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Current status and prospects of research on safety situation awareness of high speed railway operation environment

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Railway Sciences 2024年第4期3卷 453-468页

作者： tianyun shi Zhoulong Wang Jia You Pengyue Guo Lili Jiang Huijin Fu Xu Gao Department of Science and Information Technology China Academy of Railway Sciences Corporation LimitedBeijingChina Signal&Communication Research Institute China Academy of Railway Sciences Corporation LimitedBeijingChina Institute of Computing Technology China Academy of Railway Sciences Corporation LimitedBeijingChina Railway Engineering Research Institute China Academy of Railway Sciences Corporation LimitedBeijingChina

Purpose–The safety of high-speed rail operation environments is an important guarantee for the safe operation of high-speed *** operating environment of the high-speed rail is complex,and the main factors affecting the safety of high-speed rail operating environment include meteorological disasters,perimeter intrusion and external environmental *** purpose of the paper is to elaborate on the current research status and team research progress on the perception of safety situation in high-speed rail operation environment and to propose directions for further research in the ***/methodology/approach–In terms of the mechanism and spatio-temporal evolution law of the main influencing factors on the safety of high-speed rail operation environments,the research status is elaborated,and the latest research progress and achievements of the team are *** paper elaborates on the research status and introduces the latest research progress and achievements of the team in terms of meteorological,perimeter and external environmental situation perception methods for high-speed rail ***–Based on the technical route of“situational awareness evaluation warning active control,”a technical system for monitoring the safety of high-speed train operation environments has been *** theoretical and technical research and application have been carried out around the impact of meteorological disasters,perimeter intrusion and the external environment on high-speed rail *** works strongly support the improvement of China’s railway environmental safety guarantee ***/value–With the operation of CR450 high-speed trains with a speed of 400 kmper hour and the application of high-speed train autonomous driving technology in the future,new and higher requirements have been put forward for the safety of high-speed rail operation *** following five aspects of work are urgently needed:(1)Research the singl

关键词： High-speed rail operating environment Situation awareness Meteorological disasters Perimeter invasion External environment

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基于改进DINO的铁路接触网异物检测方法

中国铁道科学 2024年第4期45卷 158-167页

作者：史天运侯博李国华代明睿中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081

针对铁路接触网异物类别多样、场景多变的开放目标检测问题,提出基于改进DINO目标检测算法的铁路接触网异物检测方法。首先,基于铁路接触网异物图像特征,利用EfficientNet网络替换原始模型中的Resnet主干网络,并结合卷积注意力模块(Conv... 详细信息

针对铁路接触网异物类别多样、场景多变的开放目标检测问题,提出基于改进DINO目标检测算法的铁路接触网异物检测方法。首先,基于铁路接触网异物图像特征,利用EfficientNet网络替换原始模型中的Resnet主干网络,并结合卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM)对EfficientNet网络进行改进,在颈部结构采用改进后的加权双向特征金字塔网络(Bidirectional Feature Pyramid Network,BiFPN),以增强模型对重要特征的关注度,提升检测性能;其次,通过马赛克数据增强和环境干扰等多种数据增强技术对输入图片数据进行处理,丰富样本数据的特征;最后,利用铁路人工智能平台实现铁路接触网异物检测的应用。结果表明:所提方法在性能方面表现优异,其平均精度均值可达89.87%,与YOLOv5,DETR和原始DINO这3种典型的目标检测算法相比,分别提高了6.40%,7.31%和5.75%。该方法能够满足行车线路上接触网异物的准确、快速及智能化识别要求,为接触网异物检测提供重要的技术支撑。

关键词：铁路接触网异物识别目标检测人工智能平台卷积注意力模块

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智能高铁2.0成渝中线示范应用方案设计

中国铁路 2024年第7期 15-20页

作者：李平谭立刚邵赛史天运杨柳严谨中国铁道科学研究院集团有限公司科技和信息化部(总工室) 北京100081 中国国家铁路集团有限公司科技和信息化部北京100844 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

针对成渝中线工程特点和建造、装备、运营等领域智能化需求,结合当前数字化智能化技术的发展,遵循智能高铁2.0科技攻关任务的整体布局,提出智能高铁2.0成渝中线示范应用的整体目标,构建“3大板块、10大领域、20个方向、主要创新和1个平... 详细信息

针对成渝中线工程特点和建造、装备、运营等领域智能化需求,结合当前数字化智能化技术的发展,遵循智能高铁2.0科技攻关任务的整体布局,提出智能高铁2.0成渝中线示范应用的整体目标,构建“3大板块、10大领域、20个方向、主要创新和1个平台”的智能高铁2.0成渝中线技术体系框架,规划智能高铁2.0成渝中线示范的28项关键任务,并结合业务需求、技术成熟度、实施效果等多方面因素,提出2阶段实施路径,可为智能高铁2.0成渝中线示范提供顶层设计指导。

