摘要：随着我国智能高速铁路的飞速发展,数据中心已经成为云计算的重要基础设施。为实现灵活扩展能力、确保安全可靠,迫切需要提升数据中心的运营维护水平。为解决既有数据中心基础设施管理系统在海量设备数据管理、数据更新、三维展示等方面的不足,开展BIM在铁路数据中心的应用研究。提出系统总体架构,基于BIM模型构建数据中心数字孪生体,形成数字化底座及三维可视平台,利用物联网技术采集、更新数据中心全生命周期数据。基于Revit构建数据中心族库并开发数字化建模工具,通过修改参数自动调整数据中心BIM模型。对BIM模型进行几何模型和数据属性分离并轻量化处理,核心数据按照JSON格式实现结构化存储,利用WebGL技术搭建三维可视化应用平台。应用物联网技术通过全局统一标识关联实体设备与数字孪生体设备,实现全生命周期数据更新。基于中国铁路主数据中心项目进行系统功能开发及测试,验证了数字化数据中心BIM模型构建、三维可视化展示、物联网数据融合应用、全生命周期数据展示、实时定位展示等应用核心功能。研究成果在铁路数据中心建设阶段指导设计、施工,在运营阶段提供可视化、数据化平台,有效促进了铁路数据中心智能运维技术发展。

摘要：自动化监测是邻近高铁工程施工期间保障高铁运营安全的重要手段,但轨旁监测设备会对高铁运营安全造成一定影响。针对高速铁路气动效应对轨旁监测设备安全影响问题,采用《高速铁路设计规范》中气动力计算方法和《混凝土结构后锚固技术规程》中锚固连接内力计算、承载能力极限状态计算的方法,计算分析在路基段列车以350 km/h速度运行情况下,气动效应对距离线路中心线3.5 m的全站仪、保护箱及监测棱镜的影响。计算结果表明,在高铁气动效应影响下,全站仪、保护箱及监测棱镜的锚固螺栓承受的拉力、剪力均小于螺栓钢材破坏受拉、受剪承载力设计值,其锚固基础混凝土所承受的拉力均小于混凝土破坏受拉承载力设计值,满足规范要求。

摘要：高速铁路线下工程沉降监测与控制,是实现铁路轨道的高平顺性施工和高稳定性运营的基础。桥梁工程占我国高铁总里程的50%以上,开展桥墩沉降监测和预报,对高速铁路工程的顺利施工和高速铁路网运营安全意义重大。为建立符合高铁桥墩沉降变形实际的沉降预测模型,基于自回归(AR)模型和线性假设理论,考虑模型变量误差对AR模型建模的影响,推导了顾及模型变量误差的高铁桥墩沉降预测自回归EIV模型建模及解算方法,推演了基于线性假设理论的最佳高铁桥墩沉降预测模型选择方法,在此基础上设计了一种基于自回归EIV模型的高铁桥墩沉降预测方法。研究结果表明:采用该方法建立的沉降预测模型,能够客观、准确地对高铁桥墩的沉降变形趋势作出预测,进而可为施工建设和运营维护决策的制定提供科学依据。

摘要：为了实现铁路勘测过程中海量地理信息数据的有效管理和专业共享,基于ERDAS APOLLO空间GIS引擎的自动化管理与发布方法,结合铁路勘测不同阶段数据特征,建立了一套数据组织、存储、处理和共享的标准化流程,提出铁路地理信息元数据采集与验证方法,实现了铁路地理信息数据的快速入库与属性采集。采用B/S模式设计一种融合数据层、服务层和应用层的系统架构,用于多源地理信息数据的分发与展示;基于***、***及Cesium框架,以前后端架构分离的方式研发铁路多源地理信息数据管理系统,实现数据的统一管理与共享应用。选取总数据量超600 GB的勘测项目作为应用案例,验证系统的数据管理、检核及可视化能力。研究表明,通过自动化的数据管理和服务发布流程,显著降低了数据存储、处理和维护的成本,图属一体化方式可有效提高数据检索效率,增强数据利用价值,满足铁路设计专业对于地理信息数据的应用需求。

摘要：随着铁路防洪安全巡检的常态化,传统的现场踏勘方法已无法满足日益增长的防洪隐患排查需求。旨在开发一种集成化的桌面端系统,以提高防洪隐患监测的效率和准确性。通过无人机多模态数据的集成管理和铁路基础地理信息的融合,解决了隐患定位、概况管理和展示汇报的问题;基于WPF框架,融合Cefsharp和***技术,可实现三维场景与数据操作的紧密结合;利用OpenGL的3D GIS引擎,可提供实景三维模型、倾斜摄影原片、航飞视频等多模态数据的一体化展示与空间分析能力;系统设计分类的隐患标注功能,并通过离线的Spatialite数据库实现数据的持久化和导入导出。选取总里程300 km,包含148个防洪重点工点,2期无人机航飞数据的防洪隐患排查项目作为应用案例,验证了系统的有效性。研究结果表明,该系统能够通过关系数据库和对象存储的结合,实现无人机多模态数据的集成式管理,形成基于高精度实景三维场景的防洪隐患排查机制。

