新时期我国高铁技术创新发展需求及重点任务探讨

高铁是铁路技术集成和创新的重要标志,涉及多个技术领域,专业协同和系统联动特征明显。对我国高铁技术创新发展现状进行梳理,对新时期我国高铁在路网建设、旅客服务、智能铁路和环境保护等方面的技术创新需求进行分析,继而提出高铁技术向更智能、更先进、更绿色、更安全方向发展的趋势和重点任务,并提出支撑高铁技术创新发展的保障措施,为持续深入推进我国高铁技术创新提供参考。     

智能高铁体系框架研究

在高速铁路和智能技术快速发展的推动下,我国全面启动智能高铁建设。智能高铁是一项复杂的信息物理系统工程,需做好顶层设计以确定建设和发展的实施路径。在分析国内外智能系统体系框架的设计方法和研究思路基础上,结合我国智能高铁的内涵及特征,对智能高铁体系框架进行研究,提出服务框架、功能框架、逻辑框架和物理框架,并对智能高铁大脑的内涵和系统组成进行探讨。     

中国智能高速铁路2.0的内涵特征、体系架构与实施路径

文章系统总结中国智能高速铁路（简称：高铁）顶层架构设计、关键技术创新、基础平台建设、工程示范应用等方面取得的主要成就，分析“十四五”时期中国智能高铁面临的内外部形势和要求，提出智能高铁2.0的内涵和主要体现在“体系正向设计、全专业协同、跨行业综合、预测性分析”4个方面的代际特征，从技术体系、数据体系、标准体系等维度构建智能高铁体系架构2.0，规划建造、装备、运营等领域智能化重点攻关任务和实施路径，可为“十四五”时期智能高铁2.0的研究和应用提供重要指导。     

中国工程院重大咨询研究项目“智能高铁战略研究(2035)”近日通过工程院结题评审

正2020年1月4日,中国工程院在北京组织召开"智能高铁战略研究(2035)"项目结题评审会,由张建云、聂建国等15名院士组成的专家组听取了项目组汇报,经过充分研讨质询,一致同意项目结题。院士专家组认为:项目围绕着国家高速铁路智能化发展的重大战略需求,构建了智能高铁体系架构,提出了智能高铁技术平台和关键技术,制定了智能高铁标准体系和评价体系,规划了智能高铁发展路线图及相关政策建议;     

我国智能高铁顶层规划设计取得重要成果

2020年1月4日,中国工程院在北京组织召开"智能高铁战略研究(2035)"项目结题评审会,由张建云、聂建国等15名院士组成的专家组听取项目组汇报,经过充分研讨质询,一致同意项目结题。院士专家组认为,项目围绕国家高速铁路智能化发展的重大战略需求,构建了智能高铁体系架构,提出了智能高铁技术平台和关键技术,制定了智能高铁标准体系和评价体系,规划了智能高铁发展路线图及相关政策建议。     

高铁信号系统多层次安全保障框架与智能技术应用

高铁信号系统是高铁运输的“大脑”和“神经系统”，近年来取得了长足发展和成就，尤为突出的是高铁信号系统智能技术应用。首先从复杂巨系统、列车运行安全、CTCS技术规范相结合的角度出发，提出多层次安全保障概念，并对高铁信号系统多层次安全保障系统的既有概念进行了新解释。其次对高铁信号系统智能技术应用需求进行分析，在此基础上，结合北斗定位、5G、大数据、物联网、云计算、人工智能等先进技术，介绍高铁ATO、智能调度和智能运维等智能技术应用。最后对高铁信号系统智能技术应用进行展望。多层次安全防护和信号系统智能化对高铁列车运行控制具有十分重要的意义，高铁信号系统智能化将不断提升列车运行控制技术水平。     

高铁接触网智能建造技术研究

传统高铁接触网建造技术高度依赖具有专业技能的高素质技工和技术管理骨干的个人能力,这种类似工业领域大规模生产线的标准化作业模式已不能很好地适应当前建设市场需求与环境。以智能建造的理念,对传统接触网工程建造模式存在的不足与内在原因进行深入分析,从全面梳理高铁接触网施工工艺工法入手,研究提出高铁接触网智能建造研究的技术路线。围绕“人”的功能展开研究,以实现信息、知识的传递为核心轴线,初步完成智能建造在机械化、自动化、智能化3个层面的分期目标实施方案,基本解决了接触网智能建造的关键技术难题,并提出BIM驱动的接触网智能建造系统方案,展示了通过信息化及人工智能相关技术提升高铁接触网工程建造模式的良好前景。     

