“2013IEEE智能轨道交通”国际学术会议交流

2013年智能轨道交通国际会议（IEEE-ICIRT）是由IEEE ITS协会主办的首个轨道交通领域的国际学术会议，该会议于8月30日至9月1日在北京四季御园国际大酒店成功举行。IEEE ITS协会首届主席王飞跃主持大会，IEEE ITS轨道交通分会主席、北京交通大学校长宁滨代表主办方在大会开幕式上致欢迎辞，希望会议能够为轨道交通领域的专家和学者提供更多分享和交流最新学术进展的机会。会议主题是“安全，绿色和智能铁路”。本次会议由铁路系统与应用委员会、IEEE智能交通系统学会主办，铁路交通控制与安全国家重点实验室、北京交通大学和伯明翰铁路研究与教育中心、伯明翰大学、中国铁道学会和北京全路通信信号研究设计院有限公司共同协办。

本次大会共有来自加拿大、日本、德国和荷兰等十余个国家的近百位专家和学者参会。加拿大英属哥伦比亚大学、西日本铁路公司等机构的专家学者应邀为大会作主题报告。报告内容紧密围绕会议主题“铁路绿色、安全及智能”展开，覆盖轨道交通控制、安全、节能、通信以及优化等多个领域的热点问题及研究趋势。IEEE将发表所有收录的论文，并进入EI和ISTP检索，特别优秀的文章将被选入《IEEE智能交通系统学报》（IEEE Transactions on Intelligent）、《自动化学报》（Acta Automatica Sinica）、《IEEE 智能交通系统》（IEEE Intelligent  Transportation  Systems  Magazine）杂志和《国际自动化与物流期刊》（International Journal of Automation and Logistics）。本次会议共收到来自11个国家的93篇智能轨道交通领域的相关论文投稿，大会收录了其中的56篇，论文作者受邀在会议相应讨论组做报告。

本人作为通号设计院受邀人之一在大会的“Safety and Security”讨论组做了题为《基于模糊贝叶斯网络的故障诊断方法研究及其在列控系统中的应用》的报告。为参会人员介绍了一种基于模糊贝叶斯的故障诊断方法，该方法主要是根据高速铁路列车运行的特点以及为了满足高速铁路运行的安全性，针对目前经典贝叶斯网络故障诊断中由于先验数据的缺乏导致的复杂系统故障诊断的不精确性所提出的。该报告建立了CTCS-3 级列控系统的贝叶斯网络故障诊断模型，应用Genie软件以及BNT工具箱对模型进行仿真分析，并通过两种方法的分析比较，合理的得出导致CTCS-3 级列控系统的核心危险环节故障的最可能的原因。报告中对系统模糊诊断算法的核心实现做了详细的描述，并在MATLAB仿真环境下，对该算法进行仿真实现，然后从软件上对其主要功能进行了实现，分别应用贝叶斯网络诊断方法和模糊贝叶斯网络诊断方法进行系统的诊断，最终通过对比分析可直观的从操作界面上看出改进方法后结果的准确性和有效性。会后，我与参会人员一道，就今后如何进行故障诊断系统优化方面的问题进行了讨论及进一步探讨，“Safety and Security”讨论组主席北京交通大学赵会兵教授针对该问题提出了宝贵的意见，使我将理论与工作中实际测试相结合，为进一步工作指明方向。

会上，学习了一些与本人业务相关的优秀论文，下面对有代表性论文作简要介绍：

《城市轨道交通的实时调度》该论文是基于将乘客的到达时间，站台等待时间和上车时间最小化。在实时调度模型中定制列车运行与乘客需求的参数，为确保行车安全，同时需要考虑最小列车间距；《节能合作的列车控制系统》为减少运营成本和保护环境，轨道交通系统的能源利用效率变得越来越重要，在电力控制列车系统中，最好的节约能源消耗的方法有两个：驾驶列车策略的最优化和采用可再生能源。首先，设计数学算法来计算给定行车时间的优化驾车策略，需要考虑牵引力，速度限制和坡度。其次建立合作性的列车控制模型，调整列车的运行时间来实现对可再生能源的合理利用。最后，通过优化发车时间来得到前后追踪的两辆列车中后车的驾车策略。在亦庄线的一些案例应用证明了该方法在节能方面的有效性；《一种用于轨道交通实时列车间距控制的方法》不规则的列车间距不仅会增加乘客的等待时间，而且会产生额外的能源消耗和更多的晚点时间。为此建立了基于在每个区段的每辆列车进行行车时间的调整的实时列车间距控制模型，仿真结果说明可减少能源消耗和列车晚点时间；《MVB基带传输系统的研究与优化设计》当我们对列车控制网络和信息传输网络进行融合时，会遇到多通道频带的分配问题。根据随机过程能量光谱的原始定义，建立了MVB代码的数学模型，推算出MVB帧头频率光谱函数，并计算和仿真不同的MVB能量光谱。

这次智能轨道交通国际会议使与会代表对智能轨道交通领域有了更全面的认识，我国轨道交通需求主要体现在4个方面：一是为乘客的出行提供覆盖全程；二是使列车达到节能和安全有效运行；三是使我们设备的状态处在可控的状态内，从而使它保证整个能力的有序发挥；四是降低轨道交通成本，这是我们面临的挑战和迫切的需求。二十一世纪以来，随着新技术的发展，目前国外已经把轨道交通向智能化交叉，作为轨道交通在二十一世纪的战略，会议中有专家提到很多国家对该战略提出了相应的实施途径，包括欧盟提出了更加安全智能的欧洲轨道交通系统，英国提出了发展可持续轨道交通运输系统，其中，欧盟轨道系统的战略，更安全、更绿色、更可靠。欧盟面临的挑战和目前我们国家有所不同，其最初的挑战包括几个方面，一是环境方面，整个地面系统占排放量的25％，在这个规模上它整个版图都在不断增加，光靠目前的这些设备设施还不足以满足这些挑战，实际就是要建立更绿色、更安全、更可靠的轨道交通系统。这让我进一步了解了智能轨道交通国内外现状及其宗旨。

安全是我们国家目前轨道交通的重要保障原则，在会议的“安全与保障”模块中，专家介绍了目前智能轨道交通的主要应用，主要包括城市轨道交通列车主动安全保障系统，城市轨道交通网运营组织与安全保障一体化系统和高速铁路开行方案优化设计系统。在城市轨道交通列车主动安全保障系统中，目前城市轨道交通最主要的是车辆，它影响到整个系统的运行效果，所以我们提出了一个主动安全保障五阶段模型，安全评价、故障诊断、应急处置、维修恢复、状态获取。这也得到了国家科技部支持，列入国家863计划。其中在关键技术方面突破，才能够研制出满足需求的系统；其次是城市轨道交通网运营组织与安全保障一体化系统中的应用，这方面也得到了国家的支持。基于这些关键技术的突破，每年主要是在一体化设备中心的支持下实现了运营组织的最优化，以及安全状态的最优，高速铁路开行方案优化设计系统的应用研究主要体现在高速铁路的优化设计，这个也得到了国家的支持。

关键技术的研究和突破对整个智能系统的发展起到关键性作用。对于中国的轨道智能交通发展而言，科技部在“十二五”提出了现代交通技术原则，基于这种原则，也对轨道交通智能系统的发展做了很大的支撑，只有通过这些关键技术的研究和应用才能满足未来交通的发展需求。

（北京全路通信信号研究设计院有限公司测试中心 赵晶晶供稿）