列车虚拟编组应用需求及关键技术研究 被引量：11

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作者 纪玉清 欧冬秀 +1 位作者 常鸣 宁正 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第11期57-61,共5页

列车虚拟编组是基于车车通信的新型列车灵活编组技术,已逐渐成为业内的研究热点。列车灵活编组可有效解决轨道交通客流时空分布不均衡问题,在节能降耗上也意义重大。阐述了轨道交通运输网络的运力瓶颈问题及其对列车灵活编组的需求,对... 列车虚拟编组是基于车车通信的新型列车灵活编组技术,已逐渐成为业内的研究热点。列车灵活编组可有效解决轨道交通客流时空分布不均衡问题,在节能降耗上也意义重大。阐述了轨道交通运输网络的运力瓶颈问题及其对列车灵活编组的需求,对比了国内外列车灵活编组实际应用案例及其特征。分析了列车虚拟编组的技术理念,研究了虚拟编组车队的组编过程及解编过程。提出了列车虚拟编组应用所需的关键技术支撑(包括高精度的列车主动实时定位及低延时、高可靠的车车无线通信等),以及其核心技术(包括高智能、自适应的编队协同优化及高安全、强韧性的多车协同控制与防护等)。 展开更多

关键词 轨道交通 灵活编组 虚拟编组

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城市轨道交通网络安全保障与主动防控体系研究 被引量：1

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作者 褚陈宏 陈菲 +2 位作者 姬光 王艳辉 马小平 《铁路技术创新》 2023年第3期17-24,共8页

城市轨道交通系统安全保障正经历向“事前风险防控”的主动防控模式转型,强调城市轨道交通运营系统需具备精准感知风险点、全面辨识风险状态、实时掌握风险传播动态以及各部室间科学有效协同配合的能力,特别是近年来随着城市轨道交通路... 城市轨道交通系统安全保障正经历向“事前风险防控”的主动防控模式转型,强调城市轨道交通运营系统需具备精准感知风险点、全面辨识风险状态、实时掌握风险传播动态以及各部室间科学有效协同配合的能力,特别是近年来随着城市轨道交通路网规模逐步扩大,高强度、强耦合以及网络化运营对其风险防控与安全保障带来了新的挑战和新的要求。基于此,通过现场调研分析了城市轨道交通网络化运营对安全保障与风险防控的发展要求,提出适用于当前发展需求的城市轨道交通网络主动安全防控体系总体架构、功能结构、逻辑架构和组织架构,为保障城市轨道交通系统网络安全高效运输和安全服务提供架构支撑。 展开更多

关键词 城市轨道交通 主动防控 管控模式 体系架构 安全保障

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基于拓扑网络的广义城轨信号系统关键组分识别方法

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作者 王璐 郝婼妍 +2 位作者 张余豪 李承叡 王艳辉 《铁路技术创新》 2023年第3期33-41,共9页

信号系统作为城市轨道交通系统运营的大脑,其故障问题是导致城轨运营事故发生的关键因素之一。然而1个事故或者故障的发生往往不是单一的组分出现问题,而是多个组分间相互影响、互相作用的结果。因此其可靠性和安全性可能会受到系统关... 信号系统作为城市轨道交通系统运营的大脑,其故障问题是导致城轨运营事故发生的关键因素之一。然而1个事故或者故障的发生往往不是单一的组分出现问题,而是多个组分间相互影响、互相作用的结果。因此其可靠性和安全性可能会受到系统关键组分特性的显著影响。通过调研分析广义城轨信号系统的构成、运营安全特性及影响要素集,并结合城轨信号系统组分间关系,构建了城轨信号系统拓扑网络模型,并利用改进的有限状态机对其进行优化,得到城轨信号系统安全特征拓扑网络模型。基于隐马尔可夫模型的风险文本抽取算法对其关键组分进行识别,最终得到111个信号系统关键组分,并与信号系统国家级风险文件中设备相关风险点清单进行对比,发现覆盖率较高,证明该研究提出的信号系统关键组分辨识方法合理有效。 展开更多

