基于IFC标准的城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据有效性检查

城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据的体量不断增长,数据的有效性成为各个阶段协同工作的关键要素之一。以IFC(Industry Foundation Classes)标准为基础,对实现城市轨道交通BIM数据的有效性检查进行分析。基于IFC标准架构对轨道交通BIM数据的完备表达,引入了模板匹配的检查方法,搭建了基于IFC标准的BIM数据有效性检查平台,实现了对城市轨道交通BIM中对象及属性信息的有效性检查。最后,通过实际工程案例测试验证该方法的可行性。     

属性驱动的列车控制系统需求建模与验证

形式化语言越来越多地用来描述列车控制系统需求规范,其精确的语法和语义一方面有助于创建精确的需求模型、消除理解差异,另一方面也为进一步分析验证提供了基础.通过提出一种基于属性的需求分析方法,利用具体的形式化技术来分析需求.首先将由自然语言描述的需求规范转换为属性描述语言(PSL)形式化规范,并通过仿真和博弈分别进行语义检查和可实现性验证,最后通过断言来检验形式化语言所刻画的系统的精确性和完整性.该方法从自然语言形式的需求约束中直接提取相关需求规范,构造形式化模型并进行验证,为需求的早期确认提供了一种新的实用途径.并以CTCS-3级列控系统RBC切换场景为例,说明该方法的有效性.     

基于IFC的轨道交通BIM构件标准库研究

针对轨道交通工程的建筑信息模型(building information modeling,BIM)建模方法不统一、信息不规范,导致 BIM 模型数据难以在后期有效统一应用的弊端,研究基于工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准的轨道交通 BIM 构件标准库。首先,根据轨道交通工程各专业构件的表达需求,研究构件类型、构件信息的 IFC表达,以及适配 IFC 标准的扩展机制;其次,提出轨道交通 BIM 构件标准库技术框架,主要包括基础数据层、技术支撑层、应用场景层、用户层;然后,采用国家标准的分类编码方法定义轨道交通各专业 BIM 构件的分类编码,设计了构件信息模板,规范各专业构件的属性信息及其资源链接方式;最后,研究 BIM 构件模型的加解密方法,以保障轨道交通工程 BIM 模型数据的安全性。研究结果表明,通过搭建统一的 BIM 构件标准库,能够促进参建方采用标准化的 BIM 构件模型创建轨道交通 BIM 项目模型,保障 BIM 模型的规范性。     

基于IFC标准的高铁接触网信息模型创建的研究

研究目的:BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术对于提升工程建设管理水平具有重要作用。当前,高铁接触网BIM技术的应用研究仍然停留在起步阶段,且进展缓慢。利用基于IFC(Industry Foundation Classes,工业基础类)标准对高铁接触网BIM信息进行描述,是解决这一问题的有效途径。研究结论:(1)通过对比IFC标准各种扩展机制,提出采用代理类与自定义属性集相结合的扩展方式进行高铁接触网BIM基本信息描述;(2)开展了高铁接触网BIM信息分析,构建了高铁接触网身份信息、定位信息和技术信息IFC属性集;(3)提出了高铁接触网BIM建模方法;(4)经验证,本文提出的属性集与建模方法有效可行,有利于提升高铁接触网BIM模型的完备性,可为深化高铁接触网BIM技术的应用研究提供技术支撑。     

基于IFC4的电气化铁路接触网BIM数据存储标准研究

通过对IFC4数据标准框架及存储结构的研究,结合电气化铁路接触网自身的特点,充分考虑数据标准的兼容性及可扩展性,参照传输/配送系统的定义模式,总结接触网系统结构组成及电能配送关系,提出基于IFC4的电气化铁路接触网BIM数据存储标准扩展原则及具体实施方案,分别从实体构件、预定义类型及属性集三个方面对IFC4标准进行扩展,为铁路行业开展多专业、跨平台协同设计,实现信息模型的数据转换与数据共享提供技术支撑。     

湖南省基础地理信息多元化的研究

从湖南省基础地理信息产品的实际需要出发,着重论述基础地理信息数据多元化属性、可持续性利用、生产工艺自动化等几个问题,通过制定多元属性标准、优化工艺流程和开发应用软件,达到规范生产标准、提高生产力的目的,满足不同行业对基础地理信息的需要.     

