基于PTP协议的铁路时间同步网络同步技术研究

由于列车运行速度不断提高,列车的安全问题变得尤为重要。时间同步技术的引入可以帮助铁路各系统通过对时间的监测定位到故障的发生点和各事件的启动顺序。针对铁路系统内部信息传输量大、状态改变快等特点,只有各系统之间实现时间同步,并满足一定的时钟同步精度,从而才能提高系统的联动能力。为了提高铁路系统的时间同步精度,提出精准时间同步协议(PTP)在铁路时间同步网中的应用,并在OPNET仿真中搭建铁路时间同步网网络模型,仿真结果验证了应用PTP协议的铁路时间同步网时间同步精度可达到微妙级。结果表明:应用PTP协议对铁路时间同步网建设和时间同步精度提高起着重要作用。     

RBF神经网络在铁路货运量预测中的应用

基于回归和时间序列模型的传统预测方法以及目前较为常用的灰色预测和BP神经网络预测方法，建立了RBF神经网络模型对全国铁路货运量进行详细分析和预测。利用铁路货运量的原始数据构造时间序列，并对时间序列进行分析和相应的处理。将处理后的数据构造为一个非线性映射，利用RBF神经网络进行逼近。利用Matlab对灰色预测、BP神经网络预测和RBF神经网络预测模型进行仿真实验，得出3种预测模型的平均相对误差，分别为7.67%、4.79%和1.31%。表明RBF神经网络预测方法的预测精度比另外两种预测方法高很多，可为铁路货运量预测研究提供方法支撑。     

专用铁路货车占用时间统计系统设计与实现

本文设计了一种专用铁路货车占用时间统计系统,它能实时采集货车进出专用铁路的时间,并在货车离开专用铁路时自动计算每辆货车的占用时间及延时占用费,实现了专用铁路货车占用时间的自动统计和收费。本系统通过车号识别系统实时采集货车进出专用铁路的时间,并将采集到的信息传输到车站和铁路局服务器,服务器后台收到车号识别系统发送的报文后,计算出每辆货车的占用时间和延时占用费,实现了货车占用时间远程自动统计、汇总、监测和管理。     

基于随机森林算法的铁路货物运达时间预测研究

为更准确地预测铁路货物运达时间,运用Python,设计实现了基于随机森林算法的铁路货物运达时间预测模型.根据不同的车辆属性来预测车辆到达终点站的时长,将车辆的各种影响因素考虑进去,进行特征向量的计算,在行驶过程中不断修正误差,使得终到时间预测更为精确.以张兰—定边的货物运输为实例进行实验验证,准确率较高,具有推广应用价...     

基于径向基神经网络的铁路货运量预测

货运量预测是铁路运输部门一项重要工作,因此,关于铁路货运量预测理论和方法的研究一直是一个热点。但是,铁路货运量受多种因素影响,且各因素的作用机制通常不能或无法用精确的数学语言来准确描述。本文采用径向基函数(RBF)神经网络对货运量进行分析及预测。通过对1989~2002年全国铁路货运量的历史数据分析处理后,得到铁路货运量增长量的时间序列,将时间序列视为一个从输入到输出的非线性映射,引入RBF神经网络来进行非线性映射的逼近。对网络进行学习与训练仿真实验后,用2003~2004年的增长量进行模型检验,并与BP神经网络、灰色预测模型预测结果进行对比,结果表明,应用RBF神经网络对铁路货运量进行短期预测预测精度更高、效果更好。     

铁路分组传送网时间同步技术研究

铁路通信同步网分为时钟同步网和时间同步网,针对铁路高精度时间同步的要求,分析铁路高精度时间同步网采用的时间同步技术,以及利用分组传送网完成高精度时间同步信号地面传送的方法。     

铁路冷藏集装箱运输作业过程控制研究

概述我国铁路冷藏运输发展现状,通过比较铁路冷藏集装箱与普通集装箱运输作业过程的差异,划分作业时间,研究铁路冷藏集装箱试运的相关数据,分析铁路冷藏集装箱试运作业过程.从各环节基本操作时间和各环节之间的等待时间两个方面,对铁路冷藏集装箱作业时效性的影响因素进行分析.提出加强相关政策与制度的落实,控制作业环节时间,逐步建立并完善铁路冷藏集装箱运输服务信息系统等加强铁路冷藏集装箱作业过程控制的措施与建议.     

