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面向铁路场景的大规模点云语义分割方法研究
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作者 孟维傑 吴嘉诚 +4 位作者 孙淑杰 刘俊博 郭剑勇 田媚 黄雅平 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1841-1849,共9页
随着高速铁路和城市轨道交通系统的快速发展,对交通安全技术的研究日益迫切。应用激光扫描技术生成的铁路线路环境三维点云,能够对运行环境实现准确的感知。本文以铁路场景的三维点云数据为研究对象,首次构建了铁路场景下的大规模点云... 随着高速铁路和城市轨道交通系统的快速发展,对交通安全技术的研究日益迫切。应用激光扫描技术生成的铁路线路环境三维点云,能够对运行环境实现准确的感知。本文以铁路场景的三维点云数据为研究对象,首次构建了铁路场景下的大规模点云语义分割数据集。针对现有点云语义分割模型主要适用于于小尺度场景,但是铁路线路环境的三维点云数据规模很大,为此,本文提出了一种面向铁路场景的大规模点云语义分割方法,在编码阶段提出了一种基于自注意力的自适应局部特征融合模块,可以更好地聚合不同尺度的局部特征,解决类别不均衡的问题;在解码阶段提出了一种高维语义信息引导下的上采样方法,弥补了在编码阶段较大尺度的下采样造成的信息损失。所提方法在铁路场景数据集及公共室内数据集上都取得了优异的分割性能。 展开更多
关键词 激光点云 点云分割 深度学习 铁路场景
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耦合大系统下本体驱动的高速铁路场景建模 被引量:4
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作者 张恒 朱军 +2 位作者 徐柱 胡亚 尹灵芝 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期26-35,共10页
针对高速列车耦合大系统的复杂多动态性和不确定性,本文提出一种本体驱动的高速铁路场景建模方法,构建可视化展示与仿真分析平台。根据耦合仿真的建模需求构建完备基元模型库,并用地理本体对模型的空间关系进行语义描述,制定语义约束规... 针对高速列车耦合大系统的复杂多动态性和不确定性,本文提出一种本体驱动的高速铁路场景建模方法,构建可视化展示与仿真分析平台。根据耦合仿真的建模需求构建完备基元模型库,并用地理本体对模型的空间关系进行语义描述,制定语义约束规则对建模过程加以约束和引导,生成高速铁路场景。在虚拟场景中,通过控制观察视角与列车运行速度,即可开展多视角、多运行状态的模拟仿真。案例实验表明,本文构建的基元模型库精准、完备,基于本体描述的基元模型间语义信息,能够有效支持动态耦合仿真过程中各子系统间复杂动态空间关系的分析。研究成果能够为高速列车耦合仿真提供建模服务。 展开更多
关键词 耦合大系统 地理本体 虚拟高速铁路场景 动态建模
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三维高速铁路场景对象的地理本体建模与语义查询 被引量:2
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作者 张恒 朱军 +2 位作者 彭子龙 王金宏 张阿丽 《信息工程大学学报》 2014年第6期758-763,共6页
针对高速铁路场景对象种类繁多、空间关系复杂的问题,采用地理本体建模方法,进行多层次概念模型分析,研究专业领域本体映射与本体集成方法,构建场景对象本体知识库,并在引入语义距离和知网(How Net)的基础上,分别构建语义相似度和语义... 针对高速铁路场景对象种类繁多、空间关系复杂的问题,采用地理本体建模方法,进行多层次概念模型分析,研究专业领域本体映射与本体集成方法,构建场景对象本体知识库,并在引入语义距离和知网(How Net)的基础上,分别构建语义相似度和语义相关度的计算模型,进而实现基于地理本体的场景对象语义查询。实验证明,查询方案不仅能够利用地理本体显式化的描述能力提高查询效率,还能够借助语义相似度匹配方法提高查询的准确性。研究成果对三维高速铁路场景对象的存储、管理、建模与分析等应用具有较强的实际意义。 展开更多
关键词 三维高速铁路场景 语义查询 地理本体 语义相关度 语义相似度
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网状多尺度与双向通道注意力的铁路场景语义分割 被引量:2
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作者 路通 余祖俊 +1 位作者 郭保青 阮涛 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期233-241,299,共10页
语义分割是智能感知的基础。本文针对复杂铁路场景类别易混淆及有效特征难提取的问题,提出一种基于网状多尺度融合与双向通道注意力的铁路场景语义分割网络。为增强模型对各类铁路设施的判别能力,提出网状多尺度融合模块。该模块嵌入主... 语义分割是智能感知的基础。本文针对复杂铁路场景类别易混淆及有效特征难提取的问题,提出一种基于网状多尺度融合与双向通道注意力的铁路场景语义分割网络。为增强模型对各类铁路设施的判别能力,提出网状多尺度融合模块。该模块嵌入主干网络,获取不同尺度的特征并行连接,并在融合层进行网状信息交互,实现不同分支的特征融合。通过汇聚其他分支输入,模型输出可同时保留多分辨率特征。为提升复杂铁路场景下有效特征的提取性能,提出双向通道注意力模块。正向通道注意力模块位于主干网络上下采样操作后,使输出特征图由不同尺度的输入特征加权重组,从而自适应地提升有效特征的表达;反向通道注意力模块插入模型最终输出之前,保留底层空间信息的同时,生成有效高阶语义信息。在RailSem19铁路数据集上的实验结果表明,本文所述方法对于易混淆类别,以及轨道区域、接触网立柱、列车及防护栅栏等铁路设施类别的分割性能均有显著提升,m IoU达到65.12%,相比于其他方法有一定提升。 展开更多
