基于BP神经网络的动车组客室空调故障识别与预警研究

动车组客室空调良好的制冷效果是旅客舒适度和动车组稳定有序运行的重要保证,但客室空调故障的发生具有突发性和隐蔽性特点,给空调系统的日常检修维护带来极大困难。采用BP神经网络算法建立客室室温预测模型,并运用Matlab编程计算实现客室室温理论预测。根据预测模型在CRH380B(L)型动车组客室空调系统中的实际验证情况,制定客室空调故障识别与预警的阈值、规则和等级,为后期客室空调系统故障自动识别与预警系统的开发奠定基础,完善动车组客室空调故障识别和预警机制,对动车组客室空调故障的在线实时识别与潜在故障的预警具有重要意义。     

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。     

基于Matlab的CRH2动车组空调变频控制仿真

介绍了CRH2动车组空调控制系统,并用Matlab/Simulink对动车组空调系统进行建模仿真,将空调变频控制系统与通断式空调控制系统二者作用下的客室温度和制冷量作比较分析,同时对过分相时动车组空调运行做了仿真.仿真模型能够较好地模拟动车组空调运行过程中客室温度和制冷量的变化.     

双层动车组客室-风道整体精细化建模仿真及优化研究

文章针对双层动车组客室内流场气流组织特性及设计难点,对客室-风道整体进行精细化建模,并评估了空调风道系统初始设计情况下的客室送风均匀性和气流组织特性,分析可优化的区域;基于分析结果,对双层动车组多层复杂风道结构内部进行了结构优化设计,并对风道优化后的双层动车组客室内流场气流组织特性进行仿真计算验证。结果表明：空调风道局部区域优化设计后,客室各风道的送风均匀性、客室区域微风速场及客室各层的风量分配都有改善,客室各层区域的送风量与设计目标理论风量更加接近。     

城市轨道交通设备智能运维系统设计及关键技术研究

针对现有城市轨道交通（简称：城轨）设备状态信息采集不完整、设备运维管理缺少决策支持数据、各专业运维业务缺乏统筹协调、运维效率低等现实问题，着眼于城轨设备综合运维管理，基于故障预测与健康管理（PHM,Prognostics Health Management）理念，提出城轨设备智能运维系统的总体架构和功能框架，探讨亟需深入研究的关键技术。该系统通过采集和利用大量设备监测数据，利用故障诊断模型、人工智能算法和工作流引擎，在实现关键设备健康管理的基础上，自动生成设备运维计划，辅助设备运维管理决策，支持多业务作业协同，有助于提高城轨设备整体运维效能，提高城轨设备健康水平和性能，最小化停运时间，降低维修保障费用，保障城轨安全、可靠、高效运营。     

动车组客室空调制冷剂不足故障诊断模型

以CRH380B(L)型动车组为研究对象,对其客室空调系统制冷循环和制冷机理进行了分析,在基于空调压缩机系统高、低压数据的基础上建立了空调制冷剂不足故障诊断模型,并运用检修历史数据对模型进行了验证。结果表明,该诊断模型能够充分有效地对空调制冷系统存在的制冷剂不足故障进行诊断,大大降低了动车组上线时空调故障发生率,有效保证动车组的有序运行,同时对空调系统的检修维护工作具有重要的指导意义。     

智能化高铁全球专利布局分析

智能化高铁能实现智能行车、智能运维、智能服务、智能监控等功能,并拥有自我检测、诊断和决策能力。以2000—2009年Derwent Innovation(德温特专利数据库)和INCOPAT(合享智慧数据库)中获得的专利文献数据为依托,通过对高速动车组尤其是智能化高铁的相关技术进行检索,分析主要领先企业在智能化高铁领域的知识产权布局现状,以充分了解全球智能化高铁专利布局策略,为我国企业制定知识产权策略提供参考。     

核心机房信息系统智能运维体系研究

为解决海关信息系统运营维护（简称:运维）人员投入多、告警不及时、告警信息不精确等问题,提出了核心机房信息系统智能运维体系。应用基于图数据库的配置管理数据库（CMDB,Configuration Management Database）服务智能运维全过程,采用带外管理和带内管理技术设计巡查机器人,研究辨析算法对海量运维数据智能分析,实现了对海关信息系统的全链路监控、智能辨析和精确告警功能。通过在上海海关监管信息化系统运维中的应用表明,该体系可有效降低人力资源成本及信息系统故障率,不断提高系统运维成效。     

动车组健康管理与运维决策研究

随着客流量逐年增长，以快速、便捷且舒适著称的动车组成为旅客出行的首选，高密度的开行量以及修程修制改革对动车组的安全、稳定运行带来极其严峻的挑战。如何保障动车组运维决策并实现动车组健康管理成为当前关注和研究的重点。文章从大数据应用角度出发，对动车组数据进行了融合并开展了多维可视化分析，制定了动车组健康评价指数，采用线性回归法深入研究了动车组历史数据，预测了配件寿命趋势，从而实现了动车组“精准预防修”的健康管理模式。通过层次分析法和变异系数法可以获得各项评价指数的权重，直观评价动车组健康状态，指导动车组“一车一方案”的运维决策。     

