大规模数据并发环境下视频监控系统的研究与实现

城市轨道交通综合监控系统中的视频监控子系统与多个业务子系统共处同一个网络环境中,具有大规模数据并发特点。首先,介绍视频监控子系统所采取的策略,然后介绍基于订阅分发模型的视频数据规划,最后,重点研究视频分发过程中的负载均衡技术。在多台服务器工作的条件下,根据服务器的性能和负载等因素,提出一种基于动态测量的负载均衡技术,实验证明,该负载均衡技术可以有效地降低时延,提高系统的吞吐量,并均衡各个服务器的负载,取得良好的效果。     

基于散列的长链处理算法

针对铁路信号产品无线闭塞中心、临时限速服务器、列控中心软件对于长链的处理存在的差异进行分析,提出对于长链的一种散列处理算法,兼容目前使用的两种长链规范标准,力求配置最少的信息,得到对于长链计算所需的各种关键参数,以提供给研发、测试开发所需对于长链处理的公共处理接口,使开发人员不再处理长链的计算,解决数据配置人员由于各产品处理长链逻辑的差异而导致的长链数据配置错误率高、影响既有数据大的问题。也将对此算法在线路数据处理的后续应用,提出进一步的展望和规划。     

基于监控数据挖掘的运行图参数查定与修正方法

采用基于统计的异常数据处理方法对列车运行监控装置记录的海量列车运行实测数据进行处理,剔出其中的异常数据,设计数据补齐算法补齐缺失的数据;应用统计分析方法,在分析实测数据的集中趋势、离散程度、分布形态等规律和按照列车种类对数据进行时距分组的基础上,建立能够合理反映数据变化趋势的拟合曲线回归模型,用于参数的修正。运用给出的数据处理方法和拟合曲线回归模型开发出基于实测数据的运行图参数查定与修正系统。以大同—准格尔铁路为例进行验证,结果表明该方法及系统提高了参数的计算精度和查定效率,并且简便易行,可操作性强。     

面向控制决策的系统设计在列车自动监控系统中的应用

结合面向控制决策的系统设计原理,给出了城市轨道交通列车自动监控(ATS)系统的概念和总体框架,并按照其原理完成了系统的功能实现。ATS采用了分布式的多层计算方式来提供ATS的框架结构,既减少了数据在网络上的传输频率,也减轻了中心ATS服务器的负担,平衡了中心与本地ATS服务器的压力,增强了系统实时处理数据的能力,有效地避免大量系统数据传输,为提高系统的安全性提供了良好的解决方案。     

基于被动复制机制的容错服务器模型研究

城市轨道交通综合监控系统的服务器可靠性极其重要。为此提出基于被动复制机制的容错服务器工作模型,该模型利用三角模糊数建立评价算法,对不同服务器的可靠性进行评价,从而选取评价最高的2个服务器作为主服务器和探测服务器进行工作。通过与其他算法进行仿真比较实验,结果表明,采用本算法可获得较好效果,并研究将此算法应用于实际的视频监控系统中。     

铁路移动信息传输安全平台的设计与实现

为铁路移动设备通过GPRS、Internet、网络动态隔离系统、铁路内部骨干计算机网实现与地面局域网间的实时数据通信,从实用、安全、可靠的角度出发,设计公用网与铁路专用网安全互联、移动设备与地面网络可靠互通的铁路移动信息传输安全平台。该平台硬件系统由内外网通信服务器、行车监控及业务系统设备为主的时实监控和传输设施组成,平台软件系统主要由外网传输处理子系统、内网传输处理子系统、管理监视子系统构成。将GPRS数据接入点部署在铁路局,每个铁路局设立统一的外网通信服务器,作为各个业务系统地面数据处理中心,承担所有应用系统车、地间和内、外网间的数据交换任务,使各应用系统中所有从GPRS下载的实时信息统一由铁路局外网通信服务器接收,再经网络安全传输平台进入铁路运输生产系统,提供给各个相关责任部门使用,从而确保铁路第6次大提速的行车安全。     