我国铁路行业国家级实验平台绩效评价体系构建

在吸纳我国国家级研究实验平台验收和考核评价经验的基础上,根据铁路行业科学研究和技术创新的特点,构建我国铁路行业国家级研究实验平台绩效评价指标体系,运用层次分析法确定各指标的权重。利用灰色评价法对我国某铁路行业国家级研究实验平台进行绩效评价,并提出具有针对性的解决方案。     

市域铁路CTCS2+ATO列控系统自动折返功能的优化研究

市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统，提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为实现市域铁路3 min追踪间隔的目标，市域铁路列控系统需要增加自动折返功能，并将站后自动折返间隔时间压缩到3 min以内。分析市域铁路系统需求，提出一种基于成熟的CTCS2+ATO列控系统开发适用于市域铁路的列控系统，并增加自动折返功能。详细阐述站后自动折返过程，包括驶入折返线流程、自动换端流程和驶出折返线流程。为实现系统支持自动折返功能，对车辆、车载设备和地面设备进行功能分配，并给出可行的技术方案。搭建市域铁路半实物仿真平台，进行站后无人自动折返仿真验证实验，验证站后自动折返功能和站后自动折返时间。通过实验证明对车辆、车载设备和地面设备进行的功能分配可支持CTCS2+ATO列控系统实现自动折返功能；提出的自动折返流程能够实现安全、高效的无人自动折返，在保证行车安全的情况下，提高站后自动折返效率；采用本文提出的优化方案和技术可将站后自动折返过程总时间压缩到160 s以内，能够满足市域铁路3 min自动折返时间要求。     

铁路时间同步网溯源及同步性能研究

铁路时间同步网是为铁路各通信子系统提供精确时间的重要支撑系统，其运行性能非常重要。针对铁路时间同步网及其3层固定结构以及移动列车时间同步节点，分析铁路时间同步网4种不同的溯源参考，并基于经过校准的全球导航卫星系统（GNSS）时间频率传递装置，设计了铁路时间同步网溯源监测方法，评估了铁路时间同步网中不同溯源源头可能造成的时间同步性能差异。针对铁路时间同步网现状，测量分析其现有性能能否对未来5G-R提供有效支撑具有重要意义。     

基于随机Petri网的铁路时间同步网协议脆弱性分析

针对铁路时间同步网的时间同步协议脆弱性问题,提出将随机Petri网(SPN)和马尔科夫链相结合进行协议脆弱性分析。剖析铁路时间同步网的结构、协议执行流程,建立铁路时间同步网中时间同步协议在中间人攻击作用下的SPN模型;分析影响协议脆弱性的相关状态,得到协议脆弱性相关状态的实施速率与协议正常结束状态和异常结束状态稳态概率之间的关系曲线;确定影响铁路时间同步网中时间同步协议脆弱性的具体因素。研究结果可为维护铁路时间同步网及制定相应性能指标提供借鉴。     

铁路私有云平台性能评估方法研究及试验

设计符合铁路业务需求的私有云性能评估方法。通过分析铁路实际业务需求，抽象评估指标，并基于openstack搭建一套为京沈客专实验线优化的实验云平台，将评估方法应用到实验平台中。实验表明，实验云平台各项性能指标均可以达到预期目标，满足铁路各项业务需求，该评估方法适用于铁路私有云性能评估。结果表明该评测方法应用到铁路私有云系统的可行性，为铁路私有云平台的建设及优化提供支持。     

基于半马尔可夫过程的铁路时间同步网协议安全量化分析

针对基于Autokey模型的铁路时间同步网协议安全性问题,考虑时间同步协议在攻击行为下的状态驻留时间为非指数分布,提出基于半马尔可夫过程的铁路时间同步协议的安全性量化分析方法。剖析基于Autokey模型的铁路时间同步协议序列执行流程,建立带有网络攻击行为的铁路时间同步协议完整性验证过程的状态变迁模型。分析协议的不安全状态与协议相关安全性指标之间的关系,得到协议各安全性相关指标与协议不安全状态的变迁概率和状态驻留时间之间的关系曲线,分析影响铁路时间同步网协议安全性的关键因素。研究结果可为铁路时间同步网信息安全维护提供借鉴。     

基于智能控制的铁路交通网仿真系统研究

系统仿真技术对交通系统智能控制的研究与发展有着重要意义.交通网仿真是复现交通流的时间空间变化的技术,交通网仿真模型的建立和仿真实验系统的开发是交通网仿真研究的两个核心内容.铁路交通网仿真是一个涉及连续和离散仿真行为的混合仿真系统,具有动态及并发特征.本文讨论了用面向对象思想进行铁路交通网仿真的过程与方法.作者认为选用Petri网建立仿真模型可以很好地描述铁路交通网的静态属性、动态行为和环境模拟.文中给出了用Petri网建模的实例.最后介绍了铁路交通网仿真系统的框架结构和关键技术.     

