基于明度动态感知裁剪和YOLOv8的铁路沿线异常感知检测方法

1

作者 林俊亭 陈权 +2 位作者 马赫 彭嘉维 柴金川 《铁路通信信号工程技术》 2025年第1期19-27,共9页

铁路轨道沿线场景具有空旷开阔、占地面积大的特点。由于高清摄像头的普及,导致大部分入侵物体目标在图像中具有占比面积小,像素点数量少,进而降低算法对目标尤其是小目标的检测性能。针对该问题,提出基于明度动态感知裁剪和YOLOv8的铁... 铁路轨道沿线场景具有空旷开阔、占地面积大的特点。由于高清摄像头的普及,导致大部分入侵物体目标在图像中具有占比面积小,像素点数量少,进而降低算法对目标尤其是小目标的检测性能。针对该问题,提出基于明度动态感知裁剪和YOLOv8的铁路沿线异常感知检测方法。首先通过明度动态感知方法感知运动目标区域,再以动态目标为中心裁剪图片输入YOLOv8网络进行检测,防止目标区域图像输入网络时特征信息被压缩,最后在RailD49数据集上验证了该算法的召回率为80.33%,准确率为81.67%,相较于原始YOLOv8m对铁路运动目标的检测能力有所提升。 展开更多

关键词 目标检测 铁路综合视频监控系统 明度动态感知 深度学习 YOLOv8

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既有时速250 km高速铁路提速通信系统改造方案研究

2

作者 葛伟涛 王斌 +2 位作者 柴金川 杨琪 李广森 《铁路通信信号工程技术》 2025年第1期84-89,共6页

为解决既有时速250 km的高速铁路提至更高速度时通信各子系统面临的技术改造问题,对通信各子系统的速度适应性以及提速改造方案进行研究。从技术标准层面,对通信各子系统与列车速度的关系进行分析。结合既有信号列控等级和GSM-R的覆盖方... 为解决既有时速250 km的高速铁路提至更高速度时通信各子系统面临的技术改造问题,对通信各子系统的速度适应性以及提速改造方案进行研究。从技术标准层面,对通信各子系统与列车速度的关系进行分析。结合既有信号列控等级和GSM-R的覆盖方式,提出GSM-R系统的提速改造方案,并对传输系统、综合视频监控系统及电源设备的提速改造方案进行研究,可供类似工程借鉴参考。 展开更多

关键词 高速铁路 提速改造 通信系统 GSM-R

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基于SIP的铁路云视频会议系统优化方案研究

3

作者 王少石 张树艳 +2 位作者 胡福强 周泠泽 柴金川 《铁道通信信号》 2024年第9期63-72,共10页

针对当前铁路云视频会议系统内外网音视频信息传输性能存在不足、国铁集团各级单位常态化应用模式下视频会议需求持续增加等问题,结合系统使用特点,采用比H.323协议更具优势的会话初始协议(SIP)优化音视频信息传输技术,通过搭建最小功... 针对当前铁路云视频会议系统内外网音视频信息传输性能存在不足、国铁集团各级单位常态化应用模式下视频会议需求持续增加等问题,结合系统使用特点,采用比H.323协议更具优势的会话初始协议(SIP)优化音视频信息传输技术,通过搭建最小功能单元测试系统对各项功能进行测试,验证了系统会议功能得以丰富和完善,传输时延等关键性能得以提升。同时,对比分析集中式、二级平台(同构/异构)、分布式和背靠背等部署模式的优缺点,提出基于SIP的系统总体架构部署方案,为未来系统实现扩容升级提供有利的技术支撑。 展开更多

关键词 云视频会议系统 H.323协议 会话初始协议 总体架构 部署方案

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基于分布式架构的铁路下一代移动智能网研究

4

作者 丁建文 钟章队 +1 位作者 蒋文怡 柴金川 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期93-99,共7页

