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基于改进Faster R-CNN的隧道衬砌中离散实体目标自动检测研究

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铁道学报 2024年第2期46卷 171-180页

作者：崔广炎王艳辉徐杰丁冠军秦湘怡任秋阳北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室北京100044 北京交通大学交通运输学院北京100044 北京交通大学北京市城市交通信息智能感知与服务工程技术研究中心北京100044 北京交通大学城市轨道交通运营安全管理技术及装备交通运输行业研发中心北京100044

隧道衬砌中离散实体目标的检测精度和时效性直接关乎隧道的运营安全,采用图像视觉技术进行图像自动解译可极大提升检测效率和结果的准确性,因此基于离散实体目标的雷达图像数据构建自定义雷达数据集合,并提出一套改进的Faster R-CNN算... 详细信息

隧道衬砌中离散实体目标的检测精度和时效性直接关乎隧道的运营安全,采用图像视觉技术进行图像自动解译可极大提升检测效率和结果的准确性,因此基于离散实体目标的雷达图像数据构建自定义雷达数据集合,并提出一套改进的Faster R-CNN算法对隧道衬砌中的离散实体目标进行自动检测。该算法首先对现有Faster R-CNN网络的特征提取模块进行改进,提出一套全新的轻量化特征提取网络ResNet_FMBConv对雷达图像特征进行深度挖掘;基于ResNet_FMBConv网络改进现有特征金字塔(FPN)结构,实现对多尺寸下目标的精准辨识。其次,基于实测和仿真的雷达图像数据构建离散实体目标的自定义雷达数据集合,通过几何变换方法对雷达图像进行数据增强后用于算法验证。结果表明,改进算法在IOU=0.50∶0.95情况下的检测精确率、召回率、F 1分数和FPS分别为45.1%、54.0%、49.1%和21.65 fps。在保证召回率基本持平的情况下,同比YOLOv3_spp、SSD、Retinanet和Faster R-CNN等目标检测算法的精确率和F 1分数分别提升2%~9%和1%~6%。同时,试验结果表明改进后的特征提取网络ResNet_FMBConv也优于现有Resnet-50、VGG16、Efficientnet_b0和Mobilenetv3等目标分类网络。

关键词：离散实体目标检测 Faster R-CNN ResNet_FMBConv模块 GPR 特征金字塔

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论智能网联汽车数据的治理之道

法制与社会发展 2024年第1期30卷 147-163页

作者：付新华北京交通大学法学院北京交通大学数据法学研究中心

“数字交通”建设是“数字中国”建设的重要组成部分。智能网联汽车数据治理是“数字交通”建设的重要驱动力。面对智能网联汽车数据资源配置不合理、控制与访问权能失衡的问题,现有法律无法实现有效治理。契约自由持续强化汽车制造商... 详细信息

“数字交通”建设是“数字中国”建设的重要组成部分。智能网联汽车数据治理是“数字交通”建设的重要驱动力。面对智能网联汽车数据资源配置不合理、控制与访问权能失衡的问题,现有法律无法实现有效治理。契约自由持续强化汽车制造商的数据控制,竞争法无力解决系统性的数据访问诉求,个人信息可携权实施受阻,汽车数据的法律规范与技术支撑相互脱节。智能网联汽车数据的法律治理应当着力构建良好的智能网联汽车数据共享生态,合理权衡汽车制造商的数据控制利益与其他主体的数据访问利益、数据控制的私人利益与数据共享的公共利益,以安全价值为底线,以公平利用为目标,以有效治理为导向,对现有法律进行调整与创新,加速制定新的专门法规,推动智能网联汽车数据访控关系的重构,实现“数据访控”的理性平衡、利益共享、机会公平与高效治理。

关键词：智能网联汽车汽车数据治理之道数据访问数据控制

面向多核处理器的Linux网络报文缓冲区重用机制研究

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通信学报 2009年第9期30卷 102-108页

作者：姚崎刘吉强韩臻沈昌祥北京交通大学信息安全体系结构研究中心北京100044

提出一种多核架构下Linux网络报文缓冲区重用无锁算法。通过建立Linux网络转发模型,分析了Linux网络报文缓冲区重用机制的工作原理,指出其在多核处理器上扩展性不好的主要原因在于:互斥机制占用了较多的处理时间,较差的Cache行为特征降... 详细信息

