沪通长江大桥BIM技术应用的总结与思考

对沪通长江大桥BIM技术应用进行总体布局,基于全生命周期的管理理念进行全方位探索,形成"以业主为主导,坚持同一模型、同一平台,并构建数据中心"的项目BIM技术应用模式。工作推进中对沪通长江大桥全桥建模,自主搭建BIM管理平台,陆续开发与项目管理紧密联系的功能模块,研发专项应用APP,为后期健康监测及运营维护提供数据接口,为建筑信息模型的全生命周期应用作出尝试。梳理沪通长江大桥应用BIM技术的工程实践,对应用模式、应用成果、实施期间的经验进行总结,分析存在的问题,提出改进措施,预测发展方向,以期对铁路工程领域有意愿发展BIM技术的单位、项目和人员提供参考。     

动车组PHM模型数据处理架构优化及关键技术研究

动车组故障预测与健康管理（PHM,Prognostics and Health Management）模型研究工作围绕动车组运维数据开展。数据是动车组PHM模型的驱动力，数据计算是动车组PHM模型的核心。文章从动车组PHM模型应用现状出发，对动车组PHM模型数据架构进行了优化设计，研究了动车组车载信息无线传输系统（WTDS,Wireless Transmission Device System）数据清洗及存储等关键技术，提升了PHM模型源数据处理效率。     

铁路供电故障预测与健康管理大数据平台方案研究

铁路供电故障预测与健康管理(PHM)系统是以大数据技术为核心,以供电管理信息系统、6C数据中心、SCADA系统为支撑,按照国铁集团-铁路局-供电段三级管理架构进行设计和建设的供电设备大数据分析管理平台.基于大数据框架的PHM系统涵盖针对高速铁路接触网和牵引变电所的PHM技术方案,在多时空尺度上实现铁路供电故障预测与健康指标评估,全生命周期可靠性、可用性和可维修性的可视化分析和风险评估,以及优化维修决策.本文阐述了铁路供电故障预测与健康管理大数据平台方案的基本设计原则和系统架构,并对该平台涉及的关键技术和系统重要功能进行了探讨.     

转辙机的故障预测与健康管理技术

阐述国内外转辙机故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术的发展现状,提出转辙机PHM技术的原理框架,并给出转辙机PHM技术的关键点,包括敏感参数分析、数据采集、故障物理分析、特征提取、健康评估、故障诊断、故障预测以及决策计划等,为转辙机PHM技术的工程应用提供理论基础。     

科技创新 技术服务

正伴随着铁路工程信息化的迅猛发展,铁建所立足铁路工程桥、隧、路、轨等主干专业,以BIM技术为核心,辅以先进信息技术,全力推进信息化技术在铁路工程全生命周期中的研究与应用。铁建所紧跟信息化发展动向,积累了铁路工程全生命周期应用中的大量经验,在铁路工程建设项目中积极尝试,先后在芜湖长江公铁大桥、沪通长江大桥、平潭跨海大桥、重庆鹅公岩轨道专用桥等代表性桥梁中进行信息化技术应用;基于BIM的大跨度桥梁故障预测和健康管理系统(PHM)也在研发中。     

高速铁路牵引供电系统PHM技术架构与方案研究

为保障高速铁路安全、稳定、高效运营维护,将故障预测与健康管理(PHM)的理念与方法应用于高速铁路牵引供电系统,开展高速铁路牵引供电系统PHM技术架构与方案研究。结合系统特点,构建高速铁路牵引供电系统PHM总体技术框架,并针对接触网系统和牵引变电所分别设计具体PHM技术方案与主要功能。     

PHM技术在高速道岔中的应用和难点分析

故障预测与健康管理(PHM)技术通过监测系统运行状态,根据系统的历史数据和实时数据预测系统未来的健康状态,从而保障系统运行安全,优化养护维修策略,降低系统的使用和维护费用。将PHM技术应用于高速道岔中,可以提高高速道岔的管理水平并降低全寿命周期成本。本文根据目前几种正在研发的道岔PHM子系统,分析了PHM技术在高速道岔应用中的可行性和难点,并归纳总结了系统级PHM技术在高速道岔中应用时面临的问题。     

