基于三维大场景的铁路数字勘察与设计优化技术研究及应用

结合铁路设计人员对三维大场景应用需求不断提升，以及铁路三维GIS技术研究及三维可视化平台开发在勘察设计多专业综合应用方面尚存在不足的现状，开展了基于三维大场景的铁路数字勘察与设计优化技术研究，提出了不同阶段铁路三维大场景的制作方法，构建了铁路勘察设计数据库并开发了后台数据管理系统，研发了大场景铁路线路设计优化与决策系统(简称“大场景平台”),实现了铁路三维大场景网络化构建、多源数据管理以及三维虚拟踏勘、专业调查、线路优化、专业设计验证、成果展示等应用功能。经过铁路工程项目实际应用，大场景平台能够满足铁路勘察设计人员室内开展三维数字勘察与设计优化的应用需求，可明显提高铁路勘察设计作业效率及数字化技术水平，并为设计成果数字化交付打下了良好基础。     

基于铁路工程的数字化协同设计平台应用研究

随着数字中国战略的提出，工程勘察设计企业数字化转型的需求日益迫切。为满足数字化协同设计的需求，解决统一协同设计环境和规范化资料管理手段缺乏、流程流转效率和真实性低、项目信息化管理手段不足、三维成果可视化分析不易、知识数据资产无法沉淀的问题，对协同设计平台进行研究并完成相关研发。确定了协同设计平台框架，结合层次化索引、增量存储技术、流程数字化构建、数据采集技术、基于WebGL引擎的数字孪生场景构建五项关键技术。根据铁路项目协同设计需求，研发了协同设计平台，包含系统管理、项目管理、数字孪生场景、计划管理、校审管理、互提管理、分发管理、共享资源、工作空间九个功能模块。介绍了平台在如通苏湖城际铁路项目中的应用，以及在统一协同设计环境、资料集中管理、线上流程管理、信息化进度管理、信息化质量管理、数字孪生场景可视化分析、知识沉淀等七个方面取得的应用成效，提出目前在数据应用效率、管理数字化责任分配认定、用户需求处理上遇到的问题，并针对性提供解决方案和后续研究建议。经研究，协同设计平台能满足铁路工程数字化协同设计需求，在项目应用中可以极大提升设计效率和质量，同时降低成本，有效提高企业数字化水平。     

数字人民币在城轨交通领域 应用模式研究

根据数字人民币软件钱包与硬件钱包的应用规范,并结合城轨交通的行业特性,系统分析软件钱包直接 支付、免密支付、收银台支付以及硬件钱包价值支付、准账户支付,在城轨交通领域的应用场景、应用方案与应 用特点,并结合实际应用经验对各种应用模式进行利弊分析。总结软件钱包与硬件钱包最优应用场景与方案,提 出数字人民币应用的系统架构及“数字人民币+公共交通卡”双应用的建议。展望数字人民币在城轨交通领域的 应用模式及推广趋势,为促进城轨交通领域数字人民币在应用场景建设、应用技术创新、业务模式创新等方面提 供借鉴。     

数字孪生技术在城市轨道交通供电系统中的应用场景分析

分析了数字孪生技术在城市轨道交通供电系统的潜在应用方向和技术可行性。基于设备的全生命周期管理需求,分析了数字孪生技术在供电设备的产品设计阶段、制造阶段和运维阶段的应用场景。基于数字孪生技术的城市轨道交通智能供电系统,能够充分发挥数字孪生技术强大的分析处理能力,实现供电设备全生命周期管理及寿命可视管控,实现供电系统运维向状态修转变,从而提升供电系统运维管理能力。     

数字孪生技术在轨道交通车辆全寿命周期管理中的应用思路

为将数字孪生技术应用于轨道交通车辆全寿命周期管理各业务，实现作业效率和作业质量的进一步提升，结合数字孪生在其它产业的应用情况，从数字孪生的定义、特征、关键支撑技术出发，阐述了数字孪生技术在轨道交通车辆行业产品研发、工艺设计、采购物流、生产制造及检修运维等业务板块的应用场景。对于建立理想状态的轨道交通车辆数字孪生体，从开展MBD(基于模型的工程定义)技术的协同应用、产品构型管理、产品健康管理，以及构建多物理场、多学科的协同仿真等方面提出建议。     

