铁路线路视景仿真中构造物三维模型库的研究

铁路线路是由诸多构造物组成,研究构造物的建模方法并建立模型具有很重要的意义。提出建立铁路线路构造物的三维模型库,以便将各种构造物与地形模型、地物模型相拼合,有效地简化视景仿真中景观模型的建立过程。     

基于GIS的风沙地区铁路选线不良地质环境建模及线路优化设计研究

风沙地区铁路选线主要受制于地质因素、环境因素，实现沿线区域地质环境建模是减灾选线及线路优化设计的基础。为提高沙害区线路方案设计的效率与水平，借助遥感技术实现铁路沿线风沙灾害信息识别与提取，设计多源异构地质数据的入库规则与存储方式，建立基于GIS的风沙地区铁路选线不良地质信息库，实现灾害数据的统一管理；利用获取的选线区域矢量、栅格、专题数据，基于GIS建模功能构建风沙区选线地质环境模型，实现不良地质信息的多维表达与空间分析，通过可视化的立体选线方法进行线路方案的优化设计。以格库铁路某沙害区选线为例，建立线路三维地质环境实体模型，通过分析风沙流对平面穿越和立体绕避2个线路方案的危害程度，得到了较为合理的设计结果。研究表明，本方法能够为今后风沙地区铁路选线设计提供一定的技术支撑。     

基于案例库的线路主要技术标准决策方法研究

为解决线路主要技术标准的方案决策优化问题，提出了基于案例库的线路主要技术标准决策方法。通过收集大量的既有选线实例，分析线路主要技术标准的影响因素及作用机理，提取出主要的影响因素。将各类影响因素划分为不同的属性单元，由属性单元与主要技术标准之间的关系设计入库规则，建立基于GIS的线路主要技术标准案例库。以新建天水—陇南铁路为例对该方法进行验证，由查询语句实现线路的主要技术标准选定，与传统方法相比提高了科学性。     

基于三维大场景的铁路线路方案优化技术研究及应用

随着正射影像采集、无人机倾斜摄影、点云激光扫描等技术的发展，在GIS平台中构建三维场景的方法日趋成熟，现有的数字化选线软件多为图形、数据分离的二维设计软件，在GIS平台下开发的具备符合线路设计业务且勘察设计流程的软件较为欠缺，因此，从统筹规划、数据筛选和利用服务进行铁路选线的角度出发，开发GIS平台下的人机交互线路方案优化功能势在必行。将目前三维GIS领域的新技术应用于系统开发中，结合铁路选线的常规调整优化作业流程，提出基于GIS三维大场景中的线路方案优化流程、三维单一及二、三维组合场景下的线路方案优化方法。通过集成线路表达参数、平面交点、断链、纵断面等线路走向控制数据，对优化区域内的线路方案进行空间变换及同步调整，为线路设计提供更加直观、全面的环境信息，以及与之契合的线路空间实体。在铁路大场景系统中开发线路方案优化模块，通过对2.3 km线路方案进行功能应用，验证了本文所提方法的科学性和实用性。     

基于GIS的铁路线路设计系统研究与开发

将地理信息系统技术应用于铁路线路设计,开发基于GIS技术的铁路线路设计系统.介绍系统设计的总体思路,对铁路线路设计GIS的建立、基于GIS的铁路选线交互设计方法以及铁路选线设计应用分析模型等关键技术进行详细研究.     

铁路线路环境影响评估及高速铁路线路方案优化选择的研究

高速铁路线路优化方案的选择很大一部分是由与地势、城市、和环境特征有关的几何线形设计所决定的，对环境影响方面的评估必不可少。选择优化的线路方案是基于居住社区的隔离、环境、地理技术、几何设计等因素考虑的。本文简介了地理信息系统和图形叠置法，详细介绍了线路环境影响评估和优化线路方案选择的具体步骤。同进列举了国外应用GIS于选线相关方面的几个实例。结果证明了GIS作为辅助决策工具应用于线路方案优化选择的优越性，以及它在提供快速多目标评估可行性线路方案应用领域的潜在价值。     

基于Kano模型的车厢服务配置效用评价

[目的]调查并分析车厢服务需求,优化车厢服务设施配置,提升乘客在乘车过程中的综合体验。[方法]通过研究乘客对车厢服务配置需求,构建典型的乘客服务需求空间。以Kano模型为核心建立需求评价模型,结合满意度计算方法,将感性认知进行量化,分析乘客对车厢服务配置需求的效用水平。[结果及结论]基于Kano模型并结合Better-Worse系数分析,总结出了6个魅力属性、4个期望属性、2个无差异属性和7个必备属性的乘客车厢服务配置需求清单。通过此方法清晰地展示了各种需求的重要程度,提出了在长线路列车车厢中配置充电设施、在客流量较多线路列车车厢中配置可折叠式座椅、在机场线路列车车厢中配置置物架等设计策略。     

