铁路线路局部走向选择智能CAD方法

将知识库技术、交互式图形技术、优化方法和数据库技术相结合,开发了一个铁路新线设计智能CAD原型系统(PIRLCAD).本文介绍利用本系统进行铁路线路局部走向选择的智能CAD方法.     

基于多目标遗传算法的铁路智能选线研究

根据线路设计实践,研究基于遗传操作的铁路空间线路模型。考虑各类约束,建立包含工程建设费用、运营费用和环境影响费用的多目标函数。采用浮点编码的方式编码线路基因,设计与编码方式相适应的选择、交叉、变异三类遗传算子和终止准则,实现了基于多目标遗传算法的铁路智能选线。结合工程算例,对模型和智能选线结果进行验证和评价。     

铁路线路单元质量管理信息系统框架探讨

铁路行业的高速发展向铁路线路管理提出了更高要求,亟需信息系统辅助管理。通过研究分析国内外铁路线路信息管理系统现状,明确线路单元优化划分和养护维修计划优化制定是系统的发展方向。依据公路单元划分的方法,探讨铁路轨道单元划分的原则和方式,研究"秩和检验法"划分线路单元的具体步骤,总结轨道单元划分管理的实际应用效果。参考国外铁路线路信息管理系统的框架搭建形式,结合单元管理思想探讨系统各模块功能,搭建线路检测、单元划分、计划制定、实施效果反馈的连续性管理框架,并在计划管理模块中采用案例推理技术(CBR),设计两次推理过程,建立检测数据与对策源案例的联系,优化养护维修计划制定方法,为铁路线路的管理提供决策支持。     

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。     

新建长寿、垫江、梁平铁路选线设计思路

研究目的:长寿、垫江、梁平铁路的修建将使本地区资源优势迅速转化为经济优势,因此设计出一条线路短、工程小、投资少的铁路方案,对促进区域内的经济发展和完善铁路路网结构均具有十分重要意义。研究方法:以拟建长寿、垫江、梁平铁路沿线的经济、自然条件和工程特征为基点,通过分析铁路线路走向、设计坡度、接轨方案等设计要素,优化线路方案,节约投资,协调与其他基础设施项目布局。研究结论:经过对该项目的选线设计研究,提出了一条线路短、工程小、投资少的铁路线路方案,这个选线设计方案既能与沿线城镇基础设施和建设规划项目有机地配合,带动和促进沿线经济发展,同时又能较好地适应铁路运输要求     

中德铁路工程线路技术标准对比分析

研究目的:通过对中德铁路线路技术标准的对比分析,认识到合理选取线路技术指标的重要性。特别对线路设计参数的选取分析,明确了我国与德国在线路设计参数方面的差异,可为我国线路技术标准的修编提供参考。研究结论:我国的线路设计标准相对于德国标准比较高,而且线路设计参数值选择范围比较大,证明我国铁路的行驶舒适性较好,且有发展的空间,符合发展方向。但个别设计参数还需要进一步试验优化取值。     

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。     

铁路限界管理系统运用管理优化的探讨

结合铁路限界管理系统运用与管理实践,阐述铁路限界管理系统的功能模块功能及作用。为进一步优化铁路限界管理系统运用管理,探讨铁路限界管理系统在曲线上建筑限界折减、设备限界台阶形断面数据录入、孤立点的图形化标识、线路区段划分、系统操作界面、线路基础数据维护、限界管理人员业务素质等方面存在的问题及优化对策,为智能铁路运输的发展提供线路环境基础数据支撑。     

铁路专用遥感探测卫星设计与仿真

基于长大铁路线路横跨多个区域，所处特殊地理位置、地质条件和气候条件，提出铁路遥感探测需求分析。根据需求分析结果，提出铁路专用遥感探测卫星的设计方案，包括成熟的有效载荷和卫星平台。其中，有效载荷为铁路专用智能探测载荷，根据铁路具体情况优化了SAR观测分系统波段、极化方式和智能处理分系统；卫星平台采用成熟的卫星平台方案，针对重轨干涉SAR的需求，加强了姿态轨道控制分系统的设计。针对铁路的高频次重访需求，对卫星轨道的倾角和高度进行设计。基于当前设计，经STK仿真对过境时间进行模拟，结果证实，该设计可实现对待观测铁路的高频次重访。铁路专用遥感探测卫星设计可用于铁路的遥感探测，并应用于铁路的勘测、建设和运营监测。     

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.     

铁路智能运输系统的研究

铁路智能运输系统强调从系统的角度对铁路各专业领域进行综合优化,其最大特点体现在以"高安全、高效率、高品质服务"综合提高铁路运输的整体水平和竞争力。系统中列车、线路、控制中心等各组成部分具有高度智能性,且彼此间有着强大的信息交互能力。根据智能程度的高低,铁路智能运输系统可分为初级、较高级和高级铁路智能运输系统三个阶段。中国铁路智能运输系统的研究尚处于初级阶段,需加强信息共享、信息通讯、安全监控、调度指挥等方面的研究,以智能化用户导航系统、电子商务系统、综合运输系统、智能化紧急救援与安全系统、智能化铁路资源管理系统、智能化营运管理系统、智能化行车控制与调度系统等组成的服务框架为基础,构件系统逻辑框架、物理框架和通用技术平台框架,逐步建立起完善的中国铁路智能运输系统。     

