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融合大模型实体标注与图建模的道岔故障识别
1
作者 郑云水 张云帆 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2026年第3期1430-1441,共12页
高速铁路道岔是保障列车安全平稳运行的重要基础设施,其结构复杂、维护成本高,且对运行故障的容忍度极低。在长期运维过程中,大量关于道岔故障的文本记录积累于铁路调度与维修系统中,这些非结构化文本中蕴含着丰富的故障诊断与维修经验... 高速铁路道岔是保障列车安全平稳运行的重要基础设施,其结构复杂、维护成本高,且对运行故障的容忍度极低。在长期运维过程中,大量关于道岔故障的文本记录积累于铁路调度与维修系统中,这些非结构化文本中蕴含着丰富的故障诊断与维修经验信息。然而,由于文本本身的非结构化特性,传统依赖人工阅读与规则抽取的方法在效率与一致性方面存在明显不足,难以满足现代铁路智能化运维系统对高效、精准信息抽取的需求。为提升对故障信息的结构化建模能力与事故原因的精准识别能力,提出一种融合文本语义与实体结构的道岔事故原因预测模型。首先,基于大规模预训练语言模型与领域规则系统,设计自动实体标注方案,对道岔故障文本中的六类关键实体(包括影响车次、故障现象、道岔故障位置、事故影响、维修方法和事故原因)进行高质量识别,并通过实体间的语义和逻辑关联构建结构化数据集。在此基础上,构建以预训练语言模型为语义编码器、图神经网络为结构建模模块的联合预测框架。模型首先利用基于自注意力机制的语言编码器提取文本上下文语义特征,随后通过双层图卷积网络捕捉故障实体间的因果与空间依赖关系,最后引入双向门控机制进行语义与结构表示的融合与调控,实现对事故原因的多源信息预测。在真实铁路电务故障数据集上的实验结果显示,所提出模型在准确率、召回率和F1值等评价指标上均优于现有主流方法,验证了模型在事故原因识别任务中的有效性与适用性。该研究为铁路道岔故障知识的自动抽取与因果分析提供了新的方法路径,具有较高的工程应用潜力与推广价值。 展开更多
关键词 道岔故障识别 事故原因建模 命名实体抽取 大语言模型 图神经网络 预训练语义编码 信息融合
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基于“北斗+三维GIS”的季冻区轨道线路智慧巡检系统构建分析
2
作者 车广侠 苗长庚 付长清 《科技资讯》 2026年第4期37-39,共3页
随着我国轨道交通网络规模的持续扩大,轨道线路的安全运维面临严峻挑战,尤其在季节性冰冻地区(季冻区),极端气候条件对传统巡检方式提出了更高要求。针对季冻区特有的气候特征,创新性地构建基于“北斗+三维GIS”的可视化智慧巡检系统。... 随着我国轨道交通网络规模的持续扩大,轨道线路的安全运维面临严峻挑战,尤其在季节性冰冻地区(季冻区),极端气候条件对传统巡检方式提出了更高要求。针对季冻区特有的气候特征,创新性地构建基于“北斗+三维GIS”的可视化智慧巡检系统。系统集成了高精度定位、三维建模和智能分析技术,包含任务规划、数据采集、智能诊断等七大模块,可以实现高效、精准巡检,提高效率,降低成本,保障轨道线路的安全运行。 展开更多
关键词 北斗导航 三维GIS 季冻区 智慧巡检
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南通2号线一期工程信号智能运维系统的设计与应用
3
作者 夏亮 《人民公交》 2026年第6期136-138,共3页
当前信号系统维护仍以人工方式为主,因维护人员经验参差不齐,维护质量与效率差异显著,加之维护系统信息化水平滞后,进一步引发了效率低下、耗时过长、故障定位困难等问题。基于信号系统维护现状,本文以南通市城市轨道交通2号线一期工程... 当前信号系统维护仍以人工方式为主,因维护人员经验参差不齐,维护质量与效率差异显著,加之维护系统信息化水平滞后,进一步引发了效率低下、耗时过长、故障定位困难等问题。基于信号系统维护现状,本文以南通市城市轨道交通2号线一期工程为实践载体,结合信号智能运维系统实施方案,对城轨信号智能运维系统的工程化应用展开了详细研究与分析,提出了信号智能运维系统建设方案,为南通后续线路智慧城轨应用发展提供了技术思路与参考方案。 展开更多
