基于GIS技术的运营铁路快速测量数据管理技术

基于运营铁路测量数据管理现状及需求,以南昌局为试点,将运营铁路测量空间数据分为结构化数据和非结构化数据,并设计数据存储方案及其数据服务中心.此外,基于运营铁路线路复测数据多时相、多版本特点,提出系统功能结构,对线路测量数据实施可视化展示与版本化管理,有效地实现了铁路数据的规范化、统一化和共享化.     

基于XML技术的非结构化数据到结构化数据转换的研究

针对高速列车数字化仿真平台的数据来源各异,仿真输出文件非结构化,各子系统之间数据交换量大等特点,迫切需要研制一种协同仿真异构数据转换及统一数据交换接口解决方案.本文主要研究协同仿真异构数据转换与管理,提供统一的异构数据交换与访问接口.引入了数据提取的模板概念以及基于XML技术的数据转换方法,该方法将表数据和表结构分别存放于XML和Schema文件中,再解析XML和Schema文件生成元数据及SQL建表语句完成异构数据的转换.该方法使得非结构化数据到结构化数据转换的流程高效、快捷.     

铁路机务车辆BIM数据存储标准研究及应用

BIM数据存储标准是BIM技术标准的重要组成部分，而IFC标准是唯一支持数据完整性以及数据交换性的公共标准，铁路大部分专业已完成了IFC标准扩展及部署应用，但铁路机务车辆IFC标准尚为空白，有必要开展铁路机务车辆IFC标准研究。在IFC4标准基础上，系统梳理铁路IFC标准框架及研究进展，提出铁路机务车辆IFC标准扩展原则，结合全路机务车辆设备分类趋势和专业设计习惯，开展铁路机务车辆IFC标准实体类及属性集扩展，其中实体类扩展包括空间结构单元扩展、系统扩展和构件扩展，属性集扩展包括部件属性集扩展和构件属性集扩展；完成了扩展成果在达索平台的部署及应用，并依据铁路机务车辆IFC实体分类原则建立了铁路机务车辆BIM标准化模型数据库。研究成果充实完善了中国铁路BIM标准体系，实现了铁路机车车辆BIM设计高效化、标准化以及BIM模型几何和非几何信息的标准化传递及共享，为建设管理和运维交付及拓展应用提供标准化BIM基础数据支撑。     

轨道交通工程设计元数据应用研究

目前轨道交通各专业设计过程及最终的设计成果交付大部分使用的是平面图纸的形式，而数据的彼此交付多采用表格来完成。若没有标准化的分类描述处理方式，会给不同专业、不同部门之间协同合作带来极大不便。为解决该问题，通过对轨道交通工程设计数据资源进行整合梳理，根据元数据标准规范设计数据的语义、格式、结构、描述，建立一个轨道交通行业统一的元数据分类及描述结构标准；按此标准建立一个设计者习惯填报的数据格式，并通过对各专业填报的元数据文件按照统一格式进行结构化格式转换、IFD编码、校验，形成一个标准化数据文件，既可以达到铁路各专业人员协同设计交互文件的目的，又可以达到直接交付工管中心的要求。该研究实现轨道交通工程设计元数据准确、便捷的填报、维护、交付和利用，使轨道交通设计成果元数据贯穿设计、施工、运营、维护整个铁路生命周期，提升设计精细化管理能力，同时实现设计成果的无纸化交付和管理。     

基于BIM技术的铁路多专业数字化设计研究

随着信息技术的不断发展，BIM技术的应用已成为铁路工程设计领域的重要趋势。基于BIM技术，铁路工程勘察设计领域在数字化设计取得了一定进展，但依旧存在数据标准不统一、系统集成难度大等问题。为解决这些问题，统一专业设计环境，实现多专业数字化设计集成，基于BIM标准体系框架，制定企业标准，研究满足数据统一存储表达的标准数据模板；设计多专业间信息交互接口，搭建多专业设计软件研发框架，初步形成了多专业数字化设计体系。在此基础上，从利用工作空间进行设计资源管理、构件库搭建、专业接口及建模功能设计和设计成果输出等方面进行阐述，明确了专业数字化设计功能研发的主要内容，提出工程数量统计方案和利用信息模型进行二维图纸绘制的方法，研发多专业数字化设计软件，为专业数字化设计提供高效便捷的工具。通过在项目中进行应用，体现了数字化设计的优势，验证了数字化设计体系，达到了提高效率和质量的效果，形成了一套较为完整的多专业数字化设计解决方案，为铁路多专业数字化设计研究提供借鉴和参考。     

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。     

面向大数据的城市轨道交通非结构化数据管理

针对城市轨道交通大数据,分析了城市轨道交通非结构化数据的来源、类型和产生方式,讨论了非结构化数据的获取方式和组织策略,结合上海城市轨道交通实际情况提出了适用的城市轨道交通非结构化数据存储架构。     

