基于人工智能及联邦学习的工程大脑技术研究

数字化浪潮催生了智慧建造与智慧城市的到来。在建筑业，智慧工地的建设方兴未艾，针对传统智慧工地建设部署的大量传感器系统，碎片化程度高、采集数据量巨大而分散，系统集成难，应用效果不理想的痛点和难点，分析并阐述了在智慧工地建设中采用基于人工智能及联邦学习构建的工程大脑的关键技术解决方案。实践表明：采用数字孪生技术提高自动化采集能力，采用人工智能技术升级自动化采集装置，采用联邦学习技术提升工程建造的智能化水平，最终打造工程大脑的整体解决方案能够有效提升智慧建造整体水平，在工程安全监管、质量监控、成本管控等各方面可为类似项目提供参考。     

5G技术在铁路工程智慧工地的应用研究

针对当前铁路工程建设阶段由于通信质量导致的信息化工作推进困难的问题,分析了基于5G技术的智慧工地在铁路建设行业的优势,提出了5G技术在当前铁路建设行业的应用策略,对5G技术在铁路工程建设中人员定位、物料管理、安全管理、质量管控、环境监测、应急救援6个方面的具体应用进行说明,为5G技术在铁路智能建造过程中的深化应用,推进铁路工程建造过程的智能、高效、绿色协同发展,提高铁路工程智能建造水平提供参考。     

铁路工地食堂食品卫生管理模式的探讨

为保证铁路施工工地食堂的食品卫生安全,保障施工人员的身体健康,将HACCP原理应用于铁路施工工地食堂的食品卫生管理。结合对常见食物中毒案例的分析,对铁路施工工地食堂食品的采购加工作业流程进行危害分析,确定食谱、原料采购、蔬菜、泡菜等食品生冷熟热加工、熟食盛放容器、食品售卖、熟食容器洗涤消毒、剩余食品储存、库房、食品从业人员为关键控制点。制定对每个关键控制点的关键限量值,确定监控对象、方法、频率及纠偏措施。结果表明,通过应用该方法,铁路施工工地食堂主要食品卫生问题检查合格率有了显著提高,显著降低了食品安全隐患,有效地防止了食物中毒发生。     

堰筑法超大深基坑BIM+智慧工地建造技术

针对深基坑工程多工序、多交叉、时间紧、任务重等特点，基于Autodesk平台，采用Civil 3D、Revit、部件编辑器和Dynamo可视化编程将BIM技术与智慧工地技术相结合，打造管理平台系统架构，建立统一管理系统，并合理分析智慧工地建造技术在实际工程应用效果。结果表明：通过将BIM、GIS、大数据以及云计算等信息技术与工程施工过程相融合，管理人员能够快速了解隧道运行和安全状态，大大加强了管理人员对施工项目的把控程度，提高了项目管理人员处理应急情况的能力，为类似项目智慧工地的建设和管理提供一定的借鉴和指导。     

基于GIS的企业专用铁路生产安全管理系统

针对企业专用铁路安全管理面临的问题，提出一种基于地理信息系统（GIS，Geographic Information System）的企业专用铁路生产安全管理系统。该系统以高可靠性的车列定位和GIS技术为核心，基于SQL Server和J2EE的SSM框架实现数据访问和业务逻辑处理，采用GeoServer作为Web展示框架，构建具备生产监控和即时安全管理功能的信息系统。应用情况表明,该系统能实时反应铁路生产情况和安全动态，发现并监督整改安全隐患，提高企业专用铁路安全管理能力。     

BIM技术在跨海大桥设计与施工中的应用研究

智慧工地和智慧建造是未来建筑业发展的必然趋势，为解决跨海大桥设计、施工、协同管理的数字化建设难题，以澳氹第四条跨海大桥设计连建造工程为研究对象，在设计阶段利用BIM技术的数字化承载和可视化表达能力，解决了钢桁梁桥桁架结构、桥墩和主桥大节段钢结构设计深化问题，基于BIM技术实现设计计算交互与参数化设计、下部结构视觉化表达和配筋设计、三维碰撞检测设计；在施工阶段融合无人机倾斜摄影、全景监控技术实现基于GIS+BIM的基础信息化平台，融合PM管理实现GIS+PM的可视化、移动化项目管理，融合IOT技术形成BIM+IOT的“物联网”施工管理平台，打造BIM+智慧工地。结果表明，通过本次BIM技术在澳氹四桥施工阶段的应用，在桥梁施工、桥梁设计BIM新技术应用以及BIM+协助项目管理方面做出有益探索，节约成本约1 500万元，节省工期约57 d,在助力澳门及桥梁施工技术领域数字化建设方面发挥积极作用。     