北京地铁数字人民币乘车刷闸秒过

正6月30日,北京轨道交通开启全路网数字人民币支付渠道刷闸乘车体验测试。已开通工商银行数字人民币业务的乘客,可在北京轨道交通已有24条运营线路及4条市郊铁路范围内,通过亿通行APP参与数字人民币支付刷闸乘车体验测试。零壹研究院院长表示,北京地铁交通场景具有小额高频的特性,且用户群体非常庞大,因此这一场景非常适于数字人民币普及推广。以此为试点场景可测试数字人民币系统的稳定性和技术安全性,另外有利于扩充场景和用户群。     

基于数字孪生的铁路货运站场资源可视化系统

针对铁路货运站场资源占用规模大、设施设备种类多、调度作业频繁复杂、站场内部资源缺乏系统性管理等问题，设计基于数字孪生的铁路货运站场资源可视化系统。结合站场资源管理的实际需求，详细阐述数字孪生应用原理及架构，通过精细化建模与仿真、交互与协同、数据融合和分析等关键技术，实现了对站场箱位、货位、股道、车辆等信息的维护和管理。应用表明，该系统可增强站场内部资源间的协同性及数据共享能力，有助于提高铁路货运站场的作业效率和管理水平。     

正射影像图技术在铁路勘测中的应用与发展

研究目的：分析正射影像图技术在铁路勘测中的实际应用及其发展前景。 研究结论：大规模地制作铁路航空或卫星数字正射影像图具有周期短、见效快、节省资金、降低对专门技术设备的需求等特点，能提高信息的现时性；在铁路规划、设计、征地、工务和土地管理中使用数字正射影像图能创造良好的经济效益和社会效益；利用高分辨率的卫星影像或航片制作的各类比例尺正射影像图，可为新线铁路勘测设计的各个设计阶段提供更加直观、信息量丰富、地理精度高等的设计所需信息；将设计区域的地面模型数据（DEM）和正射影像迭合在一起，加上设计的各类铁路设备模型，可以实现设计区域的三维影像图，再沿设计线路加上一条飞行路线，即可实现沿设计线路的三维真实景观图。     

铁路线路问题管理系统的设计与实现

本文采用问题管理、过程方法和标准化管理等科学理念，采用业务场景驱动技术研发了铁路线路问题管理系统，支持问题分类、分级精细管理，实现了问题处理关键环节的闭环监管，显著提高了铁路线路安全问题管理的工作效率和技术水平。     

铁路电子支付平台退款处理优化研究

研究铁路客运服务中铁路电子支付平台处理的各类退款问题，分析其产生原因、处理方式及退款实时性，研究退款处理在技术处理和管理方面的优化措施。提出引入异步通知监控、轮询交易结果等方式对交易处理进行优化，将银行卡类型的B2C退款采用软POS模式，以实现其实时退款。研究表明，通过优化交易处理、缩短退款周期、强化闭环管理、加强机构合作等措施，可以有效提高退款处理效率，更好地为铁路客运业务服务，提高旅客退款体验，树立铁路良好社会形象。     

GSM-R网络SIM卡远程管理技术方案研究

随着信息化、大数据等技术在铁路的运用,对通信系统也提出了更多的业务需求。作为铁路数字移动通信系统实现业务的重要组成部分,SIM卡数据的管理问题凸显。本文结合铁路现网的实际应用情况,分析了铁路GSM-R SIM卡远程管理的需求,并从GSM-R网络、SIM卡、终端方面对如何通过OTA技术实现GSM-R SIM卡的远程管理功能展开研究,形成了铁路GSM-R SIM卡远程管理(OTA)功能方案。     

关于中国数字铁路建设的思考

中国铁道部在“十五”信息化规划中提出了建设中国“数字铁路”的设想，铁路信息化已经历了初期单机应用、中期网络应用以及目前的控制和决策应用三个关键阶段。数字铁路是建立在铁路信息基础结构上，把铁路车、机、工、辆、行政指挥、运营管理等各部门的海量数据．按统一的地理坐标集成起来，使各级决策层及管理，技术人员无论何时何地，都可以安优先界别得到铁路任何一个地方、任何部门的信息。地理信息系统可使铁路信息有高度临场感、交互方便等优势．以直观的形式展现在用户面前，为铁路现代化建设提供强大的信息源，为决策者及生产指挥提供依据。为铁路进行科学化管理、提高运输效率提供了科学的技术手段。     