关键词 交通信号 城市轨道交通 智能运维系统
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基于混合云构建的铁路雷电探测系统研究与运用
4
作者 肖桐 倪奋斌 +2 位作者 靳邵云 陈洪轩 樊明 《铁道通信信号》 2026年第2期6-14,共9页
由于雷电探测是全面提升铁路行业雷电防护效果的关键技术,而现有自然灾害监测系统不具备雷电探测功能,因此提出基于混合云技术构建铁路雷电探测系统的解决方案。阐述该系统的4层架构和应用功能;重点研究混合云管理、多源异构数据管理、... 由于雷电探测是全面提升铁路行业雷电防护效果的关键技术,而现有自然灾害监测系统不具备雷电探测功能,因此提出基于混合云技术构建铁路雷电探测系统的解决方案。阐述该系统的4层架构和应用功能;重点研究混合云管理、多源异构数据管理、雷电数据处理和安全策略等关键技术;以雷电事件的判断流程为切入点,介绍该系统的使用方法。经对一次典型雷暴天气过程进行应用效果查询与特征分析,结果表明:基于混合云技术的铁路雷电探测系统能够针对特定线路或车站的雷击事件进行探测,并还原雷暴过程,评估雷害风险等,为现场提供真实可靠的雷电信息,为构建智能化雷电探测预警防护体系奠定基础,进一步推动铁路防雷技术从被动防御向主动感知的跨越式升级,为铁路安全运营提供全新的解决方案。 展开更多
关键词 铁路 雷电探测 混合云 防灾 多源异构数据 预警防护体系
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基于数字孪生的铁路信号电缆监测及智能化维护管理平台
5
作者 陈利东 王陆睎 丁若 《铁道通信信号》 2026年第3期32-37,共6页
铁路信号电缆是传输信号与控制信息的关键通道,其性能劣化和故障直接影响行车安全与运输效率。针对当前电缆维护存在信息查询不便、检测手段滞后、故障定位精度不足、维护决策缺乏依据等问题,为提升维护效能,构建基于数字孪生的铁路信... 铁路信号电缆是传输信号与控制信息的关键通道,其性能劣化和故障直接影响行车安全与运输效率。针对当前电缆维护存在信息查询不便、检测手段滞后、故障定位精度不足、维护决策缺乏依据等问题,为提升维护效能,构建基于数字孪生的铁路信号电缆监测及智能化维护管理平台。通过数字孪生技术,建立信号电缆虚拟模型,由传感器和测试模块实时采集电缆运行数据;采用射频识别(RFID)技术,实现地下电缆精准定位,结合时域反射技术监测信号电缆物理结构的完整性;利用多模态数据融合技术,分析电缆电气性能、环境工况等参数,驱动故障诊断与预警。实际应用效果表明:该平台实现了信号电缆的智能管理、故障自动定位、运行状态监测等功能,提高了运维效率,为铁路信号电缆的精准运维提供技术支撑,保障了设备安全稳定运行。 展开更多
关键词 铁路信号电缆 数字孪生 监测 故障诊断 智能维护管理
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基于改进的ZDJ9转辙机健康状态评估方法
6
作者 陈鹏 《智慧轨道交通》 2026年第1期81-86,共6页
针对传统转辙机状态评估方法过度依赖人工经验、参数维度单一等问题,文章以ZDJ9转辙机为研究对象,提出了一种基于改进的转辙机健康状态评估方法。通过构建包含控制电路、启动电路、表示电路、转辙机缺口、环境参数的评价体系,结合大数... 针对传统转辙机状态评估方法过度依赖人工经验、参数维度单一等问题,文章以ZDJ9转辙机为研究对象,提出了一种基于改进的转辙机健康状态评估方法。通过构建包含控制电路、启动电路、表示电路、转辙机缺口、环境参数的评价体系,结合大数据深度挖掘技术分析历史故障特征数据,对转辙机的状态性能进行了分析。仿真结果表明,该模型综合评估准确率达92.3%,相较传统的单参数阈值法,故障识别率提升了23%,并实现了机械异常平均提前28 h预警。通过综合分析比较得出转辙机的评估分数,维护人员可根据评估分数对转辙机进行检查。该方法可以减少维护人员因缺乏经验而过度依赖经验员工,提前对隐患转辙机设备进行检查,降低故障发生数量,确保转辙机的正常运行,从而保证列车的安全稳定运营。 展开更多
