载设备工作的基础平台,在列车的安全运行及检修维护方面起着重要作用。文章介绍了200km/h城际动车组列车网络控制系统的设计实现方案。     

基于车-地通信的朔黄铁路列车追踪优化研究

为优化朔黄铁路列车追踪,通过增加地面调度优化系统和车载辅助智能操控系统,建立基于LTE-R网络的连续车-地通信,使车载设备获得更多的前方线路信息,并实时监督列车的追踪间隔,从而实现列车精确定位以及临时限速和行车许可即时传递,通过比对分析,优化后不仅能提高效益,更能保证列车运行安全。     

基于TF-IDF加权朴素贝叶斯算法的ATP车载设备测试案例分类研究

针对列车超速防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备测试案例分类存在的工作量大、效率低且准确性不高等问题，提出了将词频—逆文档频率（TF-IDF,Term Frequency-Inverse Document Frequency）与朴素贝叶斯算法相结合，应用于测试案例分类的方案。利用TF-IDF算法筛选特征词及权重，对朴素贝叶斯算法进行加权处理，并基于实验室现有ATP车载设备的测试案例进行验证。实验结果表明，文章的特征词提取及测试案例分类方法具有较高的准确性。     

VxWorks在ATP车载设备中的应用

主要研究实时操作系统VxWorks在列车超速防护（ATP）系统车载设备软件设计中的应用。为了提升系统性能，研究一种新的软件设计方法从而对各种资源进行有效管理很有必要。基于VxWorks的ATP车载设备软件设计利用嵌入式实时操作系统的优势，简化了系统资源管理，在保证系统实时性、安全性的前提下，有效地降低了软件设计的复杂度，并使得软件具有良好的层次性和可移植性。作者首先简单介绍实时操作系统VxWorks，其次描述了ATP车载设备的功能以及硬件实现方法，重点研究了基于实时操作系统VxWorks下三模冗余结构的ATP车载设备的软件实现方法，最后探讨了VxWorks在应用开发过程中的优势。     

图像特征识别的m序列列车定位方法

提出一种图像特征识别的m序列列车定位方法,利用m序列(最大周期线性反馈移位寄存器序列)对轨道上的绝对位置进行编码,系通过安装在列车顶部的摄像机依次拍摄由二进制特征标志组成的轨道位置编码。提出基于虚拟轨迹获取目标图像方法,解决同一二进制特征标志重复采集的问题;提出基于BP(向后传播)神经网络的位置编码识别方法,以处理轨道现场环境干扰严重的问题。不同位置上的编码具有唯一性,以此位置编码值作为地址与车载数据库位置信息进行对比,来实现定位。试验结果表明,该方法可以有效地实现列车定位。     

基于改进YOLOv5s的列车车厢客流密度检测方法研究

针对城市轨道交通（简称：城轨）列车车厢客流密度检测过程中人群密集、乘客间相互遮挡的问题，文章提出一种基于改进YOLOv5s模型的列车车厢客流密度检测方法。设计了基于车载闭路电视监控（CCTV,Closed-Circuit Television）系统监控进行实时目标检测的列车车厢客流密度检测模型；为解决人群密集及遮挡问题，对YOLOv5s进行优化，采用了双向特征金字塔网络（BiFPN,Bidirectional Feature Pyramid Network）结构加强网络特征融合，设计了一种损失函数计算方法，改进了非极大值抑制（NMS,Non-Maximum Suppression）方法，避免候选框误删除的情况。在标准行人检测数据集和自制地铁车厢乘客数据集上进行实验，结果表明，在两类数据集上，改进模型的检测精度均较原模型有所提升。