本書結合高速鐵路快速發(fā)展的趨勢和鐵路客運樞紐安全管理的需求,從信息采集、信息處理、信息融合三個角度和視頻監(jiān)控采集點布設、客流參數(shù)識別、客流狀態(tài)預測三個方面對高鐵客運樞紐安全風險預警理論與方法進行研究,提出了高鐵綜合客運樞紐視頻監(jiān)控采集點分級布設策略、基于證據推理的均值背景模型、基于標記自動獲取的改進分水嶺算法、基于客流圖像連通域特征的識別算法、基于空間的客流參數(shù)預測算法及基于時空的客流參數(shù)預測模型,以期提升高鐵客運樞紐的安全運營技術保障能力。
本書為國家重點研發(fā)計劃京張高鐵智能化服務關鍵技術與示范項目研究成果之一,對高速鐵路客運樞紐客流安全風險預警理論與方法的研究,能夠為樞紐客流風險預警提供可靠的客流安全信息,提高樞紐客流安全風險預警的速度、準度和精度,確保高速鐵路綜合客運樞紐的客流高效安全集散,提高樞紐的客流安全管理水平,對提升高速鐵路客運安全保障能力具有指導意義和參考價值。
黨的十八大以來,我國高速鐵路快速發(fā)展,取得了舉世矚目的成就。十三五期間,我國鐵路行業(yè)高速發(fā)展,四縱四橫高鐵主骨架全面建成,八縱八橫高鐵網加密成型。十四五期間,國家將繼續(xù)強化國家戰(zhàn)略骨干通道建設,加快推進八縱八橫高速鐵路主通道建設,到2025年,要采用250公里及以上時速標準的高速鐵路網對50萬人口以上城市覆蓋率達到95%以上。
隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展,大批現(xiàn)代化的高鐵樞紐陸續(xù)投入使用,高鐵客運樞紐逐步發(fā)展成為高速鐵路、航空、公路、水運與城市軌道交通、公共交通、小汽車、出租車等交通方式立體交叉銜接為主要特征的綜合性的樞紐。作為綜合客運交通網絡的重要節(jié)點,高鐵客運樞紐成為大規(guī)?土鞯募鏊貏e是五一、十一、春節(jié)期間。高密度聚集的客流易造成樞紐內部人群的擁擠安全隱患,使高鐵客運樞紐安全管理面臨新的考驗。
本書針對目前高鐵快速發(fā)展的趨勢和鐵路客運樞紐安全管理的需求,從視頻監(jiān)控采集點布設、客流參數(shù)識別、客流狀態(tài)預測三個方面開展高鐵客運樞紐安全風險預警理論與方法的研究。提出的高鐵綜合客運樞紐視頻監(jiān)控采集點分級布設策略,能夠實現(xiàn)對高鐵客運樞紐采集點的合理布設,對采集點布設的實施具有現(xiàn)實指導意義;提出的基于證據推理的均值背景模型,能夠快速生成較優(yōu)背景圖像的目的,具有生成的背景圖像質量高及可靠性強的優(yōu)勢;提出的基于標記自動獲取的改進分水嶺算法和基于客流圖像連通域特征的識別算法,能夠快速處理客流圖像,準確提取客流信息;提出的基于空間的客流參數(shù)預測算法和基于時空的客流參數(shù)預測模型,能夠準確預測瓶頸點的客流參數(shù)信息。通過視頻監(jiān)控采集點的合理布設、客流圖像信息的快速準確提取,重點區(qū)域客流參數(shù)的精確預測,能夠為高鐵客運樞紐的安全運營提供重要的技術保障,對提升高鐵客運安全保障能力具有十分重要的理論價值和現(xiàn)實指導意義。
感謝國家重點研發(fā)計劃課題基于時空大數(shù)據分析的京張高鐵運營安全保障關鍵技術對本書的資助。
謝征宇,副教授、博士生導師,2012年進入北京交通大學工作至今。主要研究領域為交通運輸智能檢測與技術,交通控制與安全。主持國家重點研發(fā)計劃京張高鐵智能化服務關鍵技術與示范項目任務1項、國家重點研發(fā)計劃空天車地信息一體化軌道交通運營與安全綜合保障技術研究與應用示范項目任務1項、科技部863項目基于客流狀態(tài)感知的換乘車站設備能力優(yōu)化分析與客流誘導技術1項,國鐵集團科技項目1項,其他橫向課題20余項。發(fā)表SCI/EI檢索論文20余篇,參編高速鐵路工程技術創(chuàng)新叢書1部。研究成果獲評第24屆全國發(fā)明展覽會金獎1項,中國鐵道學會二等獎1項。