提出一种多核架构下Linux网络报文缓冲区重用无锁算法。通过建立Linux网络转发模型,分析了Linux网络报文缓冲区重用机制的工作原理,指出其在多核处理器上扩展性不好的主要原因在于:互斥机制占用了较多的处理时间,较差的Cache行为特征降低了指令执行效率。设计并实现了MSRQ回收重用算法,实现无需互斥机制对重用队列的并行操作,并且具有更好的Cache行为特征。实验证明,MSRQ算法的小包转发性能比原有的缓冲区重用算法提高了67%。

关键词：网络转发缓冲区重用多核处理器数据竞争 Cache行为

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一种基于ID的传感器网络密钥管理方案

电子与信息学报 2009年第4期31卷 929-932页

作者：章睿刘吉强赵佳北京交通大学信息安全体系结构研究中心北京100044

对偶密钥的建立是无线传感器网络的安全基础,它使得节点之间能够进行安全通信。但是由于节点资源的限制,传统的密钥管理方法在传感器网络中并不适用。在分析了现有密钥预分配协议的前提下,该文提出一种新的基于ID的密钥预分配协议。此... 详细信息

对偶密钥的建立是无线传感器网络的安全基础,它使得节点之间能够进行安全通信。但是由于节点资源的限制,传统的密钥管理方法在传感器网络中并不适用。在分析了现有密钥预分配协议的前提下,该文提出一种新的基于ID的密钥预分配协议。此协议用计算和比较散列值的方式替代广播方式协商密钥,减少了传感器节点大量的通信消耗。然后,分析了所提出方案的安全性、通信量和计算量,并和已有协议进行了比较。结果表明本文的方法不仅能保证安全性,而且节约了大量通信资源。

关键词：无线传感器网络对偶密钥哈希算法

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高速铁路旅客智慧出行服务数据体系研究

铁道运输与经济 2024年第6期46卷 87-96页

作者：黄悦李得伟徐恩华北京交通大学交通运输学院北京100044 北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044

新一代信息技术的发展给出行方式带来了巨大变化,旅客对出行服务提出了更高的要求。智慧出行服务有望利用数据信息分析与处理技术提升服务质量,但目前还存在数据标准不一、数据治理平台尚无、数据共享困难等难题。以高速铁路旅客服务为... 详细信息

新一代信息技术的发展给出行方式带来了巨大变化,旅客对出行服务提出了更高的要求。智慧出行服务有望利用数据信息分析与处理技术提升服务质量,但目前还存在数据标准不一、数据治理平台尚无、数据共享困难等难题。以高速铁路旅客服务为中心,贯穿出行前与售后、枢纽乘降与接驳和列车在途3个阶段,梳理旅客出行全过程的相关数据;以出行数据全生命周期管理为主线,从数据汇集、存储、治理、共享、应用与安全6个方面,设计高速铁路旅客智慧出行服务数据体系框架,并提出高速铁路旅客出行服务数据标准体系的建设思路,以期发挥高速铁路旅客智慧出行数据体系的数据价值,为智慧出行服务和运营管理发展提供理论依据。

关键词：高速铁路智慧出行服务数据体系数据标准体系旅客服务

基于多目标群体智能算法的悬索桥减震优化方法研究

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中国公路学报 2024年

作者：江辉曾聪李辰宋光松宋宇泰单允北京交通大学土木建筑工程学院北京市轨道交通线路安全与防灾工程技术研究中心华东交通大学土木建筑学院

悬索桥由于其结构复杂在减震设计时往往需同时关注多个优化控制目标，这一点在高烈度断层区地震作用下尤为突出。为实现此类结构减震体系的高效多目标优化，以多关键构件安全水平和减震体系成本为控制目标，结合响应面理论、竞争机制多... 详细信息

悬索桥由于其结构复杂在减震设计时往往需同时关注多个优化控制目标，这一点在高烈度断层区地震作用下尤为突出。为实现此类结构减震体系的高效多目标优化，以多关键构件安全水平和减震体系成本为控制目标，结合响应面理论、竞争机制多目标粒子群算法和多种单解优选策略，提出了一种多策略多目标悬索桥减震智能优化方法。以某位于高烈度区的跨断层悬索桥为案例，采用所提出方法对其双向粘滞阻尼器的阻尼系数分布开展智能优化并明确了适用于此类桥梁的阻尼器合理布设规则，最后对其合理性进行了验证。结果表明：1）该方法可有效实现多控制目标之间的平衡，具有优化精度好、计算效率高和灵活性强等优点；2）横向布设阻尼器的合理桥台桥塔阻尼系数比在1.5～2.0之间；3）相较初始减震方案，采用所提出方法得到的优化方案可在减震体系成本基本保持不变的情况下使主桁架、吊索以及纵、横向阻尼器安全水平分别提高3.42%、18.13%、30.11%和21.28%，同时可有效改善结构对断层大幅值永久位移的适应能力。