关键词 城市轨道交通 信号系统 拓扑网络 运营安全 节点重要度 隐马尔可夫模型

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基于WBS-HLPN的主动防控业务流模型构建研究

4

作者 胡志强 张天格 王艳辉 《铁路技术创新》 2023年第3期1-9,共9页

在城轨系统双重预防机制的建设思想与路线实践过程中,存在具体工作缺少流程和方法支撑、不能高效实施的缺陷,为改善这种理论与实践相互割裂的现象,需要优化主动防控的业务流程。为有效实现理论方法的落地应用,采用工作分解结构(WBS)与高... 在城轨系统双重预防机制的建设思想与路线实践过程中,存在具体工作缺少流程和方法支撑、不能高效实施的缺陷,为改善这种理论与实践相互割裂的现象,需要优化主动防控的业务流程。为有效实现理论方法的落地应用,采用工作分解结构(WBS)与高级Petri网映射建模的方法,构建主动防控业务整体运行路线模型,为现行或新建城轨系统提供主动防控机制的运行模板,使城轨系统的安全管理工作有迹可循,成为一个科学、耦合、高效的完整体系。 展开更多

关键词 城市轨道交通 主动防控 WBS法 PETRI网 业务流

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基于视频的车站客流状态识别方法研究

5

作者 高武 刁欣然 +2 位作者 张余豪 姬光 王艳辉 《铁路技术创新》 2023年第3期25-32,共8页

对车站客流的状态进行研究是城市轨道交通安全保障与风险管控内容的重要方面,科学合理地对客流状态进行评价对城轨运营安全起着重要作用。在对YOLOv5算法优化的基础上,形成客流密度识别方法,优化后算法在测试集上的mAP50-95指标提升到了... 对车站客流的状态进行研究是城市轨道交通安全保障与风险管控内容的重要方面,科学合理地对客流状态进行评价对城轨运营安全起着重要作用。在对YOLOv5算法优化的基础上,形成客流密度识别方法,优化后算法在测试集上的mAP50-95指标提升到了0.5962,在车站各区域实际场景中乘客的平均检测准确率为86.82%;将Deep-SORT多目标追踪算法与单应性矩阵结合,形成客流速度识别方法,经过验证对乘客速度识别的精度可达93.2%,为城市轨道交通车站的安全运营提供帮助。 展开更多

关键词 城市轨道交通 客流状态识别 视频分析 深度学习 目标检测算法

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基于主动防控策略的城市轨道交通风险点集构建方法研究

6

作者 郑凤霞 李冲 +1 位作者 苏宏明 王艳辉 《铁路技术创新》 2023年第3期10-16,共7页

针对城市轨道交通运营全过程,首先对风险和风险点等基本含义进行了梳理,明确主动防控的内涵,提出以风险点辨识、风险点关联分析和风险点排查治理为主要方法的主动防控策略,结合城轨运营现状对风险点按照IFOSE方法重新进行分类,采用主客... 针对城市轨道交通运营全过程,首先对风险和风险点等基本含义进行了梳理,明确主动防控的内涵,提出以风险点辨识、风险点关联分析和风险点排查治理为主要方法的主动防控策略,结合城轨运营现状对风险点按照IFOSE方法重新进行分类,采用主客观结合的条件判断法作为风险点辨识方法,辨识的关键包括事故报告记录的城轨运营组分、维修过程中故障率较高的组分单元以及运营过程中与其他组分关联度较高的组分节点,构建了基础设施类、运营设备类、运行调度类、车站组织类和运营环境类风险点集,为城轨运营管理中进行风险主动防控提供目标对象和方法指导。 展开更多

关键词 运营安全 风险主动防控 风险辨识 风险点集 城轨组分 城市轨道交通

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基于无人机遥感图像的铁路轨道区域分割提取方法研究 被引量：1