关键词 ZDJ9转辙机 健康状态评估 动作曲线 对比学习 故障诊断
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信号集中监测中心系统建设与互联互通改造的探索实践
7
作者 李明光 郭建刚 +1 位作者 吴庆华 熊杰军 《铁道通信信号》 2026年第1期44-50,共7页
局中心建设是信号集中监测系统的核心内容。2020版的局中心建设既要保证2020版信号集中监测中心硬件配置和软件功能达标,满足兼容性、稳定性和可扩展性要求,还要考虑实现既有2006版、2010版信号集中监测接入2020版局中心的互联互通。为... 局中心建设是信号集中监测系统的核心内容。2020版的局中心建设既要保证2020版信号集中监测中心硬件配置和软件功能达标,满足兼容性、稳定性和可扩展性要求,还要考虑实现既有2006版、2010版信号集中监测接入2020版局中心的互联互通。为此从硬件配置方案、网络资源规划、网络安全设计、中心电源系统和机房综合布线等方面,阐述局中心的建设方案;针对互联互通难点问题,提出“数据网连通、站机直接接入、基层网改造”的实施方案和“一型号、一厂家、一方案”的技术方案;对建设过程中遇到的互联互通、网络改造、软件适配、系统测试等工程和技术难题,提出解决措施,为后续信号集中监测局中心建设和互联互通改造提供相关经验。 展开更多
关键词 信号集中监测 局中心 互联互通 接入 建设
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基于贝叶斯网络的铁路货车空气制动故障智能诊断方法研究与应用
8
作者 房宏志 高善兵 +2 位作者 付长泰 周广钦 尹继承 《高速铁路新材料》 2026年第1期38-45,共8页
针对铁路货车单车制动性能试验中对空气制动故障诊断依赖人工经验、准确性低的问题,研究并提出了一种基于贝叶斯网络的智能诊断方法,其针对铁路货车主要制动故障类型,结合专家知识构建了“故障部件-故障原因-故障表征-试验结果”的4层... 针对铁路货车单车制动性能试验中对空气制动故障诊断依赖人工经验、准确性低的问题,研究并提出了一种基于贝叶斯网络的智能诊断方法,其针对铁路货车主要制动故障类型,结合专家知识构建了“故障部件-故障原因-故障表征-试验结果”的4层贝叶斯网络初始模型,利用Peter-Clark算法进行网络结构学习和优化;采用期望最大化算法获得各节点的条件分布概率;在此基础上设置诊断角色,将制动试验观测证据输入模型,通过联合树推理算法计算故障节点的后验概率,实现对故障原因的智能诊断;通过准确性验证,表明建立的诊断模型具有较高的诊断精度。同时研究探讨了将建立模型嵌入单车试验器等设备的工程应用路径,为车辆检修作业的智能化提供支持。 展开更多
关键词 贝叶斯网络 铁路货车 制动故障 故障诊断 制动性能试验
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铁路信号设备精细化养护流程构建与运维效率提升研究
9
作者 李月 《现代工业工程》 2026年第7期39-41,共3页
铁路信号设备作为保障列车运行安全、提升运输效率的核心基础设施,其运维质量会左右铁路运输系统的稳定以及可靠运行。传统粗放式养护模式与现代铁路信号设备高精度、高稳定性的运行需求不相适配,极易出现过度检修与检修不足并存、故障... 铁路信号设备作为保障列车运行安全、提升运输效率的核心基础设施,其运维质量会左右铁路运输系统的稳定以及可靠运行。传统粗放式养护模式与现代铁路信号设备高精度、高稳定性的运行需求不相适配,极易出现过度检修与检修不足并存、故障预警能力薄弱之类的问题,这成了铁路运维工作质量控制的重点与难点。文章先分析铁路信号设备养护的现状及存在问题,归纳出技术赋能、管理升级、人员培育的三维效率提升策略,从而给铁路信号设备运维工作赋予技术支持。 展开更多
