重载铁路线路设备智能感知体系框架研究

重载铁路由于轴重、运输密度大,在重载列车的频繁作用下,线路基础设施服役状态变化快,严重影响重载列车的运营安全。以朔黄铁路为背景,分析线路设备运维现状与智能运维需求,融合应用人工智能、BIM+GIS、北斗、物联网、大数据等先进技术,以移动检测、实时监测为主导,搭建基于空天车地一体化感知体系框架。在这一体系框架下,结合既有检测监测技术应用现状,建立线路设备空天车地一体化检测监测、数据汇集与平台应用层的技术架构,提出测试货车、隧道衬砌表观检测车等智能化感知技术以及平台应用层的主要功能与技术性能。     

基于BIM+GIS的重载铁路桥梁设备管理研究与应用

重载铁路桥梁设备类型多、数量大,传统运维管理多以人工为主,缺乏系统化、信息化管理手段。针对该现状开展基于建筑信息模型(BIM)与三维地理信息系统(GIS)的重载铁路桥梁设备智能运维管理研究与应用,解决桥梁快速建模、BIM模型与GIS融合等关键技术问题。以朔黄铁路为背景,基于GIS平台,融合BIM模型、铁路沿线倾斜摄影模型,实现桥梁设备的三维可视化,构建基于BIM+GIS的铁路桥梁设备管理系统,对推进铁路桥梁设备标准化、信息化、精细化、智能化管理具有实际意义。     

重载铁路桥梁智能运维关键技术北大核心

我国铁路桥梁传统运维技术存在工作效率低、人为因素影响大等问题。现代信息技术、大数据、人工智能、工业机器人等高新技术快速发展,为桥梁运维技术的创新和跨越发展提供了机遇。本文根据朔黄重载铁路桥梁管养特点,通过顶层设计搭建实时、动态数据管理平台,研究基于平台管理的新型感知、智能算法、智能分析、辅助决策等关键技术,推进智能技术与运维作业流程的深度融合;通过将桥梁构件单元化和唯一化,实现基于BIM+GIS(Building Information Modeling+Geographic Information System)可视化技术的桥梁全寿命周期信息关联与数据交互,形成重载铁路桥梁智能运维闭环管理体系。     

基于BIM+GIS的运营重载铁路隧道快速建模与信息集成技术

目前各类BIM（建筑信息模型）建模软件中隧道构件库仅具有存储和展示管理功能，无法与实际构件后期应用进行信息交互，极大影响了构件库的应用价值。本文首先确定了隧道构件的编码方式，然后探讨了运营重载铁路隧道BIM快速构建技术和基于BIM+GIS（地理信息系统）的隧道设备服役状态信息集成方法，构建了隧道构件库，建立了典型隧道地质模型和结构模型，开发了隧道地质模型、结构模型、倾斜摄影模型与GIS图像的融合技术；最后根据朔黄铁路现场实测数据开发了重载铁路隧道设备BIM+GIS展示平台。研究成果可为重载铁路隧道设备智能管理提供借鉴。     

基于数字模型的重载铁路工务设备全寿命周期管理

为了推动智慧重载铁路建设,提升工务设备智能运维水平,采用大数据、BIM(Building Information Modeling)和GIS(Geography Information System)技术构建了工务设备全寿命周期管理系统,解决了数据孤岛等问题,实现了重载铁路工务设备数字化、精细化管理。该管理系统将以设备为核心的各类数据予以统一存储、管理和共享,并通过制定工务设备及构件的统一分类编码规则,使得桥梁、隧道的BIM模型和线路单体构件矢量图以及检测数据、设计参数、病害信息等均可综合展示,为运维管理部门提供了高效便捷的数据服务。使用神经网络等技术对设备进行状态评估及变化趋势预测,为研究工务设备状态变化规律、制定养护维修决策提供了数据支持。     

基于新一代信息技术的重载铁路工务设备智能运维系统总体架构研究

以重载铁路固定资产投入、运营成本优化和可持续发展为目标,应用BIM、大数据分析、物联网等新一代信息技术,研发工务设备智能运维系统,对设备从上线、运行、维护到更换的全过程进行科学的闭环管理,以提升工务设备全寿命周期价值为出发点,实现工务设备管理从被动维护到主动检养修和掌握全局转变。工务设备智能运维系统提供了设备资产全寿命周期管理、检测监测一体化管理、状态评估与预测决策和安全生产管理功能,实现了工务设备相关数据的归集、管理、治理和分析应用全流程数字化管理,以及设备状态评价、设备状态趋势预测、辅助维修决策分析等多方面的服务。该系统的研发顺应并促进了重载铁路数据管理专业化、数据处理自动化、数据分析智能化的智能运维发展趋势。     