基于空间相似理论的线路走向决策方法研究

合理科学的线路走向会降低工程投资、提高运输效率,使线路在路网中发挥最佳的作用。为了研究线路走向合理科学的决策方法,通过分析影响线路走向的各种因素,提取主影响因子及属性特征,利用Arc GIS的空间分析、数据处理,实现属性单元的指标值量化。根据空间多维度相似的相似度计算方法,通过空间相似理论和提取出的主影响因子,构建设计线路方案决策模型,实现基于空间相似理论的线路走向决策。并以兰州张掖城际铁路选线为例进行实证分析,得到合理的线路走向推荐方案。结果表明,该方法可应用到线路走向决策中,可为以后线路走向的选定提供参考。     

基于GIS的AHP区间铁路线路方案比选研究

为了确定最优线路方案，综合地形、地物和环境影响等8个因素，包括:坡度、坡向、土地利用、道路、建筑用地、水域和湿地、植物群落和文物古迹等，作为区间铁路线路方案评价指标，建立了基于地理信息系统（GIS）的层次分析法（AHP）线路方案比选模型。以辽宁省康平站—法库站区间铁路线路方案比选为例，进行了基于 GIS 的 AHP 线路方案比选评价分析。该线路方案比选模型对于铁路线路生态环境保护、降低工程造价、避免工程灾害具有重要作用。     

基于GIS的列车运行仿真系统研究

为了真实反映列车运行过程中列车以及相关信号设备状态,描述列车所处地理位置信息,利用仿真技术建立仿真模型,并基于GIS技术建立铁路线路及车站基础地理信息数据,在此基础上进行列车运行仿真.本系统对于检测列车在运行图下运行的可行性和安全性、测试方案的合理性以及新线建设具有重要意义.     

重载铁路线路设备智能运维关键技术研究北大核心

重载铁路线路设备运维中汇集了大量检测监测数据,融合应用多源大数据分析,研究建立线路设备可视化全寿命周期管理和智能运维决策技术是实现重载线路设备智能运维需解决的关键技术问题之一。本文以朔黄铁路线路设备运维为背景,应用BIM、GIS等技术,将设备履历、状态、维修情况、病害等信息进行“一张图”融合,研究桥隧BIM+GIS融合以及轻量化技术;对比常用大数据分析方法的特点,提出基于结构仿真+大数据分析的智能运维决策方法研究思路,并以轨道结构状态评估为例,建立了基于模糊层次分析的状态评价方法。     

铁路三维大场景虚拟踏勘及线路设计要素系统研究

为解决在二维矢量图中进行铁路选线设计工作时缺乏立体感、不直观的问题，基于SuperMap iObjects. Net GIS组件，采用组件式开发技术研制了铁路三维大场景虚拟踏勘及线路设计优化系统。围绕该系统的设计思路，详细介绍了系统的架构、数据库、功能及界面设计；围绕系统开发关键技术，分别阐述了三维场景中线路方案显示及参数化交互技术、基于最小影响域的线路平纵断面及三维中心线自动更新方法、系统与CAD动态联动实现原理、基于WebService的三维地形模型高程计算、GIS三维模型快速生成方法。该系统综合运用了BIM与GIS技术，采用航测影像、卫星影像、激光雷达点云等多种数据源对铁路沿线及周边的三维大场景进行构建，通过系统研发的各个功能模块能在构建的三维大场景中开展线路虚拟踏勘、专业调查、二三维联动设计、GIS三维模型快速布设、成果展示汇报等工作。系统的应用可以满足铁路设计人员三维选线设计的基本需求，能够进一步提高铁路选线设计效率。     

如何编制投资估算才能有效地控制工程投资

目前,在国家基本建设工程中,铁路工程是一项建设周期长、收效慢的工程。特别是长大线路,初步设计概算超估算,技术设计概算超初步设计概算现象较为严重。通过对几条线路投资分析可知,编制投资估算,对控制铁路工程的投资,将起到十分重要的作用。 一、全面分析线路的总体状况 通过沿线踏勘,了解线路所经主要城镇的经济特征,所跨主要地质岩层状况,所需主要拆改工程。根据设计任务书,了解线路的设计等级,各项技术标准,修建线路的主要意义,并掌握本线路应用的新技术情况及各专     

基于组件式GIS的铁路绿色选线决策支持系统研究

基于GIS(Geographic Information System)和DSS(Decision Support System)技术,建立人机交互子系统、模型库子系统、知识库子系统和数据库子系统有机结合的铁路绿色选线决策支持系统.系统在图层叠置中引人权重,对各影响因子进行综合评价;系统在分析线路对环境的影响时,以缓冲区体现线路环境影响范围,以环境敏感等级体现各区域的环境特性,以因子预测值体现因子对拟建线路经过区域的影响,并从线路自身和沿线区域2个方面综合体现环境影响状况.将线路方案的综合环境影响面积作为衡量选线方案对环境影响程度的指标,并纳入到方案比选体系中,有助于更加科学、合理地决策线路方案.     