基于Windchill的电气设计数据管理集成平台的构建与应用

针对轨道车辆电气设计数据的管理特点，利用信息技术，建立基于Windchill的电气设计数据管理集成平台，实现了电气设计工具E3、研发数据管理工具Windchill、物料数据管理（MDM）系统、产品数据处理及应用（SAP）系统的无缝集成。还实现了研发电气数据管理系统对电路图、电气物料清单（BOM）以及电气报表等电气设计数据的全生命周期管理，优化了电气设计过程及数据流程管理，提升了整个电气研发团队沟通和协作工作的效率。     

动车组PHM技术应用现状及展望

文章简要介绍了故障预测与健康管理(PHM)的技术发展过程、主要功能,对目前动车组故障预测与健康管理的现状及存在的不足进行了阐述,提出了动车组未来PHM技术框架和实施方案,展望了动车组PHM技术应用前景。     

BIM全生命周期管理平台三维引擎选型研究

随着BIM技术的不断发展,对BIM技术应用要求已不局限于模型及基于模型的应用,BIM模型承载信息并基于BIM平台实现可视化、信息化管理已成迫切需求。全生命周期管理平台是BIM应用的重要一环,三维引擎是BIM平台的核心,结合某BIM全生命周期管理平台的研发与项目实施案例,选择适合的三维引擎。研究结果表明,WebGL三维引擎在驱动性、可扩展性、发展趋势、环境配置方便、稳定性、应用前景、完整性、独立性、高隐藏性、三维效果、模型承载方面均表现优秀,且符合未来互联网+、云服务、移动端应用发展的技术趋势。     

基于系统论的智能高铁建设运营管理创新与实践

为解决新时期高铁建设运营工作中由要素众多、变化动态、关联密切等系统集成而带来的管理难题,构建“模数驱动、轴面协同”的智能高铁建设运营管理系统模型,以描述多专业协同、外部需求满足、与外部环境互动的静态截面最优设计,以及全生命周期动态最优的系统目标;构建高铁系统与信息系统双螺旋融合促进模型,分析智能高铁系统管理效率提升的作用机理;建立包含技术、数据、标准等维度的智能高铁建设、运营、管理三维支撑技术体系,研究智能高铁系统底层支撑技术内容及技术体系内部作用机理。结果表明:智能高铁建设运营系统管理在推进高铁系统横向全生命周期各环节无缝衔接、纵向管理界面全要素协同等方面具有明显优势,为新时期高铁建设运营的规范化、高效化管理提供了一套新的理论和实践思路。     

轨道交通四电工程设备信息模型的构建及应用

在轨道交通四电工程中应用基于BIM的全生命周期平台,不仅能够实现三维可视化管理,而且能够进行信息共享、转换、积累及应用。平台技术核心是一个由计算机三维模型所形成的庞大数据库,在平台中信息的载体就是设备信息模型,是需要专业人员进行参数化和信息化设计的智能化模型。通过设备信息模型,可以使用不同的应用程序对所管理的数据进行重用、变更及分享。从构建设备信息模型的方法出发,重点阐述设备信息模型的行为及其数据流动的方式,以及基于BIM平台下轨道交通四电工程生命周期体系的初步应用。     

面向PHM的高速列车谱系化产品技术平台开发和实践

为实现不同速度等级、不同运用环境下高速列车的快速设计、快速制造以及保证谱系产品的健康运营和管理,提出并构建由数据平台、设计平台、制造平台和健康管理平台组成的面向故障预测与健康管理(PHM)的高速列车谱系化产品技术平台。首先,剖析高速列车谱系化与健康管理平台的融合机制,集成零部件研制与使用阶段的研发数据;其次,从技术架构设计和逻辑架构设计2个方面,基于数据挖掘、模块化、元模型、定制设计以及PHM等技术,开发面向PHM的高速列车谱系化产品技术平台;最后,以时速200~400 km的CRH6,CRH380A,CR300AF,CR400AF动车组系列产品为例,对平台进行工程实践,验证该平台的有效性。结果表明:该平台能够提升产品的研制效率,满足市场的多样化需求,并保障复杂环境下高速列车的健康运营,提升高速列车的运用效率和运营品质。     

面向全生命周期的高速列车MRO系统应用

为保障高速列车运行安全、提高维修效率、降低维修成本和消除维修服务的信息孤岛，建立了面向全生命周期的高速列车MRO系统。分析了当前高速列车维修需要解决的主要问题，讨论了 MRO系统的业务框架，提出面向全生命周期的MRO系统设计与实施方案，描述构型管理、故障管理、检修计划管理和在线监测与诊断管理等技术。面向全生命周期的高速列车MRO系统在企业应用过程中取得良好效果。     