基于BIM技术的城市轨道交通信号设备运维管理系统

针对传统信号设备运维管理中台账管理混乱、故障分析难度较大等问题,提出基于BIM技术的城市轨道交通信号设备运维管理方案。方案以城市轨道交通信号系统为研究对象,通过精细化建模、模型轻量化处理、数据库存储数据、接口与服务、BIM与GIS融合等技术,完成基于BIM技术的城市轨道交通信号设备运维管理系统的架构设计。系统通过对信号设备BIM模型族库的可视化管理,信号设备的动态状态显示及静态数据管理,设备状态的监测以及故障统计、历史维护等信息的查看,实现了城市轨道交通信号设备可视化、信息化、集成化、高效化管理,有利于提高信号系统的运用效率。该系统已在南昌地铁3号线应用,效果良好,可为BIM技术在城市轨道交通信号领域的发展提供借鉴。     

基于BIM的铁路重载货车轮对检测设备智能运维系统设计

重载货车入库轮对检测设备安装在货车入库线路上，可实现轮对外形尺寸、踏面擦伤、钢圈内部缺陷等关键特性参数的在线动态自动检测，对保障货车运行安全起到了重要作用。针对重载货车轮对检测设备运维过程中存在关键设备上道检修间隔期间故障无法及时发现等问题，设计一种基于BIM技术的重载货车轮对检测设备的智能运维系统。首先搭建了以采集层、传输层、数据层、运算层、应用层为主体的系统构架；其次在Bentley软件平台设计的BIM模型基础上，拓扑出一个简化的建筑和检测设备模型；最后通过在检测棚内加装视频采集系统，将采集的视频尺寸信息与BIM模型的尺寸信息进行比对，实现自动检测发现故障，智能报警的功能。整个系统以B/S架构为基础进行开发，采用Springboot+VUE等技术进行展现。使用该智能运维系统，可实现对重载货车轮对检测设备公共单元、轨边检测单元、轨边监控单元的实时智能诊断及故障自动报警，有效保障重载货车安全运行，同时使用该系统每年预计可节约检修人员2.8人，节约各种成本约238万元，经济效益良好。     

黄骅港智能调度与控制系统运维平台设计与实现

为保障黄骅港智能调度与控制系统可靠运行,减轻设备维护人员工作强度,设计并实现了黄骅港智能调度与控制系统运行维护（简称：运维）平台。该平台基于Spring Boot+Vue的集成开发框架,实现设备在调试、运用到报废整个运营过程中的资源管理;利用SNMP、SSH、WMI、Syslog和JDBC等协议实现设备状态的实时监控;基于客户端代理模式实现文件传输功能;搭载大数据分析技术,建立相应的智能化分析模型,为设备管理提供相应的决策支持;借助可视化技术实现设备监测数据的直观展示。该运维平台的应用可有效提升黄骅港智能调度与控制系统设备的维护效率、降低设备运维管理强度,为制定系统设备的运维管理策略提供参考。     

杭州—海宁城际铁路BIM技术应用

杭州—海宁城际铁路穿越建构筑物较多,工程难度大、工期紧、任务重,利用BIM技术解决设计、施工中的问题,并将BIM技术延伸到运维管理中.以该城际铁路建设项目全线、全生命周期的BIM应用研究为契机,从制度标准、BIM技术应用、GIS+BIM+物联网深入融合应用3个维度,开展城际铁路领域BIM应用体系化研究,以促进BIM技术...     

BIM+GIS技术在京张高铁建维一体化管理中的应用

为响应建设“精品工程,智能京张”广泛应用先进技术的号召,分析京张高铁铁路本体及周边环境建维一体化管理需求,研究利用新技术、新手段实现铁路前期建设信息与后期运维信息有机统一且可视化、交互性友好的方案,设计了基于BIM+GIS技术的建维一体化管理平台总体架构,给出了具体技术路线和关键技术,实现了BIM+GIS技术的建维一体化管理平台应用。为构建铁路从建设到运维的可追溯管理体系奠定了理论和现实基础,提升了智能铁路新技术应用水平。     

基于BIM与三维GIS集成的房建设备运维监管信息系统设计与实现

针对当前车站房建设备类型多、数量庞大、系统复杂、专业互相交叉,传统的运维管理多以人工方式为主,缺乏系统化、信息化的管理手段的情况,开展基于建筑信息模型(BIM)与三维地理信息模型(GIS)的房建设备运维监管信息系统研究。采用快速建模方法构建铁路车站三维模型,通过基于数据转换的GIS与BIM融合技术,针对车站进行快速三维建模,并实