“精品工程、智能京张”建设稳步推进

正6智能京张高铁工程建设稳步推进,相关技术研发应用取得阶段成果,集中介绍京张高铁智能化的《树起中国高铁新标杆》专题片和作为智能京张高铁重要配套设备的智能动车组众创设计结果,于4月23日在中国铁道科学研究院集团有限公司公布。为建设好智能京张高铁,铁路部门积极采用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、BIM等先进技术,精心设计、精心组织和精心施工,着力建设精品工程,突破智能建造、智能装备和智能运营关键技     

智能高铁联调联试技术创新与展望

针对智能高铁的特点,提出智能高铁联调联试的技术特征,设计各系统评价、系统间接口评价、多专业综合评价、全生命周期状态评价的系统框架,明确需要深入研究的关键技术,规划联调联试技术发展阶段及目标。通过对智能高铁联调联试技术的深入研究,为联调联试技术迭代升级及有序实施提供指导,为智能高铁建设提供技术支撑。     

BIM技术在智能高铁预制梁场管理的应用研究

针对当前高速铁路预制梁场的生产管理模式不能满足多维信息共享与管理的情况,提出一种基于BIM技术的智能高铁预制梁场管理的应用方法。提出基于BIM技术的智能高铁预制梁场管理平台的总体框架、技术架构和功能应用架构,介绍该平台的试点运行情况,并对未来智能高铁预制梁场管理平台的发展要点进行展望。     

基于多智能体的运营高速铁路救援仿真研究

为实现规范、科学、准确、迅速的应急救援过程,基于多智能体救援技术对运营高速铁路重大事故灾后救援开展灾难重现式的救援研究。将多智能体救援理论和技术引入运营高速铁路重大事故灾后救援领域,基于多智能体救援仿真平台,构建用于高铁运营过程重大事故救援的灾难空间仿真模型;剖析高铁应急救援过程中同类智能体间和异类智能体间协作救援模式;以假设的高铁车站突发灾难和高铁线路发生的重大事故为例进行灾后救援案例分析,提出具体建议和措施,进一步论证高铁救援仿真的高效性和科学性。研究表明:运营高速铁路多智能体救援仿真可以重现救援进度及预测灾难发展方向,为现实灾难发生后救援任务策略的优化提供参考。运营高速铁路多智能体救援仿真可以实时展现灾难蔓延情况、救援过程等细节,为今后智能高铁救援领域的发展提供了一个方向。     

我国铁路智能建设与运营管理初探

研究目的:"推进智能高铁重大科研攻关"是铁路总公司近年来的重点工作,相关部门正力争攻克智能建设、智能装备、智能运营等关键技术。本文初步研究现阶段智能高铁建设与运营的技术手段框架体系,以智能京雄为例阐述铁路智能技术的应用,以期为相关研究提供参考。研究结论:(1)智能高铁建设的智能化手段已经多样,通过BIM、CIM、GIS等技术融合使用,可在站房设计、线路测绘、桥梁建造、隧道施工等多方面实现"智能化"、"信息化"管理,全面提高生产和管理效率;(2)智能高铁运营维护的智能化手段丰富,目前在牵引供电系统、信号系统、动车组检测、安全风险管理等方面应用广泛;(3)智能高铁涵盖了高铁建设、运营到服务的方方面面,将在智能建设、智能装备、智能运营的基础上,进一步提升乘客出行体验感、推动信息开放共享;(4)本研究结论可为智能高铁的建设与运营提供相关参考。     