关键词 智能交通 铁路语义分割 深度学习 复杂铁路场景 网状多尺度融合 双向通道注意力
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TDOA/AOA数据融合算法在铁路场景下的定位应用 被引量:2
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作者 赵洪蕾 《计算机技术与发展》 2013年第4期75-78,共4页
在铁路场景下,基于通信的无线网络定位技术中的定位误差主要来自系统测量误差,且参与定位的基站数目有限。文中结合TDOA算法和AOA算法中系统测量误差在定位误差中影响的互异特性,并利用铁轨路径方程,采用TDOA/AOA数据融合算法,有效地减... 在铁路场景下,基于通信的无线网络定位技术中的定位误差主要来自系统测量误差,且参与定位的基站数目有限。文中结合TDOA算法和AOA算法中系统测量误差在定位误差中影响的互异特性,并利用铁轨路径方程,采用TDOA/AOA数据融合算法,有效地减小了系统测量误差带来的定位影响,提高了定位精度。在仿真实验中,用定位均方根误差作为评价指标,对TDOA算法、AOA算法和TDOA/AOA数据融合算法分别在不同条件下进行仿真分析。结果表明,在铁路场景下,本算法的定位均方根误差要小于TDOA算法和AOA算法,即该数据融合算法具有更好的定位性能。 展开更多
关键词 铁路场景 TDOA AOA 数据融合 定位
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非校正相位延迟参数在复杂铁路场景下GPS精密单点定位应用研究 被引量:2
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作者 宋益桥 林春峰 +2 位作者 赵兵 郭刚 郜珂 《全球定位系统》 CSCD 2021年第3期47-53,共7页
在复杂艰险地区的铁路沿线上全球卫星导航系统(GNSS)基准站相对较少且稀疏,如何获得该场景下测站点的高精度位置信息是亟待解决的重大问题.论文以GPS系统为例,利用铁路沿线上7个GNSS测站点(14个观测时段)分别开展了卫星跟踪数和位置精... 在复杂艰险地区的铁路沿线上全球卫星导航系统(GNSS)基准站相对较少且稀疏,如何获得该场景下测站点的高精度位置信息是亟待解决的重大问题.论文以GPS系统为例,利用铁路沿线上7个GNSS测站点(14个观测时段)分别开展了卫星跟踪数和位置精度因子(PDOP)评估,观测数据的可靠性、高精度性验证以及固定解精密单点定位(PPP)技术研究.试验结果表明:1)在所有时间段内卫星平均跟踪数约分布在5.14~9.07颗,PDOP平均值约分布在2.19~5.72 cm,具有较高地定位可用性;2)模糊度固定的PPP可进一步改善铁路环境下的单点定位精度.当观测时间约为90 min时,其在水平方向和高程方向上可分别实现优于10 cm和15 cm的解算精度,且相对于浮点解,三维方向上的定位精度可提升约35.43%.该研究可为复杂铁路场景下的勘测和施工阶段提供高精度的测站位置信息. 展开更多
关键词 铁路场景 卫星跟踪数 位置精度因子(PDOP) 精密单点定位(PPP)
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铁路场景下的GPS/Galileo/BDS-2/BDS-3观测数据质量的对比分析
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作者 张再鑫 林春峰 +1 位作者 郜珂 赵兵 《北京测绘》 2022年第4期517-523,共7页
针对铁路场景下全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)观测环境较为复杂的问题,利用国际开源软件Anubis,分别基于卫星可见性、数据完整率、多路径效应和周跳比等指标有效评估了铁路沿线8个GNSS站观测数据质量,并... 针对铁路场景下全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)观测环境较为复杂的问题,利用国际开源软件Anubis,分别基于卫星可见性、数据完整率、多路径效应和周跳比等指标有效评估了铁路沿线8个GNSS站观测数据质量,并通过单北斗二号(Beidou-2,BDS-2)和北斗二/三号(Beidou-2/3,BDS-2/3)卫星系统,研究了该4种类型指标对非组合精密单点定位解算精度的影响。结果表明:①BDS和全球定位系统(global positioning system,GPS)的卫星可见数和数据完整率最高,Galileo卫星系统最低,其卫星可见数和数据完整率平均分别约为8.0颗和83.59%;在多路径效应方面,Galileo卫星系统的E5频点和BDS卫星系统的B3频点上的多路径均方根(root mean square,RMS)值最低,优于20 cm;在周跳比方面,Galileo卫星系统周跳最少,而BDS卫星系统周跳最为频繁;②通过分析卫星可见数、多路径效应、数据利用率和周跳比对铁路场景下GNSS定位性能的影响程度发现,周跳比和可视卫星数是影响定位精度的主要指标,其次是数据完整率。 展开更多
关键词 铁路场景 全球卫星导航系统(GNSS) 数据质量 精密单点定位