关键词 铁路信号设备 精细化养护 运维流程 效率提升
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信号智能化维护系统在城市轨道交通的应用
10
作者 冯前进 《微型计算机》 2026年第4期238-240,共3页
目前,城市轨道交通信号系统设备维修维护数量大幅剧增,系统技术复杂且集成度高接口数量众多,维护管理手段较为落后,各专业维护系统处于分散配置状态,致使维护系统使用率降低、设备维护效率下降,无法有效实现信号系统精准实时管理及运维... 目前,城市轨道交通信号系统设备维修维护数量大幅剧增,系统技术复杂且集成度高接口数量众多,维护管理手段较为落后,各专业维护系统处于分散配置状态,致使维护系统使用率降低、设备维护效率下降,无法有效实现信号系统精准实时管理及运维工作,需要变革提升当前维护技术和管理手段。随着物联网、大数据、云计算、移动互联网、人工智能等先进技术逐步成熟,已具备通过智能维护保障轨道交通安全、降低工作强度和人才依赖的基础。文章通过对信号智能化维护系统在城市轨道交通的应用进行深入研究,以此促进维护模式及维护手段的创新及提效。 展开更多
关键词 信号 智能化维护系统 城市轨道交通 应用
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普速铁路信号设备故障诊断与智能维护策略分析
11
作者 刘亚雄 《视周刊》 2026年第5期127-127,共1页
普速铁路作为铁路运输网络重要组成部分,信号设备稳定运行直接关系行车安全及运输效率。随着铁路运输量增长,运营环境复杂,传统人工经验故障诊断方式难以满足现代铁路运营需求。近年来,人工智能、物联网等新兴技术快速发展,为信号设备... 普速铁路作为铁路运输网络重要组成部分,信号设备稳定运行直接关系行车安全及运输效率。随着铁路运输量增长,运营环境复杂,传统人工经验故障诊断方式难以满足现代铁路运营需求。近年来,人工智能、物联网等新兴技术快速发展,为信号设备维护工作带来全新解决方案。本文结合普速铁路信号设备特点,分析故障诊断方法与智能维护策略,为提升设备维护效能提供参考。 展开更多
关键词 智能维护 故障诊断 信号设备 普速铁路
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基于改进DRSN的转辙机故障诊断方法
12
作者 高红丽 王钟锐 《西安交通工程学院学术研究》 2026年第1期24-30,共7页
转辙机作为铁路道岔控制系统的关键设备,其运行状态直接关系到列车进路的正确建立与行车安全。然而,受噪声干扰、环境变化及多源复杂工况影响,传统的S700K转辙机故障诊断方法在弱故障识别与跨场景迁移方面仍存在不足。针对上述问题,本... 转辙机作为铁路道岔控制系统的关键设备,其运行状态直接关系到列车进路的正确建立与行车安全。然而,受噪声干扰、环境变化及多源复杂工况影响,传统的S700K转辙机故障诊断方法在弱故障识别与跨场景迁移方面仍存在不足。针对上述问题,本文提出一种基于改进深度残差收缩网络(Improved Deep Residual Shrinkage Network,IDRSN)的转辙机故障诊断方法。该方法在残差收缩模块中引入CBAM(Convolutional Block Attention Module)通道一空间注意力机制,并构建基于输入自适应的软阈值函数,模型在噪声水平变化显著的复杂现场环境下能够自动调节抑噪强度,提升弱故障特征保留能力。此外,IDRSN在全局语义阶段增加通道门控结构,并采用三层MLP(Multi-Layer Perceptron)分类头,以增强高维故障特征的非线性表征能力。以某铁路局提供的转辙机功率数据为依据,实验结果显示,与传统CNN、原始DRSN模型相比比较,IDRSN在精确率、召回率、F1分数和准确率将军去得显著提升。研究表明,所提出的IDRSN模型可有效增强转辙机故障诊断的抗噪声能力与泛化性能,为铁路道岔关键设备状态评估和智能预警提供可靠技术支撑。 展开更多
关键词 DRSN S700K转辙机 故障诊断 自适应阈值