关键词：智能高铁2.0 成渝中线智能化示范应用体系架构

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基于数字孪生的客站安全态势推演技术研究

中国安全生产科学技术 2024年第7期20卷 49-56页

作者：王小书史天运白伟彭凯贝吕晓军中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司科技和信息化部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081

为实现铁路客站实时掌握安全变化趋势,将数字孪生技术引入客站安全管理领域。通过设计客站安全态势推演框架,构建客站安全觉察、理解、预测的安全态势感知模型和安全结果的推演4层体系;设计基于数字孪生的客站安全态势推演框架;根据旅... 详细信息

为实现铁路客站实时掌握安全变化趋势,将数字孪生技术引入客站安全管理领域。通过设计客站安全态势推演框架,构建客站安全觉察、理解、预测的安全态势感知模型和安全结果的推演4层体系;设计基于数字孪生的客站安全态势推演框架;根据旅客乘车流程为主线,抽取日常与突发事件时,客站人员-设备-列车-作业联动行为变化,形成客站数字孪生协作动行为模型,镜像反映客站安全态势推演过程;并以客站水灾事件为典型案例,细化态势推演协作动行为具体内容。研究结果表明:从外观保真性、数据采集准确性、过程模拟忠诚度3个孪生指标,验证清河站数字孪生技术在客站安全态势推演中的有效性。研究结果可为客站安全管理提供强有力的技术支撑。

关键词：智能车站态势感知态势推演数字孪生客站安全

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铁路自然语言大模型关键技术研究及应用展望

中国铁路 2024年第7期 7-14页

作者：史天运李新琴代明睿史维峰李国华杜文然中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081

人工智能自然语言大模型的涌现为行业深度赋能带来了新的曙光,研究铁路自然语言大模型关键技术及应用,对促进和统筹铁路人工智能发展具有重要意义。根据铁路人工智能应用需求,提出铁路自然语言大模型应用场景;依托铁路人工智能平台,设... 详细信息

人工智能自然语言大模型的涌现为行业深度赋能带来了新的曙光,研究铁路自然语言大模型关键技术及应用,对促进和统筹铁路人工智能发展具有重要意义。根据铁路人工智能应用需求,提出铁路自然语言大模型应用场景;依托铁路人工智能平台,设计铁路自然语言大模型的总体架构,研究自然语言大模型关键技术,构建面向智能问答的铁路行业大模型,并以实际数据进行模型验证;最后从铁路运输组织、铁路运营安全、旅客服务方面对铁路自然语言大模型的发展和应用进行展望。

关键词：智能高铁人工智能铁路自然语言大模型应用场景大模型架构大模型微调检索增强生成铁路知识问答

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APPROACH TO FAULT ON-LINE DETECTION AND DIAGNOSIS BASED ON NEURAL NETWORKS FOR ROBOT IN FMS

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 1998年第2期11卷 36-42页

作者： shi, tianyun Zhang, Zhijing Wang, Xinyi Zhu, Xiaoyan Beijing Inst of Technology China

Based on radial basis function (RBF) neural networks, the healthy working model of each sub system of robot in FMS is established. A new approach to fault on line detection and diagnosis according to neural networks model is presented. Fault double detection based on neural network model and threshold judgement and quick fault identification based on multi layer feedforward neural networks are applied, which can meet quickness and reliability of fault detection and diagnosis for robot in FMS.

关键词： Neural networks Robot in FMS Fault detection Fault diagnosis

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铁路智能客站数字孪生模型研究

铁道运输与经济 2024年第5期46卷 78-88页

作者：王小书史天运吕晓军李超杨国元中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司科技和信息化部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081

铁路智能客站数字孪生模型是智能客站的重要组成部分,对于客运组织方案、设备配置及布局优化、安全应急等仿真具有重要意义。研究提出智能客站数字孪生五维模型,给出客站物理实体、客站数字孪生体、客站虚实连接、客站孪生数据、客站孪... 详细信息

