摘要：为了实现铁路基础设施运营维护共融联动,针对铁路基础设施运维阶段存在的海量监测设备连接难、设备状态实时感知难、生产要素资源调度难、维修作业过程监控难等问题,运用5G数字新基建赋能BIM技术,提出5G+BIM技术的数字化融合应用方法,形成铁路基础设施运维管理“数字化-系统化-智能化”协同互馈的应用模式。在此基础上,围绕铁路基础设施运营维护多元化、综合性的应用需求,设计基于5G+BIM的铁路基础设施智能运维管理平台的总体架构、网络架构和5G应用模式。结合5G通信广连接、大带宽、低时延的特性,研发涵盖基础设施状态监测、关键区域视频监控、检修养作业过程管理、智能运维辅助决策、故障处置与应急救援指挥调度、以及智能设备远程控制等功能,实现了路局集团公司、站段、车间与工区四级部门日常运维生产全过程实时监控、定位跟踪、预警分析、移动通讯、应急处置、无人化值守等精细化、精准化管理。将平台应用于某路局集团公司供电、房建专业基础设施运维管理过程中,成果可为运维管理单位提高30%工作效率,降低20%生产成本,经济效益显著。同时,随着智能高铁发展步伐的逐步加快,平台建设将推动高铁智能化运维的发展,为未来实现铁路基础设施全生命周期数字孪生提供技术参考。

摘要：为规范铁路、公路工程等陆路交通基础设施工程设计交付的数字化成果,保证设计数据向施工阶段移交的完整性、正确性及通用性,提高设计数据利用率和数字化程度,结合国内外陆路交通基础设施设计数据数字化交付现状调研,在公铁工程二维设计交付基础上,融合三维设计数据,研究制定陆路交通基础设施设计阶段(可研、初步设计、施工图设计)数字化交付标准和交付内容(说明、附件、附图、附模),并将交付内容离散为结构化数据、三维信息模型、非结构化数据。结构化数据规定基于UML类图和元数据子集梳理各业务之间关联关系,采用XML SCHEMA数字化交付;三维信息模型规定采用IFC格式进行交付,并规定模型交付内容及深度要求、模型表达要求(基本模型+参考模型)、信息提交要求等;非结构化数据一般采用PDF格式或表格形式进行线上审批管理。标准规定三维信息模型、结构化与非结构化数据等不同表达方式之间的具有属性关联映射及规范的数字化交付标准流程定义,实现公铁陆路交通设计数据的无损传递,解决设计交付数据计算机识别性差、再利用率低等问题,为全生命周期公铁陆路交通行业数字化、智能化奠定基础。

摘要：人们对“铁路三化”存在严重认知偏差,制约了铁路“数智化”转型。通过关系模型、演化路径、技术体系、语义建模及能力评估5个维度的全方位研究,形成适配“铁路三化”发展的方法论及理论支撑体系,以便统一认识,为整体提升铁路“数智化”快速迭代及创新能力提供思路和方法。基于多视角,构建基于核心价值、典型特征及演进历程的“三化”关系模型;分析从单体垂直应用、分布式服务、“云平台+服务”V1.0,到自主可控的“信创云-边-端”协同的“云原生+微服务”V2.0的架构演变路径;提出基于CPS复杂理论体系的“业务、系统、应用”多维要素叠加的新型融合技术体系;基于仿生机能的“拟树生长”建模,语义化表达了“三化”演进的机理,并通过熵权法进行能力评估。为铁路“数智化”转型与企业战略重构的最优匹配、演进路线的最佳选择、全链路转型战略的正向顶层设计提供了借鉴和指导。研究结果表明,铁路信息化始终贯穿铁路发展全生命周期;智能化是信息化、数字化发展的高级阶段;“三化”不是取代和递进关系,而是相互支撑的共存迭代关系,有着本体发展层次及特征差异。研究结果可为“三化”并存、递进、迭代的差异化发展提供解决方案;为推动铁路“上云用数赋智”行动及“数智化”转型提供系统的理论指导及技术支撑。

摘要：针对现行铁路运输收入清算系统方案确定早、架构老旧、服务功能有限,以及数据管理和深入运用能力不高等问题,基于现有铁路运输清算系统相关理论研究,聚焦清算系统业务改进及技术提升,结合已有制度要求和用户期望,提出新铁路运输收入清算系统设计方案。方案重构了系统总体架构,使用新的技术架构,开发了成本归集、收支对照、预清算、经营业绩预测等新业务模块,提升清算平台服务水平。为满足新系统的体系设计和用户深度数据分析需求,新系统采用基于“分库分表”的事务型数据库以提升运行效率、使用基于分析型数据库进行大数据运算等关键技术。新系统投产使用后将提升铁路清算系统的先进性、系统清算效率,以及铁路财务管理清算工作的精细化和智能化水平,未来可以从系统的技术实践和业务改进方面做进一步探索。