基于Hadoop的Aprior算法改进及其在动车组运维的应用

论文着眼于解决大数据下的动车组关联规则挖掘问题，提出了一种基于Apriori算法改进的大数据关联规则挖掘算法T-MR-Apriori算法。该算法融合Hadoop技术，执行两遍MR分布式计算过程，完成整个关联规则挖掘流程，提高了海量数据下关联规则挖掘的效率和准确率。同时利用实际动车组运维数据进行验证，证明该算法在海量数据下具有良好的挖掘速度又能不降低挖掘性能。并且将该方法应用于动车组牵引电机运维数据挖掘，进行可视化展示。     

下一代高速智能化动车组研发构想

根据对国外下一代高速动车组的调研,基于我国高速动车组的发展现状、关键智能技术,以及智能化高铁发展战略,提出未来高速智能化动车组将基于以太网技术、大容量车-地传输技术、智能化物联网技术、自动驾驶技术及辅助驾驶技术、旅客在途智能化服务技术、智能化运维技术、系统集成融合技术等的发展,在更智能化、更节能、更安全、更经济、更舒适...     

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。     

智能客站设备大数据运维服务平台的设计与实现

针对如何对铁路客运车站(简称:客站)设备进行更高效、全方位、多角度地进行管理的问题,搭建了智能客站设备大数据运维服务平台,介绍了其功能架构和设备健康状况评价体系。该平台实现了设备运行状态的实时监测、特征主动识别、故障预测、运维趋势推演、多属性健康状况评价等功能,提升了客运设备健康程度和智能客站设备管理整体智能化水平,为智能客站设备运维管理提供了新的管理思路和技术手段,为下一步客站设备健康评估应用的开发奠定基础。     

基于Zabbix的铁路动车组WiFi运营服务监控系统应用研究

为了掌握铁路动车组WiFi运营服务系统实时运行状态，提高系统运维效率，缩短售后响应时间，节约应急资源，使运营管理和服务智能化，提出一种基于Zabbix的综合性监控系统。在阐述Zabbix开源框架与数据可视化基础之上，结合铁路动车组WiFi运营服务系统部署环境及应用场景，围绕系统运维及管理的实际需求，研究Zabbix监控系统关键技术。利用Zabbix优秀的性能和可扩展性，将车载WiFi设备系统参数信息、列车开行信息、平台运营等数据高度集中、可视化展示，同时，通过使用推送媒介建立实时性、高效性的推送机制，构建多层次、立体化的综合监控管理平台，实现了对铁路动车组WiFi运营服务系统资源数据的高度共享。充分利用现有技术条件，可以提高铁路动车组WiFi运营服务系统运维的高效化、统一化、智能化水平。     

高速铁路牵引计算与仿真系统研究

高速铁路的牵引计算与仿真对优化高速铁路线路设计、优化列车运行时间等方面具有重要意义。然而由于缺少高速铁路牵引计算规范和动车组数据资料保密未公开等原因,导致对高速铁路牵引计算仿真与系统的研究较少。采用动车组特性曲线CAD矢量化法和程序开发相结合,解决了高速铁路牵引计算力学数据的有效获取。基于多质点模型,建立了动车组牵引力、制动力、列车阻力的计算方法和公式。从牵引、惰行和制动三方面建立了动车组运动模型求解和运行过程计算算法。在此基础上,采用C#2010编程语言和Access数据库,开发了基于多质点模型的动车组牵引计算与仿真系统。实现了动车组数据和线路等数据的一体化管理;采用动车组编组等参数化设置,实现了不同参数下的高速铁路牵引计算与运行过程的完整仿真。     

铁路新一代客票系统大数据应用创新研究

介绍铁路新一代客票系统，基于铁路新一代客票系统建设和运营过程中积累的大量的系统运行、业务运营等数据，结合分布式数据存储和计算框架、实时流式计算分析和大数据可视化技术等关键技术构建铁路客运大数据平台，实现了票额智能预分、铁路旅客画像和客运运营支撑等大数据应用创新。提出铁路客运大数据在扩大铁路客运业务应用范围，提升旅客出行体验，以及构建交通大数据业务生态圈等方面进一步研究的方向。     

“复兴号”动车组座位信息显示系统的设计与应用

基于“复兴号”动车组平台，联动车载旅客信息系统及铁路客票发售和预订系统（简称：客票系统），提出了座位信息显示系统（简称：座显系统）的总体架构，分析了座位信息接入点研制、车地数据通信和数据组织等关键技术，实现了座位信息的可视化展示。该系统的应用促进了“复兴号”动车组智能化水平的提高，提升了旅客出行途中的获得感。     

灵活编组动车组网络实时显示系统设计

针对我国铁路旅客运输过程中会出现短期客流高峰、淡季客流大幅减少的现象,开发了灵活编组动车组网络显示屏实时显示系统,可实时显示多种编组形式,解决编组形式变化后人工更新软件或人工进行配置的问题,可应用在轨道交通行业,提高动车组或地铁车辆的智能化水平、减少人工运行与维护成本.     

高速动车组自动运行仿真研究

文章以京津高速动车组为实例,开展高速列车自动运行的仿真研究。基于高速动车组的自动运行控制模式,建立高速动车组自动运行的ATP数学模型。对京津客运专线高速动车组运行的启动、限速运行和到站停车进行多方案的仿真计算研究。计算结果与实际运行情况有良好的一致性,表明高速动车组自动运行仿真程序可以为我国高速铁路工程建设提供有效工具。