数字孪生研究进展及在铁路智能运维中的应用

我国铁路基础设施建设正在从"建设为主"向"建管并用"发展,传统运维技术存在诸多弊端,亟需建立新的智能运维技术体系。数字孪生是实现虚实空间交互的先进技术,该技术突破了传统仿真及试验条件限制,实现以最快速度、最优成本掌握结构的实际运行状态。数字孪生能够将物联网、建筑信息模型、结构健康监测、数值仿真与人工智能等先进技术通过虚实数据交互,形成对物理实体有效地监控、模拟、预测、诊断与决策。针对数字孪生的发展、基本原理及技术方法进行归纳总结,阐述了数字孪生与建筑信息模型、结构健康监测、人工智能等技术的融合应用,总结了数字孪生在铁路运维场景下的技术方法及研究现状,包括智能检(监)测、数字孪生模型构建方法、结构性能退化模拟及维护策略确定。提出并详细阐述了基于数字孪生的铁路基础设施的智能运维技术框架,指出了当前数字孪生在铁路基础设施智能运维应用中存在的主要问题及解决方案,为铁路基础设施智能运维管理提供新的理论方法。