铁路BIM数据存储标准方案研究

铁路BIM数据存储标准是提供一种统一的格式,解决铁路工程项目全生命周期不同阶段及不同参与方间的信息共享问题。中国铁路BIM联盟成立的初衷是推进铁路行业内的BIM标准化应用,因此满足铁路行业内的BIM数据存储标准是联盟的一项重要工作内容。在对KML、City GML、IFC等不同格式研究的基础上,提出不同的扩展方案,并就铁路工程线状空间分布特点,根据不同评价指标进行比选;最后提出针对铁路BIM的推荐扩展方案,并给出基于该方案进行铁路BIM扩展的方法。     

基于大数据技术的铁路客户服务中心服务质量分析平台研究与设计

研究大数据技术在客户服务质量管理方面的应用实践，分析在客户服务质量管理领域大数据应用案例和技术解决方案，为铁路客户服务中心服务质量的数字化分析评估提出可行的技术路线和建设框架。应用主流大数据处理技术和数据分析处理算法，对铁路客户服务中心的客户服务过程数据进行基于数据仓库技术的整合，实现结构化数据、半结构化数据和非结构化数据的统一管理和调用分析。应用自然语音识别技术，验证转换算法，提出提升效率的机制，同时，结合典型的客户服务质量分析指标，通过业务分析模型、基础数据模型和分析算法进行设计开发，实现服务质量分析的数据化方案。平台框架、技术路线和原型平台的开发，能够为铁路客户服务中心的大数据应用提出可行的建设思路和解决方案，在实际应用中，提升客户服务质量管理能力，改善服务质量管理机制，降低铁路客户服务中心服务质量管理成本。     

面向铁路行业测绘数据集成共享探讨

研究目的:针对铁路测绘数据具有呈带状、分带多以及数据格式、存储位置均异构等特点,且数据量庞大、数据在各专业之间的流转效率低、数据管理不规范、数据重复使用效率低下等问题,本文进行基于元数据的测绘数据集成共享关键技术探讨,为铁路行业测绘数据成果规范管理、提高成果流转效率和服务手段等提供借鉴。研究结论:本文针对铁路测绘数据入库和查询等问题,提出了基于元数据的测绘数据集成共享方法,建立了铁路测绘元数据标准以及实现了基于接图表的三维可视化查询技术,为铁路测绘数据管理和应用提供了强有力的工具。研究结果表明,该方法完全满足铁路测绘数据规范管理和高效应用的需求。     

动车组高级修工艺数字化管理系统关键技术研究

为解决当前动车组高级修工艺管理存在的问题,基于高级修部件物料清单（BOM,Bill of Materials）和工艺BOM的构建逻辑,以及工艺基础数据标准化、参数化、结构化的实际需要,融合工艺BOM与工艺流程的映射方法,采用SpringBoot+VUE前后端分离的开发架构,设计了高级修工艺数字化管理系统。该系统实现了高级修工艺编制规范的统一和编制流程的优化,可自动生成工艺流程图和甘特图,并将准确的规格数据传输到制造执行系统（MES）,已在中国铁路上海局集团有限公司上海动车段转向架车间开展应用,满足工艺数字化管理和辅助数字化生产的需要。     

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。     

基于铁路数据服务平台的多源数据融合架构研究

铁路数据服务平台实现了铁路数据集中汇聚和铁路数据资产管理,为充分挖掘铁路数据的价值,发挥铁路数据资产的综合应用效益,亟需对来自不同业务应用系统的多源数据进行有效融合。为解决数据复杂多样所带来的数据融合难题,提高数据融合成效,需要构建统一的多源数据融合架构。研究提出基于铁路数据服务平台的多源数据融合架构,描述不同层次数据融合的输入/输出项、数据处理任务、相关技术及特点,对比分析多种数据融合算法的特点和适用性,讨论了数据融合结果的存储和共享,为推进基于铁路数据服务平台的数据融合研究与开发工作提供参考。     

基于GIS+BIM的山区铁路施工进度管理系统研究

针对传统山区铁路施工进度采用电子表格管理所导致的标准化低、直观化差等问题,设计基于GIS+BIM的铁路施工进度管理系统。通过设计图形化的进度数据采集方式,为不同施工单位进度填报提供了统一的数据入口;对进度数据进行统计分析,融合工程进度计划数据,动态展示工程进展与计划情况,驱动工点BIM模型在三维场景中展示三维进度。应用表明,该系统能够提高进度数据的统一性和进度展示的直观性,为铁路施工管理数字化提供支撑。     

