摘要：研究目的:由于所关注的应用领域不同,以三维信息模型为研究对象的BIM和GIS在粒度、尺度等方面展现出各自的优势。然而,铁路工程所具有的跨度长、范围广、工点复杂多样等特点决定了仅依赖BIM或GIS技术推动该行业信息化建设具有局限性。本文旨在研究二者融合技术用于铁路工程信息化建设的方法。研究结论:本文从研究和应用两个层面介绍了当前在铁路信息化建设中为BIM与GIS融合所做的探索和尝试:(1)研究了铁路工程要素语义扩展方法,奠定了BIM与GIS之间语义信息交换的基础;(2)提出了以数据格式转换为核心的BIM模型跨GIS平台集成方法,并从几何、语义、属性三个方面验证了实施BIM与GIS融合技术的可行性;(3)本研究成果已在哈尔滨站改造、杭州南站新建等多个铁路工程BIM设计项目中开展应用,极大增强了大型站房模型的数据共享能力,提高了GIS平台对BIM设计模型的集成和管理水平。

摘要：为实现铁路三维信息模型在不同平台之间的互操作和信息共享,提出了一种基于多元信息分离和独立存储、支持简化层次细节和场景构建的模型数据交换方法 RIMTrans.首先,从RIM各单元要素中提取描述几何特征的参数,通过快速网格化等算法将其转换为GIS需要的Mesh数据;其次,建立IFC与RIM语义之间的映射关系,保证了数据交换过程中语义信息的完整性;第三,引用IFC规定的属性定义和描述方式作为标准交换格式,实现属性信息的传递;最后,以语义为主导,从几何、属性、语义3个方面对RIM进行了多层次细节简化.通过选择某铁路工程设计工点案例区域,采用RIMTrans方法开展了设计阶段信息模型的格式转换实验,结果表明,本文提出的数据交换方法灵活可控,三维模型中附带的铁路工程语义信息完整性可达85%,与传统作业方式相比,RIM信息模型的转换时间耗用降低70%,集成到三维GIS场景中的准确度达100%.

摘要：针对BIM模型几何复杂、与GIS融合时构件结构难以准确恢复等问题,提出一种基于构件复用与边折叠的BIM模型几何轻量化方法。首先,对IFC格式的构件装配关系进行解析,确定各构件的参考模型和空间变换矩阵;然后,利用边折叠简化算法对模型面片顶点进行二次误差测度,在保证质量的前提下对参考模型进行几何简化;最后,将构件实例的相对空间方位信息转换为3D GIS平台的绝对位置姿态信息,实现BIM模型在3D GIS场景中的构件级重装配。通过实验对比分析,验证了本文方法可将模型的几何轻量化比率提高1.9倍,并确保3D GIS平台中BIM模型各构件之间的拓扑联接关系得到完整恢复。本文方法能够为基于BIM与GIS的精细化建设管理提供一套可靠的数据交换方案。

摘要：针对多源光学卫星影像几何校正过程中同名点匹配率低、配准过程自动化差等问题,本文采用相位一致性代替原始尺度不变特征变换(scale invitation feature transform,SIFT)算法中的像素灰度值梯度对主方向和特征向量进行描述,提升特征描述的正确率;以频率域下相位分析结果为约束条件对匹配结果进行优化,抑制错误匹配同名点;同时,提出了一种基于随机采样一致性(RANSAC)的自适应选择策略,提高参数估计阶段的自动化水平;最后,实现多源光学卫星影像间的配准。多组数据实验结果表明了该方法在辐射非线性畸变多源光学卫星影像间配准中的有效性和适用性。

摘要：为解决既有运用条件下滑动式挡车器难以满足多编组列车平稳止挡的工程难题,基于摩擦吸能原理提出一种二级滑动摩擦式挡车器,以满足不同车型的止挡吸能需求,降低列车的最大车钩力。依据二级滑动摩擦式挡车器的工作原理,该二级滑动摩擦式挡车器用两级摩擦副替代既有滑动式挡车器的一级摩擦副,通过挡车器上下部的相对滑动来缩短挡车器的滑动距离。以某型地铁列车为例,利用simpack软件建立列车撞击挡车器的仿真模型,用105号力元模拟车钩缓冲装置,对列车撞击挡车器模型进行数值仿真,得到列车撞击挡车器的动力学响应特性和挡车器参数对碰撞吸能特性的影响规律。研究结果表明:与采用既有的滑动式挡车器相比较,采用二级滑动摩擦式挡车器能够降低列车受到的最大车钩力,缩短挡车器的滑动距离,满足多编组列车的挡车需求;二级滑动摩擦式挡车器中两级摩擦副摩擦力和挡车器质量是影响列车最大车钩力和挡车器滑动距离的重要因素,其中挡车器上部质量是影响列车最大车钩力的最重要因素,第2级摩擦副摩擦力是影响挡车器滑动距离的最重要因素,通过合理调节两级摩擦副的摩擦力及挡车器上部和下部的质量能更好的发挥二级挡车器的功效。