基于BIM+技术的西安东站施工协同管理

西安东站是西安市“四主一辅”的主要铁路枢纽,也是我国西北地区特大型综合交通枢纽之一。针对西安东站的大型铁路建筑建设特点,基于“全景”智慧建造管理平台,建立成套BIM+施工协同管理体系。该平台集成BIM+GIS、BIM+SHM、BIM+智慧工地管理以及BIM+VR等技术,为西安东站建设项目的协同管理提供更全面、更精准的分析与决策支持,极大地规避了传统施工管理中资源浪费、事故频发、信息孤岛、效率低下、质量不佳等诸多问题。该研究成果拓宽了铁路站房施工协同管理对建筑信息价值挖掘的深度和广度,对特大型铁路站房项目的数字化建造具有重要参考价值。     

低成本亚米级PPP/INS组合导航定位系统研究

铁路智慧工地建设中,对车辆、机具、人员等有实时定位和安全管理等位置服务需求,设计了一种亚米级、低成本、基于微机电传感器(MEMS)的PPP/INS组合导航定位系统。首先介绍系统终端采用的基于零速度更新(ZUPT)和非完整约束(NHC)算法的PPP/INS松组合导航定位方法,然后介绍系统组成,并通过车载实验对开阔环境和半开阔环境下的系统动态定位精度进行分析。实验结果表明,该系统在开阔环境下可满足亚米级定位精度,在半开阔环境下定位精度优于1.0%×失锁距离,相比PPP和u-blox SPP单系统定位优势明显。研究成果对铁路智慧工地位置服务中低成本、亚米级导航定位研究及成果转化具有一定的参考价值。     

铁路“智慧车务”创新管理与发展研究

铁路车务系统作为铁路运输生产的主要组织者,担负着运输调度指挥、行车安全管控、车务专业管理等职能,因此对铁路车务系统的信息化建设提出了更高的要求。在分析"智慧车务"内涵的基础上,以中国铁路上海局集团有限公司"智慧车务"建设为例,介绍了"智慧车务"的应用格局、实施步骤,并提出了实施保障措施。"智慧车务"的实现,有助于实现铁路车务系统运输生产和专业管理的可持续发展。     

基于BIM+智慧工地平台的桩基施工进度管理方式

以北京地铁19号线一期工程新宫车辆段桩基施工为例,介绍了基于BIM(建筑信息模型)+智慧工地平台的桩基施工进度管理方式.重点分析了利用BIM软件和Dyna-mo 软件创建桩基模型、进行桩基编码和生成桩基放样数据的方法,介绍了智慧工地平台的主要功能和应用场景.实践应用表明:对于桩基数量较多且工期比较紧的车辆段桩基施工项目...     

铁路四电工程技术智能管理系统设计

以梅州至潮汕铁路新建项目接触网专业为背景,介绍铁路四电工程智能管理系统运用云计算,物联网,大数据分析等最新技术,通过互联网或者移动互联网,借助智能终端可上网设备,让项目管理人员及时掌握一线作业情况,同时能够以系统自动化、半自动化辅助的形式大幅度降低现场一线管理人员的工作负担。     

铁路路基工程信息化技术

在"智能制造"的国家战略号召下,铁路行业正经历着信息化、智能化的发展浪潮,信息化、智能化技术与高速铁路建造技术的融合,将全面提升铁路建设的效率与管理水平,促进铁路建设向"智能建造"转变。本文介绍了目前我国铁路路基工程信息化技术成果,详细阐述了铁路路基施工过程、质量检测的信息化系统功能、技术方案及其在铁路工程建设项目中的应用情况。铁路路基信息化建设将有助于全面提升铁路路基工程建造技术水平,为高速铁路"智能建造"提供有力支撑。     