基于北斗卫星与惯性传感器组合导航技术的现代有轨电车定位终端设计

设计基于北斗卫星与惯性传感器组合导航技术的现代有轨电车定位终端,该终端从串口接收北斗卫星与惯性传感器组合导航模块的定位数据,经由主控计算单元分析和提取有效信息,完成数据处理,并将处理后的数据通过专用无线集群上传到中心车辆位置服务器,实现全线车辆的实时定位。该终端已经在北京现代有轨电车西郊线上应用,为行车调度提供了可靠的车辆位置信息。     

基于距离的线路数据处理算法

在基于设计散列长链算法基础上,针对铁路信号产品列控中心、无线闭塞中心、临时限速服务器软件对于铁路线路数据处理存在的差异进行分析,提出一种基于距离的线路数据处理算法,通过提供给数据配置用户自行定义配置规则的接口使得线路数据配置灵活、统一,通过提供线路上任意点的相对距离、绝对距离的计算接口使研发用户不再考虑线路数据配置规则而获取到与线路数据相关的大小比较、范围判断、距离计算,解决当前各产品由于线路数据配置规则不同而导致的线路数据处理逻辑无法通用的问题。后续也将对此算法在线路数据处理的应用,提出进一步的展望和规划。     

城市轨道交通信号系统ATS升级/回退自动化工具研究与设计

在不增加信号系统网络和设备负载的情况下,研发了一款适用于城市轨道交通信号系统的ATS部署升级/回退工具,仅在信号系统网络中安装1台设备即可,无需在每个节点设备上安装客户端;支持工作站、中心服务器、车站服务器等多种硬件设备,实现多对多传输并实时监控传输状态和网络状态。该工具能够针对软件与数据进行加密校验和版本检查,保证了系统的正确性及安全性。     

基于物联网与云计算的自动化变形监测技术研究

为解决城市轨道交通运营期间无法采用人工实施变形监测的难题,基于物联网与云计算的自动化变形监测技术,以测量机器人作为数据采集设备,并与4G DTU进行串口通讯,采集的数据经过4G网络和互联网实时传输到云服务器.云服务器上的数据采集模块远程控制测量机器人,按照设定的观测周期进行周期观测,数据处理模块对采集的数据进行实时平差...     

列控车载设备的控车核心算法

针对高速列车运行超速安全防护,提出列控车载设备的控车核心算法,总体架构包括动车组制动参数导入、线路数据输入、安全距离预留、模式曲线生成和速度监控处理。算法功能模块划分为制动参数处理、线路数据处理、模式曲线处理和速度监控处理4个模块,其中控车曲线计算公式为列控车载设备控车核心算法关键,分别给出紧急制动曲线、常用制动曲线、紧急制动触发曲线和常用制动触发曲线的计算公式。在真实设备实验室内进行不同线路坡度和线路速度条件下的动车组制动实验,测得列控车载设备模式曲线制动距离,并将其与仿真算法软件计算的距离进行对比验证。结果表明:列控车载设备控车核心算法仿真结果与真实列控车载设备实时监测结果误差率不大于0.08%。将控车核心算法应用于新建铁路客运专线闭塞分区的符合性验证可知,该算法简化了仿真数据配置,减少了测试工作量,有利于缩短检算周期,并能及时反馈闭塞分区符合性检算结果,具有理论和实用价值。     

调车监控系统站场绘制与数据处理一体化软件的设计与开发

无线调车监控系统是由站场绘制与数据处理一体化软件、地面安全监控子系统、车载安全监控子系统构成.数据自动处理软件可以方便、高效地处理调车监控系统中车载和地面子系统所需要的大量的站场静态数据,有利于调车监控系统的推广.本文详细介绍站场绘制与数据处理一体化软件的设计思路与方法.     

高速铁路防灾安全监控系统软件设计

高速铁路防灾安全监控系统分为现场设备层、站点层、中心处理层、应用终端层。论述其整体框架及各层间连接方式,重点分析应用服务器的设计方法,定义层间数据传输格式。论述高速铁路防灾安全监控系统软件设计,分析应用终端层、中心处理层、站点层的功能。应用终端层可实现对站点和监测点的实时监控,中心处理层能够实现数据记录和存储、历史数据读取、数据更新、报警判断和数据转发,站点主机能够及时将信息上传给中心处理层,处理中心处理层下发的命令。     