基于多源信息融合的高铁智能安全保障技术研究

分析高铁智能安全保障技术需求,研究总体架构构建、关键技术预测等,在此基础上提出其技术发展路线。结合物联网新技术形成联网监控和信息综合应用全面感知系统,在防止自然灾害、周界侵限及线路周边环境影响等方面,建立完整的高铁外部环境智能安全监测技术体系;突破高铁自然灾害预警及报警信息的自动处置技术,提升高铁风、雨、雪等灾害报警的处置能力和智能化水平;利用高分辨遥感变化检测技术,周期性地监测高铁沿线周边环境安全状况;利用物联网新技术,形成联网监控及信息综合应用全面感知系统,通过多源信息输入,加强复合技防技术支持,构建人机智能交互,建立基于动车运行及基础设施和周边环境监测的"人防、物防、技防"全方位一体化高铁智能安全保障体系。     

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。     

智能化高铁全球专利布局分析

智能化高铁能实现智能行车、智能运维、智能服务、智能监控等功能,并拥有自我检测、诊断和决策能力。以2000—2009年Derwent Innovation(德温特专利数据库)和INCOPAT(合享智慧数据库)中获得的专利文献数据为依托,通过对高速动车组尤其是智能化高铁的相关技术进行检索,分析主要领先企业在智能化高铁领域的知识产权布局现状,以充分了解全球智能化高铁专利布局策略,为我国企业制定知识产权策略提供参考。     

中国铁路总公司启动高速铁路智能关键技术综合试验

正4自3月份以来,中国铁路总公司在北京至沈阳高铁辽宁段全面启动"高速铁路智能关键技术综合试验",推进中国智能高铁建设。中国铁路总公司有关负责人介绍,这次综合试验,是铁路总公司认真贯彻落实党的十九大关于科技强国、交通强国战略部署的重大举措,是中国智能高铁建设全面推进的重要标志,对于开启中国高铁智能化发展、推动中国高铁综合技术创新持续领跑世界,具有十分重要的意义。该负责人表示,中国智能高铁将采用云计算、物联网、     

京张高铁工程数字化的探索与实践

以智能京张工程建设为依托,提出数字京张的基本概念、特征和总体架构,论述数字京张的主要研究内容,指出数字京张是智能京张的先导工程,其本质是以BIM、GIS以及现代信息技术为基础实现京张高铁建设过程的全面数字化。分别从工程实体的数字化、过程管理的数字化、参与要素的数字化3个方面开展京张高铁工程数字化的建设实践,形成与实体京张相映的数字京张,为智能京张后续建设提供数字化基础。     

京沪高铁周边环境安全隐患智能监测体系研究

高铁周边环境安全隐患监测是保障高速铁路运营安全的基础,有助于预防高铁周边受自然环境和人类活动引起的安全事故的发生。以目前京沪高铁委托管理模式为依据,调研了京沪高铁周边安全隐患管理现状,研究了其安全隐患监控措施和整治办法,形成了闭环管理系统,在内外协调时采用“双段长制”;建立了基于高分辨遥感变换检测技术和北斗智能巡检终端的智能安全隐患监控流程。周边环境隐患智能监测系统利用智能技术构建了“人防-物防-技防”的天地一体化高铁安全隐患防控体系,解决了京沪高铁沿线各站段之间安全隐患信息不能相互共享、相互参考的问题。     

让智能京张成为中国高铁新标杆——京张高铁智能动车组众创设计方案颁奖仪式在中国铁道科学研究院集团有限公司举行

正2018年4月23日,由中国铁道科学研究院集团有限公司主办的京张高铁智能动车组众创设计方案颁奖仪式在铁科会堂举行,展示了京张高铁智能化的《树起中国高铁新标杆》专题片和作为智能京张高铁重要配套设备的智能动车组众创设计结果。参与此次征集活动的应征人代表、铁科院集团公司和中车集团员工代表参加颁奖仪式。2017年8月3日,根据中国铁路总公司的部     

浅析高铁智能视频监控系统技术及常见故障分析

为确保高铁运输的安全生产,现代智能视频监控技术正被广泛深入运用到高铁运输生产的每一个角落。高铁智能视频监控系统能实时、真实、动态的反映被测对象的状况,能实现远距离大范围或特殊条件下的观测,较好地满足了高铁运输生产的安全监控需要。高铁智能视频监控系统还具有更广泛的功能范围,不仅仅局限于安防领域,更是高铁系统运营有效的信息支撑工具,因此维护好高铁智能视频监控系统也显得尤为重要了。