铁路数据服务平台存储架构设计与应用

针对当前"数据沼泽"日益突出的问题,从铁路数据服务平台存储架构层面提出一种新的顶层设计。该设计包括存储组件分区管理模块、全链路存储组件监控模块、无感存储组件访问中间件模块3个部分。存储组件分区管理模块根据数据的数据类型、使用频度、应用场景等方面,灵活将数据存储在高性价比、高可靠的各个存储组件中;全链路存储组件监控模块提供数据全生命周期流转过程,实时监控各类数据在存储组件中的存储状况;无感存储组件访问中间件提供无感、跨组件的数据访问服务。并结合铁路数据服务平台应用实例,更直观地描述数据在平台中的存储、管理及访问,使得"数据沼泽"问题在铁路数据服务平台中得到解决。     

基于不平衡文本数据挖掘的铁路信号设备故障智能分类

针对铁路信号设备不平衡故障文本数据,提出基于文本挖掘的铁路信号设备故障智能分类模型。采用TF-IDF模型实现电务信号设备故障文本的特征提取并转换为向量,基于Voting的方式实现多分类器集成学习分类。该模型利用SVM-SMOTE算法对TF-IDF转换后的小类别文本向量数据进行随机生成,采用逻辑回归、朴素贝叶斯、SVM等基分类器和GBDT、随机森林集成分类器对平衡后的数据进行分类,考虑不同分类器的适用特点,通过Voting方式进行多分类器集成学习。通过对某铁路局2012—2016年铁路信号设备故障文本数据进行试验分析,表明该模型可使故障分类的准确率、召回率和F-score均得到显著提升。     

铁路大数据平台总体方案及关键技术研究

大数据是当今炙手可热的技术词汇，在全球掀起一场思维变革，将成为新一轮科技和产业竞争的前沿。大数据技术对于提升中国铁路总公司核心竞争力及推动铁路转型升级都具有不可估量的作用。本文阐述了铁路大数据的基本概念和特点，分析了铁路大数据应用的现状及需求，设计了铁路大数据平台的总体架构，剖析了铁路大数据应用的关键技术。对促进大数据技术在铁路行业的应用研究具有一定的指导意义。     

铁路大数据应用实践及展望

大数据是新一轮科技革命的制高点，是全面贯彻落实铁路总公司智能铁路战略的有力抓手。经过前期的积累，铁路大数据正处于全面深化应用的阶段。文章分析大数据的核心价值，介绍铁路大数据应用的总体蓝图，剖析典型铁路局的大数据应用实践，总结存在的问题，并对未来工作进行展望。该研究对于现阶段进一步理清大数据工作思路、把握铁路大数据发展方向具有积极意义。     

铁路大数据平台架构研究

中国铁路已积累、沉淀了大量数据。数据量大、结构复杂、来源多样的铁路大数据需要一种新的架构模式进行数据的存储与计算。为适应铁路大数据发展的需要,对铁路大数据平台进行了架构研究与设计,将大数据技术与不同数据源的特点相结合,使平台既能对现有业务进行快速响应,又能对海量历史数据进行价值深挖。为满足复杂大量数据的存储与计算,提高数据处理效率提供技术支撑。     

基于卷积神经网络的动车组行车安全图像缺陷检测与分割

动车组运行故障动态图像检测系统TEDS在客运专线安装部署,为动车组安全运行提供保障。针对TEDS缺陷自动检测精度低的问题,提出基于卷积神经网络的TEDS缺陷检测与分割模型,采用特征金字塔网络提取缺陷的多尺度融合特征,采用可改变感受野的可变形卷积DCN适应缺陷形态的多样性。TEDS缺陷检测任务中缺陷数量远小于背景数量,采用在线困难样本挖掘OHEM筛选出困难样本,重新输入预测网络以平衡正负样本的比例。通过对几个动车段的TEDS图像数据进行试验分析,结果表明该模型的准确率、召回率优于传统方法。另外,迁移学习试验结果验证了模型的泛化能力,且该模型可以实现缺陷的精准分割。     

基于设备画像的机车标签体系构建方法研究

机车是铁路运输生产的重要牵引设备,通过整合利用机车各类数据,构建基于设备画像的机车标签体系,有利于客观、全面地掌握机车质量状态,实现机车的精准画像、差异化运维和精细化管理。本文通过总结机车设备画像的概念和标签技术的相关理论知识,提出满足机车质量分析、运维优化及安全决策等多个应用场景的机车设备画像3级标签体系技术架构,全面分析所包含的数据采集层、标签库层和标签应用层,详细阐释机车各级标签的内容及其生成、管理、优化和分析流程,形成机车设备画像研究方法。针对聚类这一标签的产生方式,通过改进K-means聚类算法的初始质心选取方法,提高标签获取的精度和稳定性。并在某铁路局开展机车设备画像实地应用研究,形成完整可行的机车标签体系。     

铁路网络攻防靶场平台方案研究

为解决铁路网络安全主动防御能力不足的难题,缓解长期被动防护的压力,切实强化主动安全防护能力,结合铁路网络安全现状,针对铁路网络安全面临的突出问题,研究提出铁路网络攻防靶场平台方案;平台整合既有资源,可模拟铁路网络实际生产环境,提供业务流量仿真、网络攻防对抗演练、网络安全加固试验、人员培训教育等服务,有助于强化铁路网络安全防护能力,促进铁路网络安全防护水平的提升。     

基于铁路数据服务平台的电务专业数据采集、共享及可视化研究

基于铁路数据服务平台进行电务专业数据采集与共享的方案主要通过Kafka消息队列、RESTful接口、时序数据库等技术实现铁路电务通信、信号专业相关综合数据的实时、非实时采集与共享。同时,进一步利用数据平台的共享接口服务,提供电务数据可视化展示方案,综合实现从数据源到数据服务平台再到应用端数据展示与应用的"平台+应用"全流程解决方案,为电务数据的综合、集中、一体化展示提供了一种高效、可靠的新方法。     

自然语言处理关键技术在智能铁路中的应用研究

介绍自然语言处理发展历程和关键技术，结合智能运营、智能装备和智能建造3大领域，分析并总结自然语言处理相关技术在智能客服、安全管控、资产档案、智能维修、决策辅助和督查校验等方面的应用。通过对这些前沿应用的发展综述和探索发掘，论证自然语言处理相关技术方法可以成为铁路行业完成智能铁路转变的助力，并且随着自然语言处理领域自身的不断发展和突破，为铁路的智能化进程带来更显著的变革。