摘要：铁路测绘是我国铁路工程建设的重要工作之一,经过数代铁路测绘工作者的不懈努力,已从建国初期的纯手工测绘发展到现在的数字化和自动化测绘,并向智能化方向迈进。系统总结和回顾我国铁路勘测过程中首级控制测量、1∶10000地形图测绘、1∶2000地形图测绘、中线测量、横断面测绘、工点地形测绘和既有线测量等测绘技术的发展历程;研究利用无人机激光雷达技术开展新建铁路中线测量、交叉测量等专项测量工作,其精度满足10 cm的限差要求;介绍基于车载移动激光扫描技术和无人机倾斜摄影测量技术开展既有铁路各项测量工作的新方法,其测量精度可满足既有线中线测量平面检测限差≯3 cm,一般地段高程检测限差≯5 cm的精度要求。

摘要：为提升铁路工务设备养护管理的技术内涵和精细化水平,采用实景三维可视化、BIM和GIS技术构建三维WebGIS平台,并建立铁路工务设备3DGIS可视化台账,以实现铁路工务数字孪生世界构建与病害问题的动态可视化维护。平台利用Cesium引擎将工务设备模型和铁路三维实景地理信息数据进行网络化调用,实现工务设施三维场景与设备养护信息化的协同管理,并通过设置设备养护检查周期,对生产检查任务进行自动提示和预警。研究表明,系统可为铁路一线工务部门搭建设“施治理-问题填报-信息可视化-整治维护-数据分析”全链条的三维GIS工务管理服务,有效提高铁路工务管理的信息化、智能化水平。

摘要：轨道交通工程基坑地下水位监测中,传统手持式水位计存在着采集效率低、实时性差、无法实现自动化等弊端,而且现有水位自动化设备多采用RS485通讯,存在着数据传输距离近、接线及结构复杂等缺点。在详细研究水位传感器工作原理的基础上,基于MCU设计,自主研发具有高集成度的一体式水位自动化传感器,利用PowerBus接口及MODBUS协议,实现水位传感器与采集模块的数据通信;并采用低功耗休眠模式,对轨道交通工程基坑地下水位实现超长时间连续监测,以满足基坑现场监测工况要求。在某轨道交通工程基坑地下水位监测项目中,将一体式水位自动化传感器与人工手持水位计获取的数据进行对比分析,结果表明,一体式水位自动化传感器获取的水位数据稳定可靠,采集的数据绝大部分误差均在20 mm以内,与手持水位计测量精度相当,能够满足轨道交通工程基坑监测项目中地下水位监测的应用需求。

摘要：为了排查隧道施工过程中潜在的地质风险、指导隧道安全开挖掘进,针对某高速铁路风险围岩隧道浅埋段和可溶岩段,利用TSP和TEM两种方法开展超前地质预报。TSP预报可对掌子面前方围岩状况进行远距离宏观预测,能划定断层、破碎带、地下水等不良地质体的位置和大致规模;TEM预报可在掌子面附近开展多角度、多方位测量,能判定开挖面前方一定空间范围内不良围岩特征,特别是地下水、岩溶的分布及规模。研究表明,TSP震波对应的负反射和低速异常突出反映围岩岩性变化及岩体破碎程度,依据纵、横波速起伏特征可大致判定地下水发育情况;TEM低阻异常直观体现围岩富水状态,并可推测岩溶发育及分布状况,视电阻率阻值变化密集区对应了围岩岩体破碎。研究结果表明,采用两种或多种方法结合开展综合预报,可提升预报结论的准确度和可靠度,TSP结合TEM成功预报的应用实例可为类似风险围岩隧道的超前地质预报提供参考和借鉴。

摘要：本文研究了某城市地铁对其周边规划地块产生的环境振动及室内二次结构噪声影响。该规划地块与地铁3号、5号线换乘站相邻,地块内规划住宅楼栋分别受3号、5号线两条地铁线的影响。监测地铁经过时典型住宅楼栋处的地面振动并根据相关标准计算得到室内二次结构噪声。结果表明,地铁3号、5号线单独影响及两条地铁叠加影响均可满足相关标准要求。列车制动产生的振动影响大于30km/h低速段列车产生的振动影响。相同列车运行状态下,环境振动和二次结构噪声影响呈现随距离增加而减小的趋势。