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地铁车辆CBTC系统车载信号故障探讨
13
作者 关羽喆 《人民公交》 2026年第2期139-141,共3页
本文对CBTC系统概况进行梳理,结合PPU报红、DMI黑屏卡屏、ATC显黄、列车紧急制动、ATP冗余故障等常见故障类型,分析其表现、成因以及处理方法,并针对典型故障案例深入探讨处理难点与解决方案。结果表明,不同类型的车载信号故障各有其独... 本文对CBTC系统概况进行梳理,结合PPU报红、DMI黑屏卡屏、ATC显黄、列车紧急制动、ATP冗余故障等常见故障类型,分析其表现、成因以及处理方法,并针对典型故障案例深入探讨处理难点与解决方案。结果表明,不同类型的车载信号故障各有其独特表现与成因,对应的处理方式需结合故障特点针对性实施。 展开更多
关键词 地铁车辆 CBTC系统 车载信号故障
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ZYJ7转辙机故障处理探究
14
作者 马瑞 《科技风》 2026年第2期92-94,共3页
随着我国城市之间人流量的持续增长,普通铁路已经不能满足我国城市之间的客运及货运的基本需求,21世纪初我国开始建设速度超每小时三百公里的高速铁路,以满足我国对于城市运输的基本需求。为了使高速铁路更安全有效地运行,交通运输部及... 随着我国城市之间人流量的持续增长,普通铁路已经不能满足我国城市之间的客运及货运的基本需求,21世纪初我国开始建设速度超每小时三百公里的高速铁路,以满足我国对于城市运输的基本需求。为了使高速铁路更安全有效地运行,交通运输部及所属研究院共同研发一系列的铁路信号设备以提高铁路的安全性和准时性。铁路信号设备分为室内、室外两部分,转辙机是通过转换道岔来满足改变列车运动方向的动作需求。我国铁路上常用的转辙机型号有以下几种:ZD6、ZDJ9、ZYJ7、S700K等,从工作方式上可分为电动和电液两种,其中ZYJ7属于电液转辙机,其工作原理与其他型号转辙机有些不同。 展开更多
关键词 ZYJ7 电液转辙机 高速铁路
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铁路信号轨道电压监督报警系统的研究与应用
15
作者 李学鹏 《酒钢科技》 2026年第1期56-59,55,共5页
酒钢冶金厂区内铁路信号设备中有888个轨道区段,日常铁路信号维护时广泛采用拔插防雷分线柜内的浪涌保护器来进行电压测量,这种传统检测方法局限性明显且无法实时依据现场轨道电压波动情况对相关人员做出告知预警,导致故障状态影响行车... 酒钢冶金厂区内铁路信号设备中有888个轨道区段,日常铁路信号维护时广泛采用拔插防雷分线柜内的浪涌保护器来进行电压测量,这种传统检测方法局限性明显且无法实时依据现场轨道电压波动情况对相关人员做出告知预警,导致故障状态影响行车等问题。通过在铁路信号轨道电压监督报警系统技术的应用,物流公司于2023年逐步在信号机械室内分线盘浪涌保护器上安装先进的轨道电压监督报警系统,在很大程度上具备了实时显示轨道电压数值,在电压超出正常范围时及时发出超限报警的功能,降低了铁路轨道电路的故障率,保障了设备的本质安全。 展开更多
关键词 轨道电路 轨道电压监督报警系统 铁路信号故障
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基于虚实结合的铁路信号联锁设备故障仿真模拟系统关键技术
16
作者 周珊 贾敏 +1 位作者 段明松 李宜江 《数字技术与应用》 2026年第2期25-27,共3页
近年来,铁路行业信号联锁设备培训大多通过采购或利用真实铁路信号旧设备进行,存在价格昂贵、可操作程度低、反复拆装过程中不易恢复、破坏性培训不能进行等缺点,特别是培训设备的故障设置仍采用人工实际破坏的方式进行,这种方式存在故... 近年来,铁路行业信号联锁设备培训大多通过采购或利用真实铁路信号旧设备进行,存在价格昂贵、可操作程度低、反复拆装过程中不易恢复、破坏性培训不能进行等缺点,特别是培训设备的故障设置仍采用人工实际破坏的方式进行,这种方式存在故障类型不足、培训效率低、不易恢复等缺点。铁路信号联锁设备是铁路安全运输的重要保障,负责控制列车运行与调车作业,具有可靠性高、安全性强的特点,被广泛应用于我国现有铁路运输部门。随着计算机网络通信技术及电子制造技术的发展,虚拟现实硬件及软件技术逐渐成熟,虚拟仿真技术逐步渗透至教育培训领域。 展开更多