运营高铁精测网复测与基础变形监测咨询评估管理模式初探

运营期高铁的精测网复测与基础变形监测咨询评估是保障铁路运营安全的重要工作内容,实际工程中,评估管理工作存在一些问题和难点且缺乏可借鉴的经验,探索其中关键技术与管理模式具有重要意义。(1)针对评估单位内部管理问题,制定一套标准的评估工作流程,合理组织分工,明确权责,建立健全管理制度与体系;(2)针对众多测量单位的规范管理问题,协同业主出台面向测量单位的相关要求、标准与说明文件,统一数据成果资料格式;(3)针对评估标准问题,编制咨询评估评分细则作为评估依据,制定详细的评分项目与评分规则,保证评估结论科学、可靠;(4)针对技术难点与信息共享问题,建立专用数据库或基于局域网的共享文件夹,加强数据资料共享及团队内部交流,提出最优解决方案;(5)针对海量数据信息化管理问题,建立数据管理平台,实现结构化、非结构化数据的统一管理,提供数据调用与查询服务,实现信息可视化表达。实践证明,该管理模式及工作要点应用效果良好,对咨询评估工作的规范化、标准化、信息化运营与管理具有一定的借鉴作用。     

铁路主数据管理平台关键技术研究

针对铁路信息化建设过程中出现的分散建设，基础核心数据不统一、系统间无法互联互通的问题，建设了铁路主数据管理平台。对平台建设过程中的主数据规范建立、主数据全生命周期管理、数据综合分析以及对铁路主数据的质量管理等关键技术给出了详细的设计思路及实现方法，对于铁路主数据平台建设的逐步完善有借鉴作用。     

基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法

随着BIM+GIS相关技术的快速发展，对勘察设计成果多维化表达的需求持续增强，如何解决铁路站场专业设计流程复杂、接口专业繁多等问题造成的三维建模效率低下的现状，以及由此导致的二维勘察设计工具平稳过渡到三维设计平台是铁路站场工程亟待研究的热门问题。国内外市场公开发行的三维建模产品形式多种多样、效率参差不齐，针对不同的工程应用场景适应性差异巨大，并且现有产品多为封闭的图形数据库存储格式，不同平台之间难以实现准确、高效的协同化作业。国际buildingSMART组织提出的IFC技术和相关标准为数据从底层逻辑实现跨平台流通提供了出色的技术路线和发展理念，以及高度可扩展性。结合MDB/SQL等成熟的数据库技术将AutoCAD图形数据与IFC编码信息梳理成一套完整的映射和存储关系，并开发了配套软件系统，可以将图形信息经数据库模块等中间件生成为IFC文件，进一步基于OpenRail Designers平台参考L-SYSTEM理论和NURBS建模等方法开发了一套将IFC文件读入并自动创建BIM模型，由于是配合铁路站场专业需求的二次开发，将二维勘察设计成果转化到三维勘察设计成果的过程中也能够将很多原自定...     

高速铁路道岔异构数据在Hbase上的云存储方案

实现健康预测管理（PHM）可以提高信号设备的运行安全性、系统可靠性和可维修性，道岔设备的数据对其PHM的研究有重要意义。目前，高速铁路道岔监测数据存储架构难以满足PHM海量异构历史数据存储问题，结合道岔监控数据以及道岔缺口监测图像等异构数据，引入大数据技术中的Hbase非结构化数据存储理念，提出高速铁路道岔设备海量异构数据的云存储及查询管理方案。针对图像数据尺寸不一致的问题，提出基于MapReduce的优化图像分块存储算法，实现高速铁路道岔异构数据的Hbase云存储，在实验室环境搭建平台对方案进行验证。结果表明:从MySQL到Hbase迁移10 GB历史数据约为15 min，在数量到达20万条以上时Hbase查询性能优于MySQL。通过MapReduce优化图像数据分块算法，存储速度得到提升。该方案对高速铁路道岔设备PHM中海量异构数据的存储提供了理论和技术支撑。     

基于云服务器的铁路测量外业原始数据管理系统

为解决目前铁路测量数据管理存在的数字化程度不高、共享性差、存储混乱和传输不规范等问题,建立铁路测量外业原始数据管理平台,以提高数据提交、存储和交换的质量和效率。对铁路测量外业原始数据分类、存储、管理和共享的方式进行分析,结合云服务技术,提出铁路测量内外业一体化数据共享管理模式,以规范数据的提交流程和存储方式。经测试,该平台模式可提高数据管理的质量和效率,减少数据反馈延迟。其规范的数据提交流程保证了铁路测量原始数据的有序处理,一定程度上避免了数据的丢失和造假。研究成果对铁路测量数据管理具有一定的参考和应用价值。     

基于IFC的铁路站场数据存储标准研究

通过研究工业基础类(IFC release4)关于空间结构单元及构件实体的定义方式,结合目前正在开展的《中国铁路BIM数据存储标准》的架构设计,针对铁路站场专业各种对象的特点,对其分类方式及存储标准进行详细研究,为下一阶段铁路专业尤其是站前专业BIM推广应用提供坚实基础。