7

作者 杨怀志 秦勇 王志鹏 《铁道技术标准（中英文）》 2021年第9期6-12,共7页

轨道区域是列车运行的核心区域,对该区域的铁路基础设施进行快速有效的检测具有重要意义。近年来无人机遥感技术有了很大进步,采用无人机对轨道区域设施设备进行定期或不定期的巡检成为一种发展趋势。然而无人机巡检工作中采集的图像视... 轨道区域是列车运行的核心区域,对该区域的铁路基础设施进行快速有效的检测具有重要意义。近年来无人机遥感技术有了很大进步,采用无人机对轨道区域设施设备进行定期或不定期的巡检成为一种发展趋势。然而无人机巡检工作中采集的图像视域广阔,内容丰富,分辨率高,于是对这些图像中轨道区域的分割提取成为首要任务。本文提出了一种基于无人机遥感图像的铁路轨道区域分割提取方法,首先利用无人机搭载的可见光相机完成铁路沿线场景地物图像的采集,并构建铁路沿线场景语义分割数据集;其次构建了铁路沿线场景语义分割模型以实现对轨道区域的像素级分割;最后提出了双矩形法以对分割好的图像中的轨道区域进行提取。 展开更多

关键词 轨道区域分割 轨道区域提取 无人机 全卷积神经网络 语义分割

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基于机器学习的动车组齿轮箱轴承故障诊断模型研究 被引量：1

8

作者 于祥 高世萍 余进 《铁道技术标准（中英文）》 2021年第9期19-24,共6页

齿轮箱是动车组传动系统关键部件,齿轮箱轴承故障对动车组安全运营影响重大,因此需要对轴承进行状态监测和故障诊断。本研究采用机器学习的算法构建齿轮箱轴承故障诊断模型,结合真实列车运营数据和齿轮箱轴承故障数据,挖掘轴承故障特征... 齿轮箱是动车组传动系统关键部件,齿轮箱轴承故障对动车组安全运营影响重大,因此需要对轴承进行状态监测和故障诊断。本研究采用机器学习的算法构建齿轮箱轴承故障诊断模型,结合真实列车运营数据和齿轮箱轴承故障数据,挖掘轴承故障特征,实现对齿轮箱轴承故障的诊断。模型构建流程主要分为以下四个步骤:数据聚合、数据探索、特征工程、模型构建。使用逻辑回归、随机森林、支持向量机相结合的算法构建机器学习分类模型。模型运行结果显示:模型准确率98%,故障齿轮箱召回率100%。 展开更多

关键词 机械工程 动车组 齿轮箱 轴承 故障诊断 机器学习

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高速列车在途安全监测与预警技术

9

作者 贾利民 秦勇 +2 位作者 魏秀琨 常振臣 吴冬华 《铁道技术标准（中英文）》 2021年第9期1-5,18,共6页

高速列车是高铁完成运输使命的核心装备和直接载体,绝大多数高铁重大事故和安全隐患均发生在列车运行中,高速列车在途安全和运用效率是高铁安全保障和运维技术体系构建的核心目标,也是全球高铁领域科技竞争高地。本文介绍了项目组在列... 高速列车是高铁完成运输使命的核心装备和直接载体,绝大多数高铁重大事故和安全隐患均发生在列车运行中,高速列车在途安全和运用效率是高铁安全保障和运维技术体系构建的核心目标,也是全球高铁领域科技竞争高地。本文介绍了项目组在列车在途服役状态全息化感知和精确辨识、故障在途诊断和预警、预测性精益维修和高性能车地数据传输等瓶颈技术取得的一些重要进展。 展开更多