GSM-R移动智能网在保障铁路安全有序运行方面有着至关重要的作用.作为智能网的关键节点,业务控制点(Service Control Point,SCP)是实现功能寻址、位置寻址和基于位置的呼叫限制等智能业务的关键设备.当前采用SCP异地容灾组网方式,保证SC... GSM-R移动智能网在保障铁路安全有序运行方面有着至关重要的作用.作为智能网的关键节点,业务控制点(Service Control Point,SCP)是实现功能寻址、位置寻址和基于位置的呼叫限制等智能业务的关键设备.当前采用SCP异地容灾组网方式,保证SCP系统能够持续提供服务.分析了现有SCP设备的构成和组网结构,结合数据同步面临的问题、新业务扩展及向下一代演进需求,提出了基于分布式架构的SCP系统,给出了两种异地容灾组网方案:基于LDAP目录服务器的负荷分担方案和基于关系型数据库的主备方案,并对两种方案进行了可靠性建模与分析,为SCP设备向下一代发展及异地容灾组网提供参考. 展开更多

关键词 铁路智能网 业务控制点 分布式架构 冗余

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铁路5G综合创新试验平台方案研究 被引量：2

5

作者 柴金川 《中国铁路》 2022年第9期158-165,共8页

第五代移动通信技术(5G)应用于铁路已是必然趋势。铁路行业的应用场景和业务类型复杂多样,在实际部署前对铁路5G业务进行试验验证环节必不可缺。铁路5G综合创新试验平台的设计与创建,为5G公网和5G-R在铁路场景下的组网、覆盖、业务开发... 第五代移动通信技术(5G)应用于铁路已是必然趋势。铁路行业的应用场景和业务类型复杂多样,在实际部署前对铁路5G业务进行试验验证环节必不可缺。铁路5G综合创新试验平台的设计与创建,为5G公网和5G-R在铁路场景下的组网、覆盖、业务开发等提供了工程设计和试验验证条件。针对铁路网络需求、应用场景、智能化发展趋势,设计铁路5G综合创新试验平台总体架构;结合铁路场景特点以及铁路调度、运行、安全等需求,分别阐述环行铁道5G-R核心网、承载网、无线接入网的设计;为满足5G公网应用需求,进一步给出5G公网的网络部署、覆盖等方案。研究结果表明,铁路5G综合创新试验平台方案具备5G公专网并存、室内外场景结合、动静态试验兼顾,满足全部网络功能的铁路5G综合试验和应用环境,可为铁路5G技术研发、标准制定、测试试验等提供综合性技术支撑。 展开更多

关键词 铁路通信 5G公网 5G-R 综合创新 试验平台

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智能轨道交通场景下的毫米波大规模多天线信道测量与建模

6

作者 官科 单馨漪 +1 位作者 柴金川 刘立海 《铁道技术标准（中英文）》 2022年第8期20-25,共6页

将毫米波传播与新型大规模多天线技术相结合,对于未来通信理论与系统而言具有革命性意义,有望满足“智慧轨道交通”愿景所提出的高速率、大带宽要求。本文针对轨道交通场景,论述毫米波大规模多天线信道测量与建模的技术路线和研究方法... 将毫米波传播与新型大规模多天线技术相结合,对于未来通信理论与系统而言具有革命性意义,有望满足“智慧轨道交通”愿景所提出的高速率、大带宽要求。本文针对轨道交通场景,论述毫米波大规模多天线信道测量与建模的技术路线和研究方法。总结轨道交通场景下毫米波大规模多天线系统的现有研究,分析其在电波传播机理、静态信道和动态信道3个层面存在的科学问题和技术挑战,针对问题与挑战,制定相应研究方案,为毫米波大规模多天线通信系统的设计、评估以及在轨道交通中的应用、部署提供重要参考。 展开更多

关键词 重载铁路 移动通信 LTE-R 5G-R 网络架构

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基于智能网与OTA的动态组呼业务

7

作者 柴金川 丁建文 +1 位作者 钟章队 陈霞 《铁道通信信号》 2013年第12期46-49,共4页

组呼业务在铁路通信中扮演着重要角色,目前中国铁路采用语音组呼业务(VGCS)实现铁路调度通信。VGCS的参数预先配置在系统中,用户可以迅速地实现某些固定的组呼。随着中国铁路飞速发展,越来越多的铁路场景需要建立临时组呼业务,而VGCS并... 组呼业务在铁路通信中扮演着重要角色,目前中国铁路采用语音组呼业务(VGCS)实现铁路调度通信。VGCS的参数预先配置在系统中,用户可以迅速地实现某些固定的组呼。随着中国铁路飞速发展,越来越多的铁路场景需要建立临时组呼业务,而VGCS并不能满足全部要求。为此,提出了基于智能网和空中下载(OTA)的动态组呼业务,并设计出具体实现方案。 展开更多