摘要：为进一步提高高速铁路周界入侵的监测水平,研究基于多传感技术融合的高速铁路周界入侵监测技术方案。首先分析高速铁路各典型场景,并结合视频智能识别、毫米波雷达、激光雷达等传感技术自身特性,匹配传感技术与场景适应关系,提出“一景一案”的设计模式,形成针对每一高速铁路周界入侵典型场景的多传感技术融合监测方案;其次,提出监测技术方案的技术架构和数据架构,并实现功能设计、性能设计、接口方案设计、网络方案设计等;最后,开展基于视频智能识别、雷达、视频与雷达多传感融合的关键技术研究,并进行试验验证,试验结果表明在监测范围内多传感技术融合的监测方案,可有效实现高速铁路周界人员入侵与异物侵限的实时监测。

摘要：开展高速铁路灾害监测大数据分析应用,有助于高速铁路沿线灾害的精细化监测,辅助灾害监测系统运用、维护、管理等决策,为基础设施检测、动车组列车运行等提供高速铁路沿线灾害信息,在更大范围发挥数据对铁路安全生产的支撑作用。围绕高速铁路灾害监测系统发展和灾害监测数据共享需求,在分析高速铁路灾害监测数据的特征及应用需求的基础上,提出高速铁路灾害监测大数据分析系统的设计目标及定位,采用国铁集团主数据中心一级部署,国铁集团、铁路局集团公司、站段、车间四级应用模式,设计了系统架构。从铁路和气象监测数据融合分析应用、灾害时空分布规律、灾害监测设备状态分析、数据共享等方面提出灾害监测大数据分析的典型应用场景,为高速铁路灾害防御和安全生产提供决策支持。

摘要：在高速铁路工程建设中,因大规模的跨专业设计与多工序的交叉施工而带来的协同复杂性不言而喻。如何实现不同阶段、不同软件、不同参与方之间高复杂性的协同工作将是未来高速铁路工程建设的一大挑战。openBIM作为当今世界上最流行的工程协同解决方案之一,通过开放的标准与工作流程为AEC行业带来了新的解决思路。针对国内高速铁路工程建设的协同难点,提出基于openBIM的铁路工程建设协同模式,以通用数据环境为核心,采用IFC,IDM,MVD和COBie等openBIM标准及基于ISO 19650的协同工作流程在项目团队内部创建无缝协作的生态系统,并在京张高速铁路建设过程中进行实践应用。最终实现设计、施工、运维等全生命周期阶段数据的无损化传递与建设阶段各关键工序的信息化管控,并形成满足运维需求的建设期三维数字化资产,从而最大化BIM应用价值。

摘要：由于铁路建设施工过程复杂且管理难度大,为提升企业对铁路工程项目的管控能力和项目施工过程的信息化水平,依托京雄城际铁路JXSG-7标段雄安站特大桥工程项目,基于BIM技术对企业级铁路施工管理平台进行研究。以雄安站特大桥BIM模型和倾斜摄影模型为基础,基于信息化集成管理理念,采用私有云+公用端模式的多层架构体系(MVC技术架构)、BIM模型轻量化、分布式存储等技术以及安全传输协议,构建施工管理平台,并介绍平台的项目管理、综合驾驶舱、项目施工管理功能模块(电子沙盘、进度管理、质安管理、费用管理、过程资料管理)等内容。该平台在施工过程中成功示范应用,将雄安站特大桥的施工进度加快了10%,降低了安全风险20%。同时,平台满足了企业对项目高度集中信息可视化管理和日常管理机制,实现了企业到项目一体化闭环管理,推动铁路工程施工智慧化的发展。

摘要：为解决铁路行业工程建设阶段现场资源调度难、生产情况实时把控难,以及紧急事件应变处置难等问题,提升施工各参与方对铁路工程施工现场情况的掌控分析和紧急情况的应急决策能力。以广州白云站铁路工程项目为实际背景,通过对项目管理各方实际调度需求的梳理分析和施工建设管理过程中涉及的多源影音数据归纳管理,研究私有云+公用端模式的多层架构体系(MVC)、5G技术、数据融合、BIM+GIS、全IP网络结构等关键技术以及安全传输协议,结合多源影音数据融合与分析算法,研发涵盖“基础数据管理、即时通讯、预警分析、指挥调度以及调度移动端APP”等功能模块的铁路工程多源影音融合指挥调度平台。平台将施工现场的物联设施、监控设备、通讯工具等多源时效数据交互应用,实现高效管理与资源调度、现场即时管控与多方面综合考量、快速分析与应急决策的铁路工程项目调度指挥信息化、数字化管理。平台在白云站建设过程中示范应用,为白云站工程调度效率提升30%,减少25%的安全事故,取得良好的经济效益和社会效益。

摘要：随着智能铁路、数字铁路的发展和技防手段在铁路入侵检测监测中的应用,对依托各种智能识别技术建设的入侵检测监测系统的测试成为亟待解决的问题。既有的依托物理实际测试环境的硬件在环测试已无法满足测试需求,需要研发虚实结合的测试技术和平台,以满足新一代信息技术赋能下的列车运行环境安全检测监测系统测试需求。为此,对基于虚实结合的铁路入侵检测监测系统的测试场景构建、测试方法、测试关键技术等进行研究,对测试平台的架构、功能进行设计,为铁路入侵检测监测相关系统的测试提供平台和技术支撑,为新技术、新产品、新装备的研发提供试验环境,助力智能检测监测技术、设备和系统的落地应用。