面向复杂场景的列车运行监控系统检测技术研究及应用

获奖等级：科技进步奖三等奖

完成人：何宇晖、陈庆华、张强、刘公卿、邢平新、邢玉龙、王浩、莫小凡、郑璟瑜

完成单位：中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所、中国铁道科学研究院集团有限公司、中铁检验认证中心有限公司、湖南中车时代通信信号有限公司、河南思维自动化设备股份有限公司

列车运行监控系统作为中国铁路列控系统的车载子系统，是确保列车行车安全的关键核心技术装备，是中国铁路的“大脑”和“神经”。列车运行监控系统具有完整自主的全套知识产权，已装用于全路2.9万余台机车及1千余列动车组，覆盖全国11余万公里客货铁路网络，出口至中老铁路、肯尼亚蒙内铁路等国际线路。目前，铁路在国家高质量发展战略引领下，对列车运行监控系统在复杂场景的适应性检测能力提出更高要求。

一、主要研究内容

从雪域高原至热带雨林，从繁华都市到偏远村落，在全球罕见的复杂运营场景中,中国列车能够平稳、精准的安全运行离不开列车运行监控系统（LKJ）的保驾护航。

为使列车运行监控系统功能测试完全覆盖现场运用特殊状况下出现的偶发场景及故障场景，项目组建立全要素全场景列车运行监控系统功能测试案例库，极大地拓展了功能性能的测试深度和复杂场景的测试广度。

项目组提出整套面向融合环境的硬件可靠性检测技术，可以全面评估产品在面对如冰川低温、隧道地热、高原低气压等复杂多变环境条件下的工作性能，为推动产品在复杂环境因素叠加条件下合格评定技术的升级奠定基础。

项目组成功研制具有完整自主知识产权的列车运行监控系统自动化测试平台，对产品标准和现场运用所涉及的信号和场景进行数据迁移，实现系统化、智能化的检验检测流程。

项目组紧密围绕产品架构的特性，构建成套列车运行监控系统故障预测与健康管理（PHM）系统，使铁路运维部门传统的维修模式得到了根本性的变革，由事后维修转变为状态维修和视情维修，使维修工作更加精准、高效，极大地提升了铁路部门的运营效率。

项目组制定列车运行监控系统国家、行业和企业标准，编制产品生产的工艺流程、质控评价等文件，建立产品认证、认可、检验检测机制和成套的评价方法，形成覆盖产品全生命周期的管理模式，为产品合格评定工作提供了依据。

二、关键技术及创新点

创新性建立全要素全场景的列车运行监控系统功能测试案例库，覆盖产品系统功能全部项点，形成产品系统功能测试的全新范式。

独创性提出面向融合环境的列车运行监控系统硬件可靠性检测技术，提升产品硬件检验检测水平，实现产品在多环境因素耦合及快速变化条件下性能检测的原始创新。

开拓性研制多模态耦合、全要素关联的列车运行监控系统自动化测试平台，建立人机协同的自动化测试模式，实现产品检验检测系统化、智能化的技术跃升。

首次构建列车运行监控系统故障预测与健康管理（PHM）系统，分层级监测分析处理产品关键参数，提供全生命周期的质控手段。构建列车运行监控系统标准、生产、认证、认可、检验检测体系，为产品的合格评定工作提供依据。

三、取得的科技成果

项目制定标准2项，获得授权发明专利2项、实用新型专利7项，软件著作权15项，发表论文9篇。

四、经济、社会效益

项目为国内生产研发单位提供了列车运行监控系统的认证、检验检测、运用考核等合格评定技术服务，合格评定结果得到了铁路行业的普遍采信，助力各生产研发单位获得国家铁路局行政许可。