关键词 高速列车 列车车联网 服役状态感知 故障诊断 隐患挖掘 运维决策优化

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基于神经网络的牵引电机冷却风机性能监控方法

10

作者 陈国锋 李志远 周博 《铁道技术标准（中英文）》 2021年第9期13-18,共6页

为监控牵引电机冷却风机性能状态,进行健康评估和故障预测,防止由于散热不良造成电机定子温度过高,本文提出一种基于神经网络的牵引电机风机性能提取方法。通构建有效特征,基于BP神经网络训练正常运行状态下特征间的关系,预测电机定子... 为监控牵引电机冷却风机性能状态,进行健康评估和故障预测,防止由于散热不良造成电机定子温度过高,本文提出一种基于神经网络的牵引电机风机性能提取方法。通构建有效特征,基于BP神经网络训练正常运行状态下特征间的关系,预测电机定子温度。根据实测值与预测值的偏差,定义风机性能状态。利用统计控制过程理论进行性能预测。通过在CR400BF车型进行验证,上述方法可准确提前预测出风机滤网堵塞故障,有效保证列车运行安全。 展开更多

关键词 牵引电机冷却风机 有效特征 BP神经网络 提前预测

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铁路防护栅栏巡视系统的设计与实现

11

作者 夏志成 雷岳莉 王刚 《铁道技术标准（中英文）》 2021年第9期31-36,共6页

铁路防护栅栏是铁路行车安全的重要防护设施,目前对防护栅栏巡视检查多采用添乘巡视、人工沿线巡查等方式,存在工作量大、检测精度不高的问题。铁路防护栅栏巡视系统采用北斗精确定位技术、图像识别技术、大数据分析技术及AI人工智能学... 铁路防护栅栏是铁路行车安全的重要防护设施,目前对防护栅栏巡视检查多采用添乘巡视、人工沿线巡查等方式,存在工作量大、检测精度不高的问题。铁路防护栅栏巡视系统采用北斗精确定位技术、图像识别技术、大数据分析技术及AI人工智能学习技术实现添乘时自动采集铁路沿线防护栅栏视频数据,并根据栅栏病害信息库,实现防护栅栏各种隐患的全息智能识别、主动诊断、故障警示等工况安全状态评估。系统的应用,不仅能解决人工添乘高强度的工作量,还能提高工作效率,为行车安全奠定扎实基础。 展开更多

关键词 铁路防护栅栏 巡视 全息智能识别 主动诊断 故障预警

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运营主动安全保障与风险防控铁路行业重点实验室

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作者 无 《铁道技术标准（中英文）》 2021年第9期37-38,共2页

运营主动安全保障与风险防控铁路行业重点实验室(简称重点实验室),依托北京交通大学,与中车青岛四方机车车辆股份有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司、京沪高速铁路股份有限公司、同济大学、北京锦鸿希电信息技术股份有限公司等5... 运营主动安全保障与风险防控铁路行业重点实验室(简称重点实验室),依托北京交通大学,与中车青岛四方机车车辆股份有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司、京沪高速铁路股份有限公司、同济大学、北京锦鸿希电信息技术股份有限公司等5家单位共建,是全国铁路行业首批7个重点实验室之一,于2020年12月通过国家铁路局铁路行业科技创新基地的认定。 展开更多

关键词 风险防控 行业科技创新 重点实验室 机车车辆 京沪高速铁路 信息技术 国家铁路局

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轨道交通自主化安全保障系统及架构

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作者 秦勇 王莉 +2 位作者 王志鹏 程晓卿 王彪 《铁道技术标准（中英文）》 2024年第6期1-10,共10页