关键词 虚拟现实 铁路信号联锁设备 故障仿真模拟
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基于数字孪生的转辙机健康状态智能分析方法 被引量：2
17
作者 张振海 李哲远 +1 位作者 鲍盛成 孙岩 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第10期4697-4711,共15页
针对传统转辙机健康管理方法难以实现在线评估的问题,提出一种基于数字孪生的转辙机健康状态分析方法。该方法通过构建数字孪生驱动的评估框架,融合多源数据和数据可视化技术,实现对转辙机健康状态的实时监测和评估,以提高铁路信号设备... 针对传统转辙机健康管理方法难以实现在线评估的问题,提出一种基于数字孪生的转辙机健康状态分析方法。该方法通过构建数字孪生驱动的评估框架,融合多源数据和数据可视化技术,实现对转辙机健康状态的实时监测和评估,以提高铁路信号设备的智能运维能力。首先,构建了一个数字孪生驱动的转辙机健康状态分析评估框架,整合了设备运行数据、环境监测数据和维护记录;其次,分析了转辙机的常见故障及其成因,并采用SMOTE和RFECV-RF算法对数据特征进行优化。接着,采用特征增强的元学习网络(FEML)模型对转辙机健康状态进行实时评估,并与单一模型进行对比实验。实验结果表明,FEML模型的评估准确度比单一模型提高了至少1.85个百分点,即使在添加0.5~1.5幅值的泊松噪声干扰下,准确度仍可维持在97%以上。通过实际S700K转辙机的功率数据验证,该方法能实时监测设备健康状态,并结合全生命周期信息与现场专家经验,实现合理维修和更换。与传统方法相比,该方法的健康状态评估准确度达到了99.07%,满足铁路现场实际需求。本研究提出的基于数字孪生的转辙机健康状态分析方法,显著提高了评估准确度,实现了设备的实时监测和智能运维。数字孪生技术的应用为转辙机健康管理提供了新的解决方案,并为铁路其他关键信号设备的健康状态监测和智能运维提供了新的技术路径。该方法的成功实施,有望显著提升铁路信号设备的运行安全性和维护效率。 展开更多
关键词 转辙机 数字孪生 FEML模型 健康监测 元学习
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城轨信号系统智能运维平台研究 被引量：4
18
作者 任雅萍 孙慧 《铁道通信信号》 2025年第6期11-18,共8页
针对城市轨道交通信号系统运维中所面临的故障排除难、维护效率不高,以及数据管理分散等问题,通过分析信号系统智能运维平台的功能需求,提出城市轨道交通信号系统智能运维平台的总体方案。通过实时监测设备状态,收集、存储和分析地铁信... 针对城市轨道交通信号系统运维中所面临的故障排除难、维护效率不高,以及数据管理分散等问题,通过分析信号系统智能运维平台的功能需求,提出城市轨道交通信号系统智能运维平台的总体方案。通过实时监测设备状态,收集、存储和分析地铁信号设备运行数据和故障数据等,运用大数据分析、云计算、人工智能、物联网等关键技术,对信号系统进行故障诊断与预测,及时发现潜在的故障隐患,并进行报警,实现智能诊断、分析、维修、管理等功能,将信号系统由传统的“故障修”转变为“状态修”。城市轨道交通信号系统智能运维平台通过实时监测和数据分析,准确预测信号系统故障,实现精准维护,减少突发故障和故障后恢复时间,提升运营效率,降低维护成本,保障轨道交通信号系统稳定运行。 展开更多
关键词 城市轨道交通 信号系统 智能运维 云计算 大数据分析 人工智能
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列控车载设备故障诊断的知识图谱构建与应用 被引量：3
19