铁路智能客站数字孪生模型是智能客站的重要组成部分,对于客运组织方案、设备配置及布局优化、安全应急等仿真具有重要意义。研究提出智能客站数字孪生五维模型,给出客站物理实体、客站数字孪生体、客站虚实连接、客站孪生数据、客站孪生体服务的内涵;设计客站孪生体服务的具体内容,包括可视化调度指挥、可视化监控运维等车站可视化服务,以及客运组织方案仿真、设备配置及布局优化模拟、安全应急仿真、环境舒适度调控仿真等模拟仿真服务;研究客站数字孪生体虚拟静模型与动行为模型建模关键技术。构建清河站数字孪生体并开展试验,验证可视化调度指挥、设备虚拟巡检、车站安全应急仿真等功能,实现清河站通过数字孪生体全面掌控车站状况。

关键词：数字孪生智能客站智能铁路数字孪生五维模型孪生服务

血清sCD68、AMH、HSP70检测在多囊卵巢综合征诊断及临床转归预测中的应用

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中国医学工程 2024年第2期32卷 94-98页

作者：董蕾史天云王志刚南阳市第一人民医院妇科河南南阳473200

目的探讨血清可溶性CD68(sCD68)、抗苗勒管激素(AMH)、热休克蛋白70(HSP70)水平对多囊卵巢综合征(PCOS)的诊断效能及在预测转归中的应用价值。方法选取2021年6月至2023年4月南阳市第一人民医院230例PCOS患者为研究对象,根据月经情况分... 详细信息

目的探讨血清可溶性CD68(sCD68)、抗苗勒管激素(AMH)、热休克蛋白70(HSP70)水平对多囊卵巢综合征(PCOS)的诊断效能及在预测转归中的应用价值。方法选取2021年6月至2023年4月南阳市第一人民医院230例PCOS患者为研究对象,根据月经情况分为轻度组、中度组及重度组,另选取70例健康体检者为对照组。对比4组治疗前血清sCD68、AMH、HSP70水平,ROC分析治疗前血清各指标联合检测对PCOS的诊断价值,对比不同预后患者治疗前、治疗4周后血清各指标水平及临床资料,Logistic回归分析PCOS患者预后不良的危险因素,分析血清各指标不同水平患者预后不良的危险度。结果治疗前4组血清sCD68、AMH、HSP70水平比较:重度组>中度组>轻度组>对照组(P<0.05),治疗前血清sCD68、AMH、HSP70联合检测诊断PCOS的曲线下面积(AUC)为0.736。治疗前预后良好患者卵泡数、卵巢体积低于预后不良患者,治疗前及治疗4周后预后不良患者sCD68、AMH、HSP70水平均高于预后良好患者(P<0.05)。Logistic回归分析卵泡数、卵巢体积及血清sCD68、AMH、HSP70为PCOS患者预后不良的危险因素(P<0.05),治疗前及治疗4周后血清sCD68、AMH、HSP70高水平患者发生预后不良是低水平的数倍(P<0.05)。结论血清sCD68、AMH、HSP70水平检测对临床诊断PCOS具有重要应用价值,同时可作为预测转归的有效血清因子。

关键词：多囊卵巢综合征可溶性CD68 抗苗勒管激素热休克蛋白70

血清Gal-3、PLGF与重度子痫前期患者胎盘早剥的关系

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河南医学研究 2024年第3期33卷 513-516页

作者：马广史天云张娟张晋雨南阳市第一人民医院妇产科河南南阳473300

目的观察重度子痫前期患者血清半乳糖凝集素3(Gal-3)、胎盘生长因子(PLGF)表达情况及其与胎盘早剥的关系。方法选取2019年1月至2021年1月南阳市第一人民医院接受诊疗的98例重度子痫前期患者为研究对象,统计患者胎盘早剥情况并将其分... 详细信息

目的观察重度子痫前期患者血清半乳糖凝集素3(Gal-3)、胎盘生长因子(PLGF)表达情况及其与胎盘早剥的关系。方法选取2019年1月至2021年1月南阳市第一人民医院接受诊疗的98例重度子痫前期患者为研究对象,统计患者胎盘早剥情况并将其分为胎盘早剥组与无胎盘早剥组,所有患者入院时均接受血清Gal-3、PLGF检测,分析重度子痫前期患者血清Gal-3、PLGF与胎盘早剥的关系。结果 98例重度子痫前期患者中发生胎盘早剥17例,占17.35%;胎盘早剥组血清Gal-3水平高于无胎盘早剥组,血清PLGF、血红蛋白水平低于无胎盘早剥组,差异有统计学意义(P0.8,具有一定预测价值,且联合检测的价值最高。结论重度子痫前期胎盘早剥患者Gal-3呈高表达,PLGF呈低表达,且血清Gal-3、PLGF水平与重度子痫前期患者胎盘早剥密切相关。

关键词：重度子痫前期半乳糖凝集素3 胎盘生长因子胎盘早剥

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