湖南省基础地理信息多元化的研究

从湖南省基础地理信息产品的实际需要出发，着重论述基础地理信息数据多元化属性、可持续性利用、生产工艺自动化等几个问题，通过制定多元属性标准，优化工艺流程和开发应用软件，达到规范生产标准、提高生产力的目标，满足不同行业对基础地理信息的需要。     

铁路机务车辆BIM数据存储标准研究及应用

BIM数据存储标准是BIM技术标准的重要组成部分，而IFC标准是唯一支持数据完整性以及数据交换性的公共标准，铁路大部分专业已完成了IFC标准扩展及部署应用，但铁路机务车辆IFC标准尚为空白，有必要开展铁路机务车辆IFC标准研究。在IFC4标准基础上，系统梳理铁路IFC标准框架及研究进展，提出铁路机务车辆IFC标准扩展原则，结合全路机务车辆设备分类趋势和专业设计习惯，开展铁路机务车辆IFC标准实体类及属性集扩展，其中实体类扩展包括空间结构单元扩展、系统扩展和构件扩展，属性集扩展包括部件属性集扩展和构件属性集扩展；完成了扩展成果在达索平台的部署及应用，并依据铁路机务车辆IFC实体分类原则建立了铁路机务车辆BIM标准化模型数据库。研究成果充实完善了中国铁路BIM标准体系，实现了铁路机车车辆BIM设计高效化、标准化以及BIM模型几何和非几何信息的标准化传递及共享，为建设管理和运维交付及拓展应用提供标准化BIM基础数据支撑。     

一种基于QoS综合匹配的Web服务选择方法

当前基于QoS的Web服务选择方法，缺乏同时考虑QoS语义和数值处理及用户的个性化需求。基于多属性理论，提出一种QoS综合匹配方法用于筛选功能相同但QoS属性不同的候选Web服务。本方法包含QoS语义和数值综合匹配、构建多属性决策矩阵、个性化服务选择这几个阶段。实验验证本方法推荐结果符合用户需求。     

IFC铁路通信领域概念模型构建方法研究

采用统一建模语言UML构建IFC铁路通信领域概念模型是IFC铁路通信标准研究的一项重要内容。基于IFC铁路通信系统分解及数据需求的研究成果,深入研究IFC铁路通信领域概念模型的构建,提出一种模型构建方法:将通信元素分为空间、物理、功能空间以及系统4类元素,提取4类元素构建3个核心模型,即空间模型、物理模型及功能模型。3个模型互相关联、密不可分,共同组成IFC铁路通信领域概念模型。该模型通过对铁路通信领域实际需求进行抽象和提炼,实现了对IFC铁路通信系统准确、完善的描述,对IFC铁路标准研究起到重要推动作用,也为今后相关通信BIM设计软件的开发奠定了基础。     

基于对象的铁路公用基础信息编码方法

基于已有的信息编码方法,结合生产制造业和产品的编码经验,提出基于对象的信息编码方法。该方法将铁路公用基础信息作为对象,采用基于对象的方法,分析对象的属性和对象之间的关联关系,形成铁路公用基础信息分类体系。根据分类体系构造类别码。分析对象的基本属性。根据选取的属性构造类别码和辅助码。采用专家知识库和优化算法优化选取适于编码的属性,利用对象的继承性,形成编码模型。根据编码模型和编码规则,将类别码、属性码和辅助码组合在一起形成信息编码。采用该方法对铁路车站信息进行编码,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于IFC标准的面向需求的动态加载方法

为解决Web端建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）场景数据加载技术面向复杂模型数据时存在的加载时间过长、用户体验不佳的问题，提出一种Web端基于工业基础类（IFC,Industry Foundation Classes）标准的面向需求的动态加载方法。以IFC模型文件作为研究对象，在遵从建筑语义前提下，以建筑构件为粒度，将层次关系、几何特性、材质、属性等信息拆分存储；结合构件可见性和几何相关性，设计出基于图形处理器（GPU,Graphics Processing Unit）加速的面向需求的动态加载方法；搭建实验测试环境，选取若干IFC模型文件，进行方法验证。以初始加载构件个数、内存占用和初始加载时间作为性能评价指标，与使用BIMServer开源服务器平台加载的方法相比，文章所提方法的初始加载组件数量减少了约71%，内存占用减少了约40%，初始加载时间缩短了约78%，有效减少了用户因加载而等待的时间，改善了用户交互体验，可为铁路行业开展Web端BIM大场景应用提供快速加载技术支持。     