本文构建轨道交通自主化安全保障系统(RASAS),该系统能够实现对轨道交通领域“人-机-环境-管理”各类风险因素的全息泛在感知、智能精准辨识、预测性精准研判、主动精细化运维、高效应急处置和性能测试评估;系统发展目标是转型至无人/... 本文构建轨道交通自主化安全保障系统(RASAS),该系统能够实现对轨道交通领域“人-机-环境-管理”各类风险因素的全息泛在感知、智能精准辨识、预测性精准研判、主动精细化运维、高效应急处置和性能测试评估;系统发展目标是转型至无人/少人参与的高自主化安全等级模式,力求达到零事故死亡率、零重大事故和零系统宕机时间的总体目标;系统架构围绕列车本体安全、列车运行环境安全、列车运行安全、列车群调度安全以及验证与确认的5层系统功能架构,遵循16项系统基本原则,构建包括关键核心技术层(风险感知、评估预警、安全决策、性能测评)和基础共性技术层(如人工智能算法、数字孪生等)系统技术体系,并规划了从经验响应型到完全自主安全5个等级的系统演进路径;RASAS的提出和建设进一步推动全球轨道交通行业向更加智能化、安全化方向发展。 展开更多

关键词 轨道交通 安全保障 自主化 系统架构 技术路线

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基于深度学习的高速铁路工务设备巡检修数字化应用

14

作者 周小爱 孙瑞海 +1 位作者 代冲 肖翔 《铁道技术标准（中英文）》 2024年第6期25-34,共10页

高速铁路工务设备是铁路运输的基础,其使用状态直接关系到运输的安全性。为提升工务段巡检员和管理层的巡检效率和决策的准确性,解决巡检预警状态缺乏直观性、周期天数设置不合理以及春秋季专项检查缺乏电子化等问题,本文研究了两项关... 高速铁路工务设备是铁路运输的基础,其使用状态直接关系到运输的安全性。为提升工务段巡检员和管理层的巡检效率和决策的准确性,解决巡检预警状态缺乏直观性、周期天数设置不合理以及春秋季专项检查缺乏电子化等问题,本文研究了两项关键技术,以构建数字化技术体系。首先利用深度学习建立了基于卷积神经网络的病害自动识别模型,并通过对几个高速铁路沿线车间的数据进行采集与验证分析,证明该模型在巡检员上传病害影像后,能够自动识别病害。训练精度高达97%,验证精度达到76%。其次,本文基于大数据技术,结合卷积神经网络和长短期神经网络建立设备状态判断模型,并构建出巡检周期预测算法。通过分析两个高速铁路工务段的数据,结果显示,设备状态识别模型能够通过捕捉巡检记录中的关键信息,准确判断设备运行状态,预测巡检次数的平均相对误差为14.3%,精度为85.7%。最后,通过高速铁路工务设备巡检修数字化实现案例,充分证明了两项应用的设计与融合方案能够为高速铁路工务设备的巡检修作业提供充分的技术支持,并能为实时而高效的检修决策提供全面可靠的数据依据。 展开更多

关键词 高速铁路 工务设备 巡检修 卷积神经网络 病害自动设别模型 长短期记忆网络

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基于强化学习的高速铁路列车运行调整方法研究

15

作者 杜心怡 邵长虹 《铁道技术标准（中英文）》 2024年第6期35-43,共9页

我国高速铁路发展迅速,路网规模扩大、列车数量增加以及列车速度提升使得列车间运行关系耦合性强,运行调整难度大。为解决上述问题,本文构建了以调整后的列车时刻表与计划时刻表偏差最小为目标的列车运行调整模型,设计了交互环境、智能... 我国高速铁路发展迅速,路网规模扩大、列车数量增加以及列车速度提升使得列车间运行关系耦合性强,运行调整难度大。为解决上述问题,本文构建了以调整后的列车时刻表与计划时刻表偏差最小为目标的列车运行调整模型,设计了交互环境、智能体、状态、动作、奖励函数等要素,采用强化学习方法中经典的Q-learning算法进行求解,最后通过算例对本文所提出的模型和算法的有效性进行验证。结果表明,该算法的求解质量比先到先发(FCFS)减少了43.87%的总偏差时间。 展开更多