铁路纵断面自动设计与优化方法研究

研究目的:铁路纵断面设计是一项复杂的系统工作,人工设计效率低,易出差错。研究掌握铁路纵断面自动设计与优化方法,可以提高纵断面设计效率和质量,为铁路线路平纵断面方案的优化调整、纵断面技术标准的确定提供快速的参考和指导,为平纵横联动设计奠定坚实的基础。研究结论:应用实例表明:(1)采用坡度模拟、多种约束条件处理的方法进行铁路纵断面自动设计,可以快速获得具有较高价值的纵断面初始方案,为平纵断面方案设计或优化提供快速参考;(2)在自动设计的成果基础上,基于差异演化算法进行纵断面自动优化,可以提高优化速度和优化效果;(3)自动设计、自动优化和自动规范检查,可以显著提高纵断面的设计效率和质量。     

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。     

朔黄铁路重载列车智能操控系统研究

重载铁路已成为国际铁路发展的重要方向,而智能操控辅助系统作为其重要组成部分,合理的辅助操控曲线设计将极大提高运行效率,节约运行成本。在综合研究智能操控技术的基础上,根据朔黄铁路特点,设计出适用于该线路条件下的辅助驾驶系统,除满足准时、节能要求外,还具有实时语音提示、界面显示辅助指导线路运行工况等功能。     

既有线改造并行区段GSM-R无线覆盖方案探讨

以既有宁西铁路增建二线与既有合武铁路并行/交叉地段为例,对两条既有铁路线路并行/交叉地段GSM-R系统无线系统设计及优化进行了深入探讨,包括设计及优化原则、思路和方法。在场强测试及语音长呼测试数据的基础上,利用相关分析和规划软件,给出了宁西铁路与合武铁路并线/交叉区段GSM-R系统无线覆盖方案。     

基于线路风险的铁路救援资源优化配置

分析铁路线路致灾因素,构建铁路线路灾害风险评估指标体系.采用基于风险概率的风险评估方法对铁路线路灾害风险进行评估,得到铁路线路风险发生概率和风险等级,以此为依据抽象得到事故预测点及其风险程度.以救援资源储备点覆盖所有事故预测点为约束条件,以救援资源储备点的建设及运营成本最小和救援资源配送时间最短为目标函数,建立铁路救援资源优化配置模型.采用蚁群算法对模型求解,设计模型求解算法流程.以某铁路局线路和救援资源现状为例,采用上述方法进行线路风险评估和求解救援资源优化配置方案.结果表明,救援资源配置方案与现有资源配置情况相比,节约了救援资源储备点的建设及运营成本,缩短了平均救援资源配送时间.     

铁路智能货检作业模式优化设计研究

货检作业是保障铁路货物运输安全的重要作业环节,为进一步提升货检作业效率及安全水平,在分析铁路货检作业现状及影响因素的基础上,以实现信息对称为目标,提出以信息流程优化设计、作业岗位优化设计、业务流程优化设计为主的智能货检作业模式优化设计;探讨铁路智能货检关键技术支撑,利用北斗卫星定位服务构建以人员定位为核心的主数据链,基于人工智能技术实现人检与机检作业融合,研究系统接口、图像智能识别、作业行为安全防控等关键技术,为铁路智能货检作业优化设计提供支撑。     

新恩陶铁路接轨及走向方案研究

新街至恩格阿娄至陶利庙铁路,位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内,线路东接包西铁路,途经呼吉尔特等矿区。通过对包西铁路可能接轨方案的研究,结合沿线地形及工程地质条件,重点就线路走向与矿区的合理关系问题、线路走向与生态环境保护等问题进行综合比选论证,并基于线路穿越资源富集区和生态环境脆弱区的综合优化研究,提出了合理的线路接轨及走向方案。     

铁路线路平纵横实时联动设计方法研究

为解决铁路线路设计过程中手工操作繁琐、设计效率较低等问题,提出铁路线路平纵横实时联动设计的整体流程,研究基于AutoCAD平台和ObjectARX2010开发包的数字地面模型、平面交互式选线、纵断面横断面自动化设计、平纵横实时联动编辑优化等二次开发关键技术,实现了平纵横多视口设计、纵断面坡度自动化设计及坡度约束处理、纵断面高程控制点自动设置、平纵实体的多夹点式驱动编辑、平纵横多视口按里程同步显示等多项设计功能。应用实例表明,此方法可简化操作流程,提高线路方案设计及优化效率,为进一步提高选线设计的自动化、智能化水平提供辅助支持。     

铁路线路设计回顾与思考

研究目的:铁路选线设计是涉及面广、技术性强、关系全局的总体性工作,也是一项复杂的系统工程。本文就铁路线路设计手段从以人工与图板为主,发展到甩掉图板,运用计算机辅助设计系统进行了平面、纵断面、横断面优化设计等方面进行了回顾,阐述了线路设计技术的进步、创新与发展方向,从而就铁路线路设计标准的提高和不断发展提出铁路线路设计需解决的关键技术问题及研究课题。研究结论:尽快由三维设计环境向多维设计环境发展,由计算机辅助设计向人工智能设计发展,建成数字铁路远线专家系统,是铁路选线设计技术的一次重大革新。必将大大提高铁路选线设计的生产效率,缩短工程设计周期,提高设计质量。