城市轨道交通综合监控系统大规模全景数据并发控制及存储技术

介绍了城市轨道交通综合监控系统在全自动运行模式下面临的大规模数据并发控制与存储问题。提出了采用按域划分的分布式模式、多路并发访问的键值型实时数据库、时序型历史数据库等大规模全景数据并发控制及存储技术,以解决综合监控系统面临的大规模实时数据处理和历史数据存储问题。模拟数据测试结果表明:采用大规模全景数据并发控制及存储技术的轨道交通系统监控系统能够满足全自动运行模式下对实时数据处理与历史数据存储的性能要求。     

基于云平台的城市轨道交通综合监控系统方案

结合城市轨道交通的实际情况,对基于云平台的综合监控系统进行研究和方案设计。针对传统综合监控系统在系统资源使用、网络切换、数据同步等方面存在的不足,提出通过云平台的虚拟机迁移、故障HA(高可用)、存储双活和Oracle数据库同步等第三方的机制,简化应用软件,优化综合监控系统架构。根据云平台的技术特点实施主备数据中心实时服务器多重冗余;根据车站及控制中心实时服务器和数据库都集中在云平台上的特点,去除车站数据库,降低数据同步风险。基于云平台的的创新设计,极大地提升了综合监控系统的可用性和健壮性。     

城市轨道交通线网能耗大数据平台设计

根据城市轨道交通能耗特点,构建了线网能耗Hadoop大数据平台。对大数据平台架构以及数据接入、数据处理、数据存储等几个方面进行了研究,同时模拟实际业务需求,对平台在数据采集、数据查询处理两方面的功能进行了测试。测试结果表明,所述架构方案能够满足线网能耗平台的业务需要。     

桥梁健康监测系统中的大数据分析与研究

由于分布在桥梁上的传感器长时间连续地采集数据,传输的数据量非常大,传统的桥梁健康监测系统不能够完全应对海量监测数据,为此,提出了一种基于K线图时间片驱动的滑动窗口数据流处理模型,对传感器网络中的数据流进行快速有效地采集,并且能够减少桥梁监测的数据存储量。基于单一服务器节点的索力统计评估系统,在分析海量数据时存在计算瓶颈,利用集群的分布式并行计算,提出了基于Map/Reduce的索力并行处理模型,实验结果表明,在该模型下处理索力监测历史大数据,可以明显减少专家系统的分析评估时间。     

基于物联网的城市轨道交通环境监测系统研究

在城市轨道交通系统中,环境信息监测系统是地铁安全、高效运营的基石.为适应城市轨道交通对环境监测信息化和集成化的要求,提出一种以物联网技术为核心的城市轨道交通环境监测系统.该系统在轨道区域内布设传感器节点,实现环境信息的感知和监测;通过汇聚树协议将监测信息以多跳通信方式传送到位于基站的根节点,由基站节点将收集到的数据上传到数据库服务器;最终由终端监控平台对数据进行统一处理.系统以监测区域完全覆盖为基础,同时引入节点节能策略,确保城轨交通的安全、高效运营.     

城市轨道交通车辆实时监测与分析系统研究

城市轨道交通车辆在线监测与分析系统是基于轨道交通车辆在运行过程中产生的实时车辆状态数据,在地面轨交监控处理中心对车辆状态实时跟踪、状态分析与应急处置指挥。城市轨道交通车辆在正线运行过程中产生的车辆数据,通过车地无线系统实时传输到地面数据处理中心,监测与分析系统对车辆数据进行实时处理与分析,将车辆运行状态的相关信息通过网页呈现给运营维护人员,从而为列车运行提供远程诊断与专家技术支持,提高在线列车利用率和安全性,优化车辆检修模式。     

南京地铁线网能源管理中心

南京地铁线网化运营后,根据现有运营线路能源管理系统情况,规划建立了车站级、线路级和线网中心级3级的企业能源管理系统架构,以实现企业能源科学化管理和分析。线网能源管理中心建设首先要统一能耗数据模型,选择接入系统的能耗参数,确定中心级和线路级之间的通信协议和数据接入方案。线网能源管理中心系统硬件主要是服务器和存储设备,系统软件设计为一个分层、分布的大型系统,采用6层架构设计、规划了5个功能模块、配置了3类服务器,实现了数据查询、统计分析、限额管理、定额管理和用能指标管理等多项功能,提高了南京地铁能源精细化管理水平。