关键词 铁路数字移动通信系统 语音组呼业务 动态组呼业务 智能网 空中下载

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GPRS业务数据长度与空口传输性能分析

8

作者 柴金川 张郧 +1 位作者 刘景波 于海 《铁道通信信号》 2017年第1期69-72,共4页

铁路GPRS(通用分组无线服务技术)与公网GPRS在通信环境和业务特征、传输质量等方面具有较大差异,铁路GPRS业务通常为小数据、高频率的车-地信息,对传输质量要求较高。通过分析发送不同长度数据时GPRS空口的传输性能,为铁路GPRS优化提供... 铁路GPRS(通用分组无线服务技术)与公网GPRS在通信环境和业务特征、传输质量等方面具有较大差异,铁路GPRS业务通常为小数据、高频率的车-地信息,对传输质量要求较高。通过分析发送不同长度数据时GPRS空口的传输性能,为铁路GPRS优化提供参考。 展开更多

关键词 铁路通用分组无线服务技术 业务数据长度 空口 传输性能

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基于5G通信的铁路车载大数据车地传输方案研究 被引量：6

9

作者 柴金川 《铁道通信信号》 2021年第6期10-15,共6页

随着我国铁路路网规模的迅速扩大,以及基础设施、移动装备的健康管理数字化和智能化发展,越来越多的机车、动车组和检测车投入运营,车载设备所产生的数据也呈指数级增长。为了研究高效、可靠、安全的车地数据传输技术,实现车载大数据实... 随着我国铁路路网规模的迅速扩大,以及基础设施、移动装备的健康管理数字化和智能化发展,越来越多的机车、动车组和检测车投入运营,车载设备所产生的数据也呈指数级增长。为了研究高效、可靠、安全的车地数据传输技术,实现车载大数据实时传输,本文结合5G通信在我国铁路应用中的发展趋势,基于5G通信传输特点和铁路车地通信场景,提出正线和站场采用公网5G和铁路专网5G-R、站场补充采用5G毫米波点对点通信的车载大数据车地传输方案,为铁路设备健康管理和安全运营提供技术支持。 展开更多

关键词 铁路 5G通信 车载大数据 车地通信 毫米波通信 传输方案

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基于移动中继增强机制的多机车同步操控无线通信策略 被引量：1

10

作者 袁天洋 吴昊 +1 位作者 柴金川 丁建文 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期75-81,共7页

国内万吨以上重载列车需采用多机车牵引同步操控(LOCOTROL)系统,GSM-R网络作为其通信平台能够在一般情况下满足该系统对通信服务质量的要求,然而,现有GSM-R网络存在铁路沿线弱场覆盖情况,且其通信链路环节过多导致丢包率和传输时延显著... 国内万吨以上重载列车需采用多机车牵引同步操控(LOCOTROL)系统,GSM-R网络作为其通信平台能够在一般情况下满足该系统对通信服务质量的要求,然而,现有GSM-R网络存在铁路沿线弱场覆盖情况,且其通信链路环节过多导致丢包率和传输时延显著增长,因此需进一步提高同步操控系统的通信可靠性。针对此问题,本文在现有通信机制基础上提出了移动中继增强机制的多机车同步操控无线通信策略(简称移动中继增强机制),并通过Matlab仿真分析其通信可靠性,然后对移动中继增强机制基于有色Petri网建模,并对该机制下不同传输模式的可靠性进行了仿真。结果表明,移动中继增强机制不仅可以基本满足同步操控系统对通信可靠性的要求,且相比GSM-R机制,可以明显提高同步操控系统的通信可靠性。 展开更多