作者 刘丹 张振海 +1 位作者 翟秋宇 余家乐 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第5期184-192,共9页
车载设备是列车运行控制系统的核心组成部分,为减少车载设备故障发生频次和故障处理的时间损耗,需要对车载设备的运行状态和故障现象进行准确地分析和诊断。知识图谱技术作为人工智能领域的研究热点,在现有传统故障诊断方法未有效利用... 车载设备是列车运行控制系统的核心组成部分,为减少车载设备故障发生频次和故障处理的时间损耗,需要对车载设备的运行状态和故障现象进行准确地分析和诊断。知识图谱技术作为人工智能领域的研究热点,在现有传统故障诊断方法未有效利用非结构化的先验知识和处理结果不具解释性的问题上可提供新的解决思路,因此,提出一种基于知识图谱的列控车载设备故障诊断方法。实体识别是构建图谱的关键技术之一,结合传统中文实体识别方法存在识别效果不佳和全局语义难以共享问题,采用Graph Attention和CRF相结合的神经网络模型来实现实体识别。首先,以近三年某铁路局的列控车载设备典型故障分析报告作为实验数据集进行预处理;接着,对Graph Attention神经网络模型进行训练与优化,由条件随机场模型(CRF)得到最优的文本标签序列;为验证该方法在实体识别中的有效性,在同一语料环境下,将Graph Attention-CRF神经网络模型与其他3种模型作对比,结果表明,本文提出的模型F1值可达94.24%,实体识别准确率较当前主流的BiLSTM-CRF模型提升4.51%,较FLAT模型提升2.42%,测试时间也只比用时最短的BiLSTM-CRF模型多0.41 s。最后,利用设定的关系匹配规则将识别的实体进行链接和匹配来完成包含车载设备故障信息的知识图谱,并以图谱问答的故障诊断方式给维修工作人员提供决策辅助。 展开更多
关键词 列控车载设备 故障诊断 知识图谱 Graph Attention-CRF算法 智能问答 辅助决策
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基于无标签自监督表示学习的转辙机故障诊断方法研究 被引量：3
20
作者 郑启明 王小敏 江磊 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期404-415,共12页
转辙机是铁路系统中控制道岔转换的关键信号设备,准确诊断其工作状态对列车的行车安全和可靠至关重要。鉴于现场数据常缺乏标签且故障样本少,提出一种基于自监督表示学习的转辙机故障诊断方法。该方法首先将转辙机动作曲线转换为图像形... 转辙机是铁路系统中控制道岔转换的关键信号设备,准确诊断其工作状态对列车的行车安全和可靠至关重要。鉴于现场数据常缺乏标签且故障样本少,提出一种基于自监督表示学习的转辙机故障诊断方法。该方法首先将转辙机动作曲线转换为图像形式,随后通过自编码器提取数据的潜在特征。然后,基于同故障类型转辙机数据具有内在相似性,设计了一种表示学习模型,该模型通过比较批次数据间的相似关系来监督训练过程,实现高相似性数据的表示分布聚合,从而挖掘数据的潜在分类结构。此外,得益于对比学习的泛化优势,该方法能够利用不同类型转辙机的数据来增强模型训练效果。最终,通过聚类挖掘表示特征中的故障模式,并训练下游分类网络分类表示特征,从而实现不依赖人工标记数据的故障诊断模型。研究结果表明,相较于传统自编码器,对比表示学习模型可以更有效地区分不同故障类型的转辙机监测数据。在无标签训练模型的情况下,采用ZDJ9型转辙机现场数据训练模型后,在测试数据集上故障诊断准确率为99.63%,融合ZDJ9型和ZYJ7型转辙机现场数据训练模型后,故障诊断准确率提升到99.88%,比传统无监督学习模型准确率提升了8个百分点,并与监督学习模型性能相当。该方法结合了无监督模型不依赖人工标记数据和监督模型故障诊断准确率高的优势,为铁路现场转辙机故障诊断提供了一种新的可行方案。 展开更多
关键词 转辙机 故障诊断 自监督 对比学习 表示学习
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