摘要：针对几何校正过程中多源遥感影像同名点匹配率低的问题,提出一种基于相位一致性相关的遥感影像配准方法。该方法首先使用多尺度Harris提取出不受高斯平滑影响、位置稳定的角点,而后以金字塔分层映射为搜索策略,在参考影像上预测可能包含同名点的子区域,通过计算该子区域与待匹配点领域的相位一致性,同时引入相关系数作为相似性度量获取同名点对,最终实现不同光谱影像间的配准。实验表明,该方法的误匹配率较低,精度和稳定性高于传统原始影像灰度相关及同类配准方法,适用于不同传感器或不同光谱通道间影像的匹配。

摘要：针对湖北省大东湖水网的水环境监测任务,提出以环境与灾害监测小卫星CCD影像结合地面实测数据为主要处理分析目标的遥感监测系统设计方案;借助遥感影像预处理手段和光谱反演分析方法,分析研究使用环境星数据进行水环境监测的可行性,结果表明该遥感数据的时效性更强,应用价值更高。此外,在传统水环境监测规范和标准基础上,介绍遥感数据预处理与水环境监测系统的架构设计、功能组成和具体实现,并对该系统做出总结和展望。

摘要：为了研究爆破片在瞬态超高压作用下的破裂形态和破裂压力等动态特性,设计了一种十字开槽爆破片,并通过实验和数值仿真相结合的方法进行了研究。首先,搭建了CO_(2)爆破试验平台对爆破片进行瞬态升压加载实验,得到了爆破片的破坏形态及破裂压力值;然后建立了基于Johnson-Cook损伤本构的十字开槽爆破片瞬态升压破裂失效的有限元模型,对破裂失效规律进行了分析。结果表明失效模式主要为十字中心破口,破裂形态、破裂压力和破裂时间与实验结果吻合良好,相对误差在6%以内;同时对十字开槽爆破片的有效厚度、槽深、槽宽等破裂压力的影响因素进行了仿真分析,得到破裂压力随有效厚度的增加而线性增大,随槽深的增加先下降后增大,随槽宽增加而成指数函数关系增大等规律。研究成果可为瞬态超高压力作用下的爆破片设计及工程应用提供参考。

摘要：针对线路级铁路桥梁三维设计交底现有实现方法存在时间人力成本高、模型兼容性差、设计信息缺失等问题,本文提出一种三维设计交底快速实现方法。首先创建与桥梁设计系统相关联的固定数据结构设计表单,通过解析表单快速获取桥梁设计数据;然后基于AnyCAD定义参数化构件单元,搭建参数化构件库,通过建立构件与设计参数之间的映射匹配关系,实现自动批量参数化建模;提出构件定位参数计算方法,实现模型沿线位自动定位装配;模型成果与GIS(Geographic Information System)平台兼容性较好且自动修正坐标系转换误差,实现自动批量导入。结果表明,在实际工程中,采用该方法后模型构建效率可达每人150 km/d,且桥梁数字模型与设计参数一一绑定,能为线路级铁路桥梁三维设计交底提供了高效解决方案。

摘要：三维地理信息技术已广泛应用于铁路工程的规划、设计、建设、运营维护各个阶段,其形成的信息化服务平台极大地提高了项目数字化和智能化水平。Q/CR9157—2020《铁路三维地理信息数据技术规范》在总结既有经验的基础上,科学性、系统性地规范了我国铁路工程三维地理信息数据的生产、更新、管理和应用。本文对该标准进行了深入解读,包括阐明标准的编制背景及相关地理信息标准的研究现状,对标准的编制依据、主要内容进行深入分析。通过分析可知,本标准有助于推动我国铁路工程三维地理信息数据相关技术的进步,提高我国铁路工程全寿命周期的信息管理的水平。对完善贯穿铁路设计、建设、运营、管理和维护全生命周期的“数字铁路”,加快提高我国铁路的信息化水平起到重大作用。