关键词 移动中继 同步操控 通信可靠性 有色PETRI网

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环行铁道城轨试验线列车位置实时监测方案研究

11

作者 柴金川 张金月 +2 位作者 张郧 于海 杨铎 《铁路计算机应用》 2019年第9期62-68,73,共8页

为充分利用城轨试验线线路资源,同时保障试验安全,城轨试验线急需实现列车定位功能。通过综合分析研究国内外主要定位方式的原理、特征及适用性,并结合城轨试验线的实际环境,提出将分布式光纤振动定位和卫星定位的新技术应用于城轨试验... 为充分利用城轨试验线线路资源,同时保障试验安全,城轨试验线急需实现列车定位功能。通过综合分析研究国内外主要定位方式的原理、特征及适用性,并结合城轨试验线的实际环境,提出将分布式光纤振动定位和卫星定位的新技术应用于城轨试验线的列车定位,为解决城轨试验线列车位置实时监测提供了切实可行的技术方案。 展开更多

关键词 城轨试验线 定位方式 列车位置实时监测

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边缘计算技术在铁路5G移动通信中的应用研究 被引量：28

12

作者 李毅 董根才 +2 位作者 蔺伟 姜博 柴金川 《中国铁路》 2020年第11期23-30,共8页

智能铁路的发展对大容量实时应用数据的传输、处理和安全性提出了更高要求。边缘计算技术具有降低数据传输时延、保证数据安全、在网络边缘提供存储和算力等优点,能有效契合智能铁路的应用需求。在研究边缘计算技术的典型业务应用、标... 智能铁路的发展对大容量实时应用数据的传输、处理和安全性提出了更高要求。边缘计算技术具有降低数据传输时延、保证数据安全、在网络边缘提供存储和算力等优点,能有效契合智能铁路的应用需求。在研究边缘计算技术的典型业务应用、标准进展、系统组成、与5G系统的融合架构、分流机制、部署位置等基础上,提出铁路站场和智能动车组场景下的边缘计算应用方案。 展开更多

关键词 智能铁路 移动通信 边缘计算 MEC 5G 站场 动车组

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铁路物流智能物联网技术 被引量：10

13

作者 王都 李雪飞 +1 位作者 王文华 柴金川 《中国铁路》 2018年第9期54-60,共7页

物联网是实现我国铁路物流智能化和信息化的重要技术手段。在阐述铁路物流智能物联网总体框架的基础上,提出编码技术所涉及的编码方式以及智能识别系统、智能分拣系统、智能回收系统、智能信息平台的思路;论述编组技术主要内容及意义,... 物联网是实现我国铁路物流智能化和信息化的重要技术手段。在阐述铁路物流智能物联网总体框架的基础上,提出编码技术所涉及的编码方式以及智能识别系统、智能分拣系统、智能回收系统、智能信息平台的思路;论述编组技术主要内容及意义,提出一体化运输模式中大列编组、环行班列编组、站台及传送带"编组"、收发点"编组"各部分的内容及编组方法;将复用技术划分为空间复用、频次复用和时间复用,并对各复用技术进行分析,提出智能化运输组织模式;最后提出冗余技术,对线路、车辆、装卸设备等设置裕量。探索我国铁路现代物流智能物联网方案,为各项技术综合运用和融入铁路物流业务提供理论支持。 展开更多

关键词 铁路 物流 物联网 编码 编组 复用 冗余

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基于着色Petri网的下一代列控系统虚拟闭塞技术仿真分析研究 被引量：3

14

作者 王琳 开祥宝 +2 位作者 杨霓霏 宋志丹 柴金川 《铁路计算机应用》 2018年第9期63-70,共8页

采用虚拟化的逻辑区段代替实际的轨道占用检测设备划分轨道区段,这对自然环境恶劣、维修维护工作困难的高寒铁路具有重要意义。针对下一代列控系统的特点,对其虚拟闭塞技术展开研究。分析了虚拟闭塞条件下,列车占用检查功能以及车地通... 采用虚拟化的逻辑区段代替实际的轨道占用检测设备划分轨道区段,这对自然环境恶劣、维修维护工作困难的高寒铁路具有重要意义。针对下一代列控系统的特点,对其虚拟闭塞技术展开研究。分析了虚拟闭塞条件下,列车占用检查功能以及车地通信故障情况下,区间安全防护功能的逻辑实现。根据对虚拟闭塞技术的研究,以车地通信故障情况下,区间虚拟区段的封锁设置为例,采用着色Petri网的基本概念,利用CPN Tools建模仿真工具,对封锁功能进行建模仿真分析。根据验证结果,对所建模型进行分析修正,确保模型逻辑功能的正确性。 展开更多