研发中的编组站综合集成自动化系统（CIPS）

本文介绍了计算机集成过程系统（Computer Integrated Process System）在铁路编组站的实际应用范例，即综合应用管理技术、运输技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，以信息集成为核心，将编组站控制、调度、管理、运营、优化、决策一体化，形成智能闭环系统，提高整体效益，为创建我国编组站信息化与自动化的新模式进行了探索。     

基于BIM技术的智能建造在铁路行业的应用与发展

我国铁路建造技术日益先进,建筑信息模型(BIM)技术在铁路建造领域取得阶段性成果。BIM技术促进了中国铁路建造模式的革新和转变。在对国内外智能建造发展背景分析的基础上,深化铁路工程智能建造的内涵和特征,结合工程实践形成铁路工程智能建造7大技术支撑体系,有机融合信息技术与建造技术,介绍工程设计及仿真、工厂化加工、精密测控、自动化安装、动态监测和信息化管理等应用实践,提出BIM技术在智能铁路建设过程中的发展方向,为BIM技术在铁路智能建造过程中的深化应用,推进铁路建造过程的精益、智慧、高效、绿色协同发展,进而提升铁路建造技术,提高铁路建造水平提供参考。     

铁路工程施工组织进度智能化管理系统研究

针对当前铁路施工组织（简称：施组）在计划编制、调整和进度把控中存在的问题,围绕施组计划编制、计划调整及智能辅助决策展开研究,研发了铁路工程施组进度智能化管理系统。系统内置了统一的铁路施工工项模板、智能辅助决策方案及形象化表达等关键要素,并在西昆（西安—昆明）高速铁路得到应用。应用结果表明,该系统可实现铁路工程施组计划智能编制和跟踪预警,提升现场施组管理效率并辅助管理决策。     

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。     

铁路工程建设物资设备管理信息系统研发及应用

铁路工程建设物资设备管理信息系统采用"信息系统+管理办法"的模式,研究铁路建设期间各参建单位对于物资供应进度、物资供应质量、现场验收情况、物资使用追溯等方面的信息化监管问题。通过大数据智能算法,实现计划提报和物资供应的智能预警;应用移动手持终端、GPS定位技术和影像资料文件上传功能,加强现场物资验收检测质量管理。系统上线运行的结果表明,物资设备管理信息系统中大数据、移动办公和GPS定位技术等信息化手段的应用,能提高计划编制的合理性及准确性,降低施工现场的管理难度,有效监管现场人员到场情况,提高物资的验收质量。     

铁路外部环境安全隐患开放式智能管控平台研究与实现

铁路外部环境安全是铁路运输安全的基础。针对铁路外部环境隐患治理难点,调研安全隐患管控现状,从"人防"、"技防"、"物防"建设入手,探索隐患监控手段,研究有效管控措施,规范完善整治流程。通过综合利用卫星遥感、车载实景拍摄、无人机、及移动信息采集等技术,基于地理信息系统(GIS,Geographic Information System),建立适用于铁路外部环境安全隐患的开放式智能管控平台,实现对隐患问题的可视化、标签化管理,及时发现和消除外部环境安全隐患。通过数据建模分析、预警预测等方法量化风险点位,解决隐患巡查手段单一、工作量大及覆盖面不全等问题,提升铁路外部环境管控的自动化、智能化水平,提高了整体环境整治工作效率,进一步保障了铁路运输安全。     

分布式视频监控系统在铁路站前工程的应用与研究

研究分布式视频监控系统在铁路站前工程上的应用,解决当前铁路站前工程建设中施工安全管理智能化和应对突发性事件及时性不足的问题。利用网络视频监控技术、VPN技术,结合分布式架构技术,实现对分散的控制工程和重点工程进行统一监控、监管,提高面对突发性事件的及时应对能力。试运行结果证明了分布式视频监控系统在铁路站前工程实施的可行性,满足铁路站前施工安全管理的需要。