山绥段TETRA数字集群通信系统试验工程

数字集群移动通信系统在铁路首次应用，为保证顺利开通，在秦沈线山绥段，结合国内的铁路用户需求对TETRA数字集群通信系统功能、性能进行了试验。     

铁路综合视频监控系统与BIM融合应用研究

研究铁路综合视频监控系统与BIM融合应用方法,以提升系统的用户交互、数据应用能力。分析BIM在构建三维虚拟空间、关联监控场景数据的优势,通过构建BIM融合应用功能模块的方式实现系统融合,利用视频接口、BIM预处理、数据共享等完成数据交互,经过三维虚拟空间构建、摄像机范围虚拟、监控对象数据关联进行数据融合,支撑实现监控能力仿真、对象关联调用、数据叠加显示等应用功能,并提供三维可视化及增强现实交互能力。通过将铁路综合视频监控系统与BIM融合应用形成数字孪生体系,有助于提升铁路泛在感知能力,在智能高铁中具备广泛的应用前景。     

"数字铁路"--21世纪我国铁路现代化建设的战略目标

“数字铁路”是“数字地球”概念的一个子集，也是“数字地球”这一庞大系统工程的一个缩影。信息技术是现代化铁路的“龙头”技术，是铁路挖潜增效的关键。在现有铁路设施下，向信息技术要效率、要运能、要安全、要服务质量是一项高投入产出比的重要举措。因此，以信息技术为基础的“数字铁路”是２１世纪铁路现代化建设可持续发展的战略目标。本文提出数字铁路的基本概念，论述了其关键技术、研究的内容、现有基础及实现的可能性。     

基于空天地多源数据的铁路三维大场景构建与应用系统

针对常规平面地形图二维场景存在的缺乏立体感、不直观的问题，提出基于多源空间数据的铁路三维大场景构建方案、铁路三维大场景构建技术流程及数据格式标准化、数据预处理、数据轻量化处理和数据组织管理方法。同时，设计研发了铁路三维大场景应用系统，阐述了系统研发目标、总体架构和系统功能。实践证明，所设计的系统可以为铁路设计人员提供一个更加直观、全面、真实的三维空间设计环境，能够满足铁路工程线路三维虚拟踏勘、专业设计验证和方案三维展示分析等勘察设计工作需要，提升铁路勘察设计数字化、智能化水平。     

对日本数字ATC技术的认识与转发

通过对日本数字ＡＴＣ技术的分析研究，结合我国铁路特点，对高速学铁路应用列车控制系统提出几点看法，并建议在研制铁路ＡＴＣ时，以保证安全为前提，大胆应用通信，计算机等新技术。     

基于WebGIS的铁路线路三维场景构建

文章基于WebGIS技术,研究了铁路线路三维场景构建方法并将其应用于工程实践中。利用数字高程模型（DEM,Digital Elevation Model）与高分辨率遥感影像构建了铁路线路三维带状地理环境;对铁路工程要素模型进行参数化建模,并将建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）与三维地理环境场景进行交互定位;基于ArcGIS Online平台,实现某条铁路线路三维场景的发布、在线浏览、空间分析等功能的应用。     

基于5G-R的铁路物联网固定终端连接管理平台方案

5G-R系统是铁路下一代数字宽带移动通信系统,在民用5G系统的基础上针对中国铁路应用场景定制化开发。在高带宽、大连接、低时延的标准特性上,增加了集群通信、智能呼叫、位置管理等铁路特定功能。为适应智能铁路物联网需求发展,面向铁路沿线5G-R网络覆盖,针对铁路物联网数据回传与行车业务数据共网回传的需要,在5G-R体系中提出连接管理平台功能实体。连接管理平台用于管理铁路物联网中进行基础设备设施监测检测的地面固定终端,通过协调数据发送计划,平衡无线网络话务量,实现对无线资源的统一调度,在保障行车数据传送的基础上实现铁路基础设备设施监测检测系统数据有序回传。针对铁路基础设备设施监测检测系统固定终端的业务需求,对连接管理平台的系统架构、功能组成、运维管理提出细化方案。     

实景三维空间信息平台与数字孪生川藏铁路

智能化是世界铁路发展的重要方向,数字孪生是建设智能铁路的有效途径,实景三维空间信息平台则是物理空间与信息空间中孪生铁路全生命周期精准映射与融合协同的重要基础和“铁路大脑”的神经中枢,也是复杂环境下铁路建设和管理信息化水平与品质保障的关键支撑。本文首先介绍了智能铁路的发展背景和数字孪生铁路的潜在应用;然后提出了实景三维空间信息平台的总体架构与功能组成,探讨了多模态时空大数据高效组织管理、灾害风险信息自适应汇聚与智能服务等关键技术;最后,面向川藏铁路建设的紧迫需求和主要挑战,对数字孪生川藏铁路实景三维空间信息平台的建设与应用作出了归纳与展望。