关键词 下一代列控系统 虚拟闭塞技术 着色PETRI网

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基于5G传输的铁路基础设施监测方案研究 被引量：5

15

作者 代晓景 柴雪松 +2 位作者 暴学志 柴金川 王智超 《中国铁路》 2022年第9期119-125,共7页

随着铁路基础设施监测技术智能化、信息化的高速发展,现有铁路通信技术难以满足铁路基础设施监测大容量、低时延的传输需求,亟需新技术提供支撑。利用铁路5G通信技术的大带宽、低时延、海量连接等特性,可解决铁路基础设施监测相关通信... 随着铁路基础设施监测技术智能化、信息化的高速发展,现有铁路通信技术难以满足铁路基础设施监测大容量、低时延的传输需求,亟需新技术提供支撑。利用铁路5G通信技术的大带宽、低时延、海量连接等特性,可解决铁路基础设施监测相关通信需求。针对铁路基础设施监测需求,对5G和互联网协议安全虚拟专网(IPSec VPN)、虚拟专用拨号网络(VPDN)、数据网络名称(DNN)等网络技术进行研究,并分析基于不同网络接入方式的铁路基础设施智能监测技术方案及其适用场景,为铁路基础设施监测相关工作提供参考。 展开更多

关键词 5G 铁路基础设施监测 VPN DNN 智能铁路

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动车组运行状态智能检测装备 被引量：2

16

作者 张望 刘硕研 柴金川 《铁路计算机应用》 2018年第7期70-74,共5页

动车组运行状态智能检测装备设置于动车段入库线上,主要针对动车组走行部、车顶和受电弓在运用中出现内部缺陷、磨损、损坏及尺寸超限的故障比率问题。实时采集运行列车的底部、侧部和顶部图像,采用故障自动识别策略,对列车的车底走行... 动车组运行状态智能检测装备设置于动车段入库线上,主要针对动车组走行部、车顶和受电弓在运用中出现内部缺陷、磨损、损坏及尺寸超限的故障比率问题。实时采集运行列车的底部、侧部和顶部图像,采用故障自动识别策略,对列车的车底走行部、闸瓦、转向架、接触网等与列车有关的各个部件进行动态监控。根据实验和现场使用情况,本检测设备满足铁路机车运行时对走行部和受电弓进行在线测量检测的要求,其中,走行部检测精度可达1 mm,滑板磨耗值测量精度可达0.2 mm。鉴于此,该动车组智能检测装备能及时发现故障隐患,为检修和更换提供依据,保证动车组运行安全。 展开更多

关键词 智能监控 受电弓 走行部 深度学习 3D点云深度信息

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铁路多媒体调度通信系统的可靠性方案研究 被引量：1

17

作者 杜宇 李敬钦 +1 位作者 柴金川 唐荣旺 《铁道通信信号》 2023年第9期39-46,共8页

为保障铁路运输指挥和行车安全,对铁路多媒体调度通信系统的可靠性进行研究,从外部运行环境、系统设备及其内部模块设计、混合组网等方面进行综合分析,提出整体可靠性技术方案。首先,系统可采用物理服务器或云平台部署方式,服务器部署... 为保障铁路运输指挥和行车安全,对铁路多媒体调度通信系统的可靠性进行研究,从外部运行环境、系统设备及其内部模块设计、混合组网等方面进行综合分析,提出整体可靠性技术方案。首先,系统可采用物理服务器或云平台部署方式,服务器部署时系统采用电源、磁盘的冗余备份,云平台部署时通过容错技术提升系统可用性并可根据负载调整需要计算资源,采用链路聚合、网络双平面等技术保证系统不受网络单点故障影响。其次,中心设备内部各模块采用主备或集群部署方式实现模块冗余备份,系统设备通过双中心组网实现异地容灾备份。最后提出IP和E1混合组网方案,确保IP网络故障时系统仍可通过E1组网提供语音调度通信业务。上述方案在出现局部故障的情况下,系统仍可不受影响地提供调度通信业务,有效保证铁路列车运行时多媒体调度通信业务的高可靠性。 展开更多