关键词 高速铁路 列车运行调整 调度 强化学习 Q-LEARNING

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基于语义理解与生成模型的铁路应急处置决策支持系统

16

作者 王祥昊 杨怀志 +1 位作者 王莉 胡恒闯 《铁道技术标准（中英文）》 2024年第6期44-51,共8页

本研究旨在提出一种新型的铁路应急处置决策支持系统,该系统基于语义理解与生成模型,能够有效生成应急处置策略、验证并更新处置流程,以及智能分发处置任务。首先,通过融合语义理解与生成模型及铁路应急处置专业知识库,处置策略动态生... 本研究旨在提出一种新型的铁路应急处置决策支持系统,该系统基于语义理解与生成模型,能够有效生成应急处置策略、验证并更新处置流程,以及智能分发处置任务。首先,通过融合语义理解与生成模型及铁路应急处置专业知识库,处置策略动态生成模块能够自主生成应急处置策略,并提供决策支持。接着,处置策略验证与更新模块利用Petri网模型的多方面可量化特性,实现对生成策略的验证与更新,确保策略的实时性和有效性。最后,应急处置任务智能分发模块采用基于BERT的深度学习模型进行命名实体识别和关系抽取,构建出详细的〈处置任务—归属—部门〉知识图谱,并通过Neo4j图数据库及Cypher查询语言实现任务的智能分发。通过这一综合性决策支持系统,本研究为铁路应急处置领域的智能化调度提供了有效的解决方案,并开拓了大语言模型在该领域应用的新方向。 展开更多

关键词 铁路应急处置决策 大语言模型 PETRI网 检索增强生成 BERT模型 Neo4j图数据库

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轨道车辆结构健康监测系统工程化应用研究

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作者 彭畅 王光君 许云飞 《铁道技术标准（中英文）》 2024年第6期11-17,共7页

针对轨道车辆关键结构全寿命周期监测及智能运维需求,开发融合光纤光栅传感与压电智能感知的结构健康监测方法及系统,利用光纤光栅和压电传感网络获取结构服役期间的应变及损伤等关键状态信息,实现结构损伤监测及安全评估,并与地面运维... 针对轨道车辆关键结构全寿命周期监测及智能运维需求,开发融合光纤光栅传感与压电智能感知的结构健康监测方法及系统,利用光纤光栅和压电传感网络获取结构服役期间的应变及损伤等关键状态信息,实现结构损伤监测及安全评估,并与地面运维中心建立通讯链路,为车辆智能运维提供支撑数据,同时以高速动车组作为工程化应用研究对象,开展长期跟踪监测及系统应用验证,装车期间系统性能稳定,安全评估结果与车辆状态及服役里程吻合,表明系统能够有效地满足轨道车辆结构全寿命周期监测与智能运维需求。 展开更多

关键词 结构健康监测 光纤光栅 超声导波 损伤诊断 安全评估

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中老铁路境外货物运输现状与特征分析

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作者 张雅琴 马志强 胡恒闯 《铁道技术标准（中英文）》 2024年第6期18-24,共7页

本文详细分析中老铁路的货物运输现状与效率,探讨其对中老两国以及区域经济发展的影响。首先分析中老铁路的运输能力提升、货物种类多样化、经济发展推动以及面临的挑战等,深入探讨直达运输模式、集装箱多式联运模式、定制化服务模式、... 本文详细分析中老铁路的货物运输现状与效率,探讨其对中老两国以及区域经济发展的影响。首先分析中老铁路的运输能力提升、货物种类多样化、经济发展推动以及面临的挑战等,深入探讨直达运输模式、集装箱多式联运模式、定制化服务模式、分散装运集中清关模式以及跨境电商物流模式等多种模式对于中老铁路跨境运输的适用性。此外,通过使用k-means聚类分析法,对中老铁路境外各主要车站的货运量进行聚类分析,探讨车站间的货运品类特征,为进一步优化货运组织模式、货运产品设计和提高车站货运效率提供了数据支持和策略方向。 展开更多

关键词 中老铁路 跨境运输 货物特征 聚类分析 运输模式

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