铁路物联网系统的安全挑战与对策研究

物联网作为互联网的进一步延伸，在现场大量部署监测控制设备或边缘计算节点，使得网络信息安全边界越发模糊，也对铁路物联网应用系统的安全防护策略提出了更高的要求。文章总结铁路物联网业务应用的安全特点，从设备、网络、数据和应用的维度分析铁路物联网的安全挑战，提出构建铁路物联网安全参考框架和全生命周期管理模式的安全对策，探讨保障铁路物联网安全的新技术。文章对铁路物联网系统安全开展的研究，可为完善和提升铁路网络安全和信息化体系提供参考。     

基于PHM技术的EOAS健康管理和故障预测系统研究

目前铁路电务部门主要依靠人工和机务故障报修系统的提报信息,对动车组司机操控信息分析系统（EOAS）车载设备进行维护,但无效及误报信息较多,无法满足当前车载设备的运用保障需求。针对该问题,基于故障预测与健康管理（PHM）技术,利用EOAS实时回传的车载设备运行数据和图像信息,通过通用故障建模、大数据技术、图像识别,智能分析运行状态变化,实现EOAS车载设备健康状态在线实时监测、关键部件的故障报警及预测、EOAS全生命周期的健康信息管理,为设备日常运用、维护和管理提供技术手段,实现精准和预防性维修,把当前被动的故障处理转变为故障预防管理。该系统投入运用后,对相关设备维护人员的知识储备、经验能力、熟练程度等要求大大降低;与原人工检测作业对比,检测耗时大幅缩短,有效提升电务部门的设备维护效率和质量,保障了车载设备的持续可靠运行。     

基于BIM的地铁施工总承包管理平台研究与应用

在深入剖析发达城市中心主城区环线地铁建设过程中施工总承包管理的业务需求及重难点基础上,创新施工总承包管理模式,基于BIM、GIS、物联网、移动互联等技术,以全专业BIM施工深化模型为载体,为地铁施工总承包管理定制研发管理平台。实现施工项目安全、质量、进度、人员、物资、设备等方面的全过程、精细化和形象化管理。实践表明,应用定制研发的管理平台,极大提升施工总承包管理效率,在提升施工质量、降低安全风险、控制工期成本、提高管理效益、辅助科学决策等方面成效显著。     

面向运维的铁路桥梁BIM模型及全生命周期信息关联研究

为促进铁路桥梁运维管理的信息化、智能化,开展面向运维的铁路桥梁BIM模型及全生命周期信息关联的系统性研究。从标准、数据和业务3个维度阐述桥梁运维的BIM应用需求,探索运维BIM模型的精度,给出运维模型单元划分原则,明确运维信息的分类形式;研究基于BIM的全生命周期信息关联实施路径,提出运维BIM模型等同于运维基础模型加上运维动态信息,确定基于标准化信息模板实现模型与数据库信息关联的实施方案;对实施过程中关键要素的矛盾性、紧迫性及必要性进行讨论。研究成果可为铁路桥梁基于BIM的全生命周期管理提供参考。     

BIM技术在铁路40 m简支梁设计中的应用

为贯彻基于BIM技术的高速铁路40 m简支梁设计-建造-运维全生命周期管理理念,本文立足设计,从面向装配化的模型结构分解、精细化BIM模型构建和BIM设计交底系统3个方面探索了BIM技术在40 m简支梁设计中的应用,形成了主梁、支座和附属设施3大组成部分的架构分解,定义了设计信息。同时,进行了参数化建模,并构建了简支梁标准产品库,实现了钢筋大样图输出,优化了二维设计。开展了BIM设计交底系统原型设计及研发,丰富了设计交底表达方式。研究成果可为40 m梁制造、运输、架设及运养维护关键信息的创建、管理和共享奠定基础,也可为同类型简支梁BIM技术应用提供借鉴。     

铁路信息资源管理系统设计与实现

为满足铁路行业日益增长的信息资源管理需求，提升信息资源管理水平和使用效率，设计铁路信息资源管理系统。该系统基于Spring Cloud微服务架构，结合工作流管理、虚拟资源分配及资源需求预测等技术，实现了信息资源的分级分类管理、全流程管理、需求预测与分析评估等功能，有助于提升铁路信息资源利用率，降低运行成本，为实现铁路信息资源全生命周期管理提供支撑。