关键词：桥梁工程双塔悬索桥减震智能优化方法粘滞阻尼器跨断层地震动多目标多策略

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智能铁路5G安全技术与策略综述

计算机科学 2024年第5期51卷 1-11页

作者：李盼盼吴昊刘佳佳段莉卢云龙北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室北京100044 北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044

数字技术正在重塑各行各业,这是行业发展的必经之路。5G等数字服务技术在为铁路等行业赋能的同时,也带来了一些安全风险。安全是一切服务的先决条件。为促进5G数字服务在智能铁路的创新应用,首先从基站空口、通信、数据、系统、终端和... 详细信息

数字技术正在重塑各行各业,这是行业发展的必经之路。5G等数字服务技术在为铁路等行业赋能的同时,也带来了一些安全风险。安全是一切服务的先决条件。为促进5G数字服务在智能铁路的创新应用,首先从基站空口、通信、数据、系统、终端和公专网融合应用几个角度,系统梳理了智能铁路5G通信网络面临的安全风险与挑战。然后针对大带宽、高可靠、低时延的新业务场景及网络切片、边缘计算等新技术和大规模异构新型终端以及面向铁路的智能新应用,全面分析了智能铁路5G服务的安全新需求,总结了密码算法、空口安全、隐私、统一认证及漫游等方面的5G安全增强新特性。在此基础上,给出智能铁路5G通信网络在安全认证、物理层安全、终端安全、切片安全、边缘计算安全方面需关注的重点。针对5G专网部署方式,给出基础设施、通信安全、安全管理数据安全、内生安全防御体系方面的建议。

关键词：智能铁路第5代移动通信系统(5G) 内生安全策略综述数字服务

高速铁路智能运营业务提升需求与实现关键技术

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中国铁路 2024年第7期 134-144页

作者：赵帆王艳辉贾利民夏伟富北京交通大学交通运输学院北京100044 北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室北京100044 北京交通大学北京市城市交通信息智能感知与服务工程技术研究中心北京100044 城市轨道交通运营安全管理技术及装备交通运输行业研发中心北京100044

高速铁路智能运营是现代技术在高速铁路领域的综合运用,是高速铁路发展的必然方向。在对高速铁路旅客出行、运输组织、设备运维、运营管理4方面业务进行梳理分析的基础上,总结出高铁智能运营发展目标,并从旅客出行、运输组织、设备运维... 详细信息

高速铁路智能运营是现代技术在高速铁路领域的综合运用,是高速铁路发展的必然方向。在对高速铁路旅客出行、运输组织、设备运维、运营管理4方面业务进行梳理分析的基础上,总结出高铁智能运营发展目标,并从旅客出行、运输组织、设备运维、运营管理出发,提出涵盖智能票务、智能服务、智能车站、智能监测、智能运维等的高铁智能运营业务提升需求体系。以“模数一体,轴面协同”为核心理念,提出包括人工智能、大数据处理、虚拟现实与增强、信息物理系统、云/雾/边缘计算以及数字孪生等在内的智能高铁运营实现关键技术,可为未来智能高铁的规划、实施及落地应用提供依据。

关键词：智能高铁智能运营旅客出行运输组织设备运维运营管理

处理器片上渗透缓存蕴含的时间与空间及时局部性

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电子学报 2024年

作者：胡九川程建聪万良易吴楠士叶笑春严龙北京交通大学计算机科学与技术学院教育部教育管理信息中心中国电子科技集团公司第32研究所中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室

处理器片上寄存器的分布形态与数量规模对处理器的整体计算性能有直接影响，这种影响表面上看是波及处理器片上缓存结构的改进和优化，本质上是时间要素与空间要素交织在一起的综合反映.因此，从时间和空间上确保处理器内核对片上缓存... 详细信息

处理器片上寄存器的分布形态与数量规模对处理器的整体计算性能有直接影响，这种影响表面上看是波及处理器片上缓存结构的改进和优化，本质上是时间要素与空间要素交织在一起的综合反映.因此，从时间和空间上确保处理器内核对片上缓存的局部化访问必将进一步提高处理器的整体计算性能.为了认识处理器片上缓存中存在的时间与空间及时局部性，以由传统缓存耦合而成的渗透缓存为工具来分析处理器内核访问片上缓存的时间与空间局部性，仿真实验表明渗透缓存因具备容纳时间与空间局部性的结构提高了处理器访问片上缓存的命中率，客观上缩短访存延迟，从而为提高处理器性能创造了有利条件.

关键词：渗透缓存时间局部性空间局部性片上数据流转