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铁路场景GSM-R分组域EDGE系统性能测试研究
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作者 张旭 商凯凯 +1 位作者 徐舟 田勇 《铁道通信信号》 2019年第11期41-45,共5页
为了评估EDGE技术在铁路场景及高速移动场景的业务承载能力及系统服务质量,采取实验室半实物仿真测试和铁路现场测试相结合的方式,对铁路EDGE系统性能进行测试分析.测试结果表明EDGE具有良好的高速适应性,在高速场景下能够满足铁路业务... 为了评估EDGE技术在铁路场景及高速移动场景的业务承载能力及系统服务质量,采取实验室半实物仿真测试和铁路现场测试相结合的方式,对铁路EDGE系统性能进行测试分析.测试结果表明EDGE具有良好的高速适应性,在高速场景下能够满足铁路业务的服务质量需求;相比于GPRS,EDGE上行吞吐量增加了70%以上,下行吞吐量增加了90%以上,时延性能相当. 展开更多
关键词 增强型数据速率GSM演进 性能分析 业务承载能力 服务质量 铁路场景
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基于孪生网络的铁路复杂场景目标跟踪算法
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作者 沈笑天 党建武 +1 位作者 王阳萍 雍玖 《无线电工程》 2024年第2期360-368,共9页
在铁路交通场景应用环境下,目标跟踪易受背景杂乱、目标剧烈运动和尺度变换等因素影响,容易出现目标跟踪精度不够导致目标丢失的问题。因此,提出了一种基于孪生网络的铁路复杂场景目标跟踪算法。在特征提取阶段,采用一种对ResNet网络改... 在铁路交通场景应用环境下,目标跟踪易受背景杂乱、目标剧烈运动和尺度变换等因素影响,容易出现目标跟踪精度不够导致目标丢失的问题。因此,提出了一种基于孪生网络的铁路复杂场景目标跟踪算法。在特征提取阶段,采用一种对ResNet网络改进的CIResNet-22作为特征提取主干网络,将传统互相关替换为逐像素互相关;加入一种基于标准化的注意力机制,网络能够注重可靠特征的同时,弱化不可靠特征;根据平均峰值相关能量所反映的结果来判断跟踪结果是否可靠,并使用一种改进的UpdateNet子网络预测最佳模板作为参考模板。实验结果表明,在VOT2018和VOT2016以及OTB100这几个标准数据集上能够获得较好的跟踪效果。同时在自制的视频序列中进行跟踪序列测试,效果良好。 展开更多
关键词 目标跟踪 孪生网络 注意力机制 模板更新 铁路复杂场景
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铁路计算机视觉大模型研究
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作者 史天运 李国华 +2 位作者 代明睿 李文浩 杨涛存 《铁路计算机应用》 2024年第11期8-16,共9页
研究铁路计算机视觉大模型关键技术及其应用,对统筹和促进铁路人工智能发展具有深远意义。文章依托铁路人工智能平台的算力与大模型支撑组件,提出从基础大模型到铁路计算机视觉大模型,再到铁路计算机视觉场景大模型的架构设计思路。基... 研究铁路计算机视觉大模型关键技术及其应用,对统筹和促进铁路人工智能发展具有深远意义。文章依托铁路人工智能平台的算力与大模型支撑组件,提出从基础大模型到铁路计算机视觉大模型,再到铁路计算机视觉场景大模型的架构设计思路。基于基础大模型,设计模型训练框架,运用模型剪枝和多尺度推理技术保障推理速度与精度,完成铁路计算机视觉大模型的构建;提出铁路计算机视觉大模型的应用场景,并选取线路环境安全管控智能识别场景对该大模型能力进行验证。实验结果表明,铁路计算机视觉大模型在复杂背景下的微小目标检测方面表现卓越,具有较好的应用前景,将在铁路运输安全、移动装备检测、铁路客货运服务等业务领域发挥更加重要的作用。 展开更多
关键词 视觉大模型 铁路场景 目标检测 模型剪枝 多尺度推理 铁路人工智能平台
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基于线性参照技术的铁路三维场景快速建模方法研究 被引量:1
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作者 鲍鹏 《测绘与空间地理信息》 2023年第7期187-189,193,共4页
针对铁路三维场景建模速度效率低、计算程度复杂等问题,本文利用铁路空间数据的线性分布特征设计了基于线性参照技术的铁路三维场景建模方法。首先,对铁路三维场景中的实体对象进行了抽象简化;然后,对设备设施模型属性表和事件表进行设... 针对铁路三维场景建模速度效率低、计算程度复杂等问题,本文利用铁路空间数据的线性分布特征设计了基于线性参照技术的铁路三维场景建模方法。首先,对铁路三维场景中的实体对象进行了抽象简化;然后,对设备设施模型属性表和事件表进行设计;最后,利用动态分段技术和几何约束法进行铁路三维场景的快速建模工作。实验表明:利用线性参照技术进行铁路三维场景快速构建在一定程度上提高了铁路三维场景构建效率,能够较好地支持空间数据和属性数据的统一表达,在铁路三维地理场景的快速构建和分析方面具有优势。 展开更多
关键词 线性参照技术 铁路三维场景 事件表 快速建模
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铁路数字人民币管理系统设计 被引量:1
12
作者 王宁 苗守庭 +1 位作者 李健 景晓志 《铁路计算机应用》 2023年第7期41-45,共5页