山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法与应用研究

为解决山地轨道交通隧道在BIM建模中存在的隧道线路偏差大、隧道构件复杂繁多、属性添加效率低以及呈现效果单一等问题,提出一种基于Revit+Dynamo+Excel及EVS软件的山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法。结合隧道线性工程特点,对Revit内置Dynamo插件二次开发,实现隧道快速精准的参数化建模和批量定义属性参数。提出基于EVS软件建立隧道三维地质体模型的方法,制定地层建模和岩性建模的实现方式和标准流程,结合隧道BIM模型全面实现隧道建设过程中的可视化。依托施家山隧道项目,基于Cesium框架实现了BIM模型、GIS地表和地质体三维模型的集成,实现三维可视化模型与模型属性、数据信息等可交互式操作。实践表明,Geo-BIM建模方法可以快速地对隧道BIM模型及其三维地质模型进行建模,通过集成后的模型信息之间能够表现出很好的交互效果,具有良好的工程应用价值。     

基于GPS和GIS的列车定位系统研究

为了克服单独使用GPS的缺点，设计研究了一种基于GPS和GIS（地理信息系统）结合方式的列车定位系统，阐述了系统结构中二者的集成方式，介绍了其关键环节线路GIS地理数据库的建立方法，并讨论了GPS数据与电子地图匹配算法及GPS信息丢失时的数据融合的位置推算法。     

接触网腕臂绝缘子电场分布建模与仿真研究

为使接触网绝缘子电场分布的计算结果更接近真实情况,基于静电场有限元法,建立考虑接触网各组成部件的全尺寸三维模型,仿真分析接触网部件及线路环境对腕臂绝缘子电位和电场分布的影响。结果表明:与单绝缘子仿真模型相比,全尺寸模型绝缘子电场分布发生较大变化,且同型号不同安装位置的绝缘子电场分布不同,同一绝缘子不同圆周方向的电场分布亦有差别。接触网模型部件中,绝缘子连接金具、支柱材质因素对绝缘子电场分布影响较大,而绝缘子材质、导线因素影响相对较小。接触网线路建模环境中,供电方式、列车经过与隧道线路因素对绝缘子电场分布影响较大,而复线铁路因素影响相对较小。     

基于卫星遥感技术的高速铁路外部环境彩钢房类危险源风险评估方法

基于面向对象方法快速提取卫星遥感影像中高速铁路沿线彩钢房类危险源的位置及属性信息，结合风速、高程DEM(Digital Elevation Model，数字高程模型)，坡度等指标，采用层次分析法、层次分析-熵权组合法建立综合评估模型，展开外部环境彩钢房类危险源的识别排查及风险评估。结果表明：较高危险区和高危险区均主要分布在邻近线路两侧区域，两种模型的差别体现在彩钢房稳定性指标上；低危险区和极低危险区主要分布在远离线路的区域，主要地物类别为自然地物及结构稳定的构筑物；层次分析-熵权组合法评估模型的计算结果更为符合实际情况。可以通过建立风险管控制度、发挥监管机构作用及路外宣传等，有效降低高速铁路外部环境彩钢房类风险。     

基于GIS空间分析的地铁线路规划决策支持研究

介绍了GIS空间分析技术在地铁线路规划决策支持中的应用,研究了基于GIS的地铁线路规划基础数据采集、组织、保存,以及使用GIS空间分析为线路走向分析,车站选址分析提供决策支持。     

单列高速列车运行仿真模型与算法

根据高速铁路线路特性,构建线路的3层节点网络模型.第1层描述车站和区间,第2层描述车站中心点、车站与区间的分界点和线路限速变化点及连接这些点的线路,第3层描述线路实际属性变化点及连接这些点的线路.鉴于高速动车组具有动力分散、质量均衡分布的特点,将动车组视为质量均匀且具有动力的绳体,创建高速动车组绳体模型.以动车组通过变坡点和变曲率点为例,分析动车组的受力状态,推导出对应的列车加速度计算公式.提出一种基于预推演的高速列车运行仿真算法.依据建立的线路模型、列车模型和仿真算法,开发了单列高速列车运行仿真系统.通过实例仿真验证了仿真模型与算法的准确性和实用性.