关键词 铁路多媒体调度通信系统 可靠性 集群部署 主备部署 双中心组网 混合组网

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5G-R系统核心网5GC组网技术和部署方案研究 被引量：5

18

作者 王永岗 石波 +2 位作者 王芳 周宏伟 柴金川 《铁道通信信号》 2023年第1期6-12,共7页

5GC是5G-R系统核心网的重要网元,是实现5G-R系统承载无线调度通信、列车运行控制、行车指挥、运营维护信息传送等多种应用业务的关键。为了保证各种应用业务的实时性、可靠性、可用性和可维护性,基于国际3GPP规范,分析了5GC架构和网元功... 5GC是5G-R系统核心网的重要网元,是实现5G-R系统承载无线调度通信、列车运行控制、行车指挥、运营维护信息传送等多种应用业务的关键。为了保证各种应用业务的实时性、可靠性、可用性和可维护性,基于国际3GPP规范,分析了5GC架构和网元功能;结合铁路业务需求、维护需求和应用场景,梳理归纳了5GC组网原则;研究各铁路局集团公司5GC规划部署方案,提出了5GC云平台架构和建设方式等建议;结合5GC网元功能和组网技术,提出了5GC各网络功能容灾备份组网方案建议,AMF/SMF/UPF等网络功能可采用负荷分担方式,其他网络功能宜采用主备工作方式。 展开更多

关键词 5G-R系统 5G-R核心网 组网技术 云平台 容灾备份 部署方案

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计轴设备与区域控制中心直接接口方案设计

19

作者 姜庆阳 刘海祥 +1 位作者 冯浩楠 柴金川 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第8期167-171,共5页

列车占用检测设备(通常为计轴设备)是基于通信的列车控制(CBTC)系统的重要组成部分,其信息时延是区域控制中心的重要参数之一。随着全电子联锁系统的发展和应用,城市轨道交通计轴设备与联锁系统的接口方式也由继电接口方式变为通信接口... 列车占用检测设备(通常为计轴设备)是基于通信的列车控制(CBTC)系统的重要组成部分,其信息时延是区域控制中心的重要参数之一。随着全电子联锁系统的发展和应用,城市轨道交通计轴设备与联锁系统的接口方式也由继电接口方式变为通信接口方式,这一变化增加了计轴设备和区域控制中心的信息时延,并影响了区域控制中心的功能设计和工程设计。根据计轴信息数据流,分析计轴设备至区域控制中心的信息时延组成,并估计采用不同接口方式的计轴信息时延,找出影响计轴信息时延的关键环节,提出计轴设备与区域控制中心直接接口技术方案,最后对该方案进行时延分析并进行计算机模拟仿真。仿真结果表明,该方案可将区域控制中心与计轴设备之间的信息时延减小至1.0~2.4 s,为进一步优化区域控制中心的功能设计和工程设计提供了依据。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车控制系统 区域控制中心 计轴设备 时延 接口设计

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基于5G的编组站咽喉区异常检测系统

20

作者 钟昊 柴金川 宗孝鹏 《铁路计算机应用》 2022年第7期51-57,共7页

针对编组站咽喉区存在的道岔异物入侵、工器具遗留等问题,研究并实现一种基于无监督学习的智能视觉异常检测系统。运用第5代移动通信技术(5G)切片技术实现咽喉区4 K超高清视频的传输,通过运营商用户面功能(UPF)下沉实现数据不出站,保障... 针对编组站咽喉区存在的道岔异物入侵、工器具遗留等问题,研究并实现一种基于无监督学习的智能视觉异常检测系统。运用第5代移动通信技术(5G)切片技术实现咽喉区4 K超高清视频的传输,通过运营商用户面功能(UPF)下沉实现数据不出站,保障网络安全。针对异常的不确定性,采用无监督学习的师生特征金字塔匹配算法,通过比较教师模型与学生模型的得分,实现咽喉区异常识别。该系统在怀化西编组站现场试验取得良好效果,能够有效提高咽喉区的安全防范能力。 展开更多

关键词 编组站 咽喉区 智能视觉 异常检测 无监督学习 第5代移动通信技术(5G)

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