为积极推进数字人民币在铁路场景的应用研究,结合数字人民币特点,分析铁路各类业务对数字人民币支付和管理的需求,设计了铁路数字人民币管理系统。该系统实现了交易处理、数字钱包管理、智能合约管理等功能,重点阐述了交易处理的4种交... 为积极推进数字人民币在铁路场景的应用研究,结合数字人民币特点,分析铁路各类业务对数字人民币支付和管理的需求,设计了铁路数字人民币管理系统。该系统实现了交易处理、数字钱包管理、智能合约管理等功能,重点阐述了交易处理的4种交易方式的具体实现过程,对加速数字人民币在铁路场景的应用具有积极意义。 展开更多
关键词 数字人民币 电子支付 铁路场景 数字钱包 智能合约
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高铁场景LTE网络负荷评估及容量提升分析 被引量:5
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作者 殷海云 谷俊江 《移动通信》 2018年第7期87-91,共5页
高铁场景中高速移动、批量瞬时涌入、无线信号多普勒偏移等网络特性给运营商网络容量带来了前所未有的冲击,标准配置已不能满足高铁场景的用户需求,因此提出基于业务的感知评估方法,由此总结出LTE小区用户感知恶化门限与扩容方案,以满... 高铁场景中高速移动、批量瞬时涌入、无线信号多普勒偏移等网络特性给运营商网络容量带来了前所未有的冲击,标准配置已不能满足高铁场景的用户需求,因此提出基于业务的感知评估方法,由此总结出LTE小区用户感知恶化门限与扩容方案,以满足用户日益增长的数据需求,有效保持用户感知。 展开更多
关键词 LTE网络负荷 高速铁路场景 SFN CA
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高铁场景LTE网络负荷评估及容量提升研究
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作者 谷俊江 张进 +1 位作者 杨福理 李巍 《江苏通信》 2018年第2期12-20,共9页
随着LTE网络的迅速发展,4G的用户占比迅速增长,用户行为和消费模式发生改变,对网络的带宽资源需求不断提升。随着整体网络负荷的抬升,网络需要进行有效地负荷评估及扩容才能不断的在用户日益增长的资源需求过程中,有效地保持用户感知。
关键词 LTE网络负荷 高速铁路场景 SFN CA(带内带外)
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Measurement and analysis of Doppler shift for high-speed rail scenario
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作者 丁建文 Jiang Wenyi +2 位作者 Zhong Zhangdui Guan Ke Ai Bo 《High Technology Letters》 EI CAS 2015年第2期192-199,共8页
Based on the analysis of the impact of Doppler shift to the railway dedicated mobile communication quality under the condition of high-speed mobility,this paper presents a Doppler shift measurement approach based on t... Based on the analysis of the impact of Doppler shift to the railway dedicated mobile communication quality under the condition of high-speed mobility,this paper presents a Doppler shift measurement approach based on the phase estimation of frequency correction channel(FCCH) which correctly reflects the time-varying characteristic of the channel with a testing system developed.The Doppler shift data under the high-speed condition is collected,processed,analyzed,and compared with the simulation results.The scientific laws of the Doppler shift distribution of radio channel under high-speed condition are obtained.These data and analysis are essential for the establishment of high-speed railway Doppler power spectrum model and the development of the key technology of antiDoppler shift. 展开更多
关键词 Doppler shift high-speed railway (HSR) phase estimation software radio
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