铁路客车的车内热响应的数值研究

为了减少铁路客车在载客前的空调预冷(热)时间,有必要对车厢内的热响应特性进行研究。针对铁路客车的车体围护结构特点,建立了车内热平衡方程与围护结构导热微分方程的耦合数学模型,用该数学模型对高速铁路客车与普通铁路客车的车厢热响应进行模拟。研究结果表明:数值模拟结果与实验结果基本吻合,表明用该数学模型来模拟铁路客车车厢内热响应是可行的;用数值模拟来部分代替试验,可以降低列车设计费用,从而选出一种较好的车厢隔热材料。     

长春至吉林城际铁路时间、速度目标值的选择

研究目的:初步选定切合本线特点,满足运输需求,符合铁路发展战略,实现最佳经济效益的时间、速度目标值,是本文研究的目的。研究方法:结合长吉城际铁路的所处地域经济和本线运输特点,对采用不同速度目标值进行经济比较和适应性分析。研究结果:初步确定长吉城际铁路时间、速度目标值。研究结论:长吉城际铁路时间目标值控制在1 h以内,采用250 km/h速度目标值,适合本线地域经济特点,符合铁路客运高速发展趋势,是实现项目效益最大化的最佳方案。     

HONET接入网的铁路专用应用中一步到位的解决方案

本文介绍了利用接入网技术对铁路调度电话／铁路专用电话、闭塞电话、区间通信、铁路ＭＩＳ系统的联网和铁路中间站与铁路本地网对接等铁路专用应用提出了解决方案，并用实验验证了其适用性和有效性。     

基于模糊贝叶斯网络的铁路时间同步网可靠性分析

铁路时间同步网是结构复杂、覆盖面广阔、关键设备冗余的可修安全苛求系统,其中普遍存在共因失效现象。为了量化铁路时间同步网安全风险并识别薄弱环节,本文基于模糊集理论,利用模糊语义及模糊排序法量化基本事件的条件概率,然后使用贝叶斯网络构建铁路时间同步网可靠性模型并进行了可靠性评估。通过计算系统故障条件下各个单元的不可用度,更能实际的识别系统薄弱环节。铁路时间同步网的实例分析表明,模糊贝叶斯网络对于分析铁路时间同步网可靠性是切实可行的,不考虑共因失效会导致可靠性分析结果偏于乐观,计算得出的铁路时间同步网可靠性客观反映了铁路时间同步网目前的安全状况。重要度分析结果表明,光纤及一级同步网设备失效是引起铁路时间同步网的关键事件,因此加强对其维护检查能够有效降低事故的发生概率。     

基于大数据的铁路时间同步网异常流量检测系统的研究

为快速准确地识别铁路时间同步网所受到的恶意攻击,设计一种基于大数据的铁路时间同步网异常流量检测系统。该系统首先采用无监督学习算法K-Means对部分数据进行训练,形成最优聚类模型,并通过该模型实现对异常流量的检测。将已标记的时间同步网数据输入系统,测试系统对异常流量的检测准确率及速度是否满足铁路时间同步网的要求。对系统识别出的异常流量特征进行分析,找出相关性较高的典型特征类型,并结合铁路时间同步网结构,针对该类型特征提出初步的攻击防御建议。研究结果表明:基于大数据的异常流量检测系统聚类时间70.434 682 s及准确率98.36%均满足大数据网络环境下铁路时间同步网的要求;基于时间和主机的网络流量统计特征可以为提升铁路时间同步网的安全性提供参考。     

建立铁路环境保护与职业安全卫生技术系统论析

通过对铁路环境保护、职业安全卫生技术发展方向的综合论述 ,阐明了建立环境保护和职业安全卫生技术系统的必要性与可行性 ;同时 ,对铁路噪声振动实验系统、铁路环境保护综合试验系统、铁路职业卫生技术试验系统、环境影响评价专家系统、铁路危险品运输事故环境应急处理技术系统配置与功能进行论证分析。