铁路信号IFC国际标准的研究与制定

介绍IFC国际标准的制定过程,论述铁路信号IFC国际标准的研究内容和研究方法,包括铁路信号IFC国际标准工作范围确定、IFC分解方式研究、共享构件和通用模式研究、用例确定、数据需求分析,以及IDM、MVD等IFC相关内容研究;针对各项研究内容,提出铁路信号IFC国际标准的实现方法和流程,分析研究过程中容易出现的问题和解决办法,从根本上解决了目前IFC标准在铁路信号领域的缺失问题。研究表明,本文论述的IFC标准研究内容和方法不仅适用于铁路信号领域,同时也适用于其他铁路工程领域,可以为今后铁路工程BIM实施标准的制定、铁路BIM软件的研发以及铁路BIM应用研究等提供参考。此外,本文研究制定的IFC国际标准将中国铁路相关标准与国际标准接轨,研究成果将成为国际BIM应用最重要的标准之一,为中国铁路"走出去"战略打下基础。     

圆形盾构管片拼装质量激光扫描自动检测研究

管片拼装是盾构施工过程中的关键一环。由于盾构姿态控制不当及其他因素,管片拼装错台、椭圆度失准等工程质量问题时有发生,而传统的人工抽检方法效率较低且检测范围有限,使得这些质量问题往往成为隧道结构体投入使用后的安全隐患。针对圆形盾构管片的拼装质量,采用三维激光扫描的方法,自主开发一系列包括坐标变换、非关键点剔除、边线提取、环中心拟合、径向错台计算、环向错台计算、椭圆度计算等的圆形管片点云处理算法,实现拼装管片错台和椭圆度的自动、即时、全面、精确检测。结合实际工程案例进行分析,验证圆形盾构管片拼装质量激光扫描自动检测方法的可行性。     

轨道检查仪检定台超高的复现和检定分析

介绍正切和正弦2种不同工作原理的常用轨道检查仪检定台的超高复现过程,以正切原理的检定台为例分析其超高检定原理,根据工作原理图推导复现过程和检定过程中的数学关系,为计量检定人员分析和理解轨道检查仪检定台超高的复现和检定提供参考。     

运行时验证及其在列车运行控制系统中的应用

运行时验证是一种将模型检验方法与测试相结合的轻量级验证技术,它能够有效地降低系统验证的复杂度,提供系统运行阶段的安全保障,因此在安全苛求系统的验证领域有着极其重要的应用。本文提出一种基于三值逻辑的有限轨迹LTL可执行语义,允许"真"和"假"以外的逻辑值来显式的刻画验证过程中可能出现的非确定性,从而使得验证的结果更加精确。针对新的LTL语义给出了基于公式重写的运行监控算法和近似优化策略,并结合欧洲列车运行控制系统的实例,分析探讨了该方法在轨道交通控制领域的应用。     

基于条件匹配的ATP区段速度码计算方法

本文提出了基于条件匹配的ATP区段速度码计算方法。该算法以大连金开线“开发区站”、“东山路站”和“九里站”为区域控制中心的控制范围进行了模拟试验，其结果与设计单位提供的码序表相吻合。该算法基本消除了因各站场的特殊性造成的影响，有成为各站场ATP速度码计算通用算法的可能。     

基于多分辨率分析的轨道刚度检测数据自适应预处理方法

针对轨道刚度检测数据中由于钢轨焊接接头所导致的高频冲击成分,提出基于多分辨率分析的自适应信号平滑方法对实测数据进行预处理。通过多分辨率分析手段将信号分解为高频和低频成分,利用高频信号尺度平均小波功率谱识别钢轨焊接接头位置,并通过自适应平滑方法消除信号中高频冲击成分干扰。实测数据验证结果表明,上述方法可以在保留反映轨下基础结构中长波成分基础上有效消除由于焊接接头高频冲击特性所造成的影响,为检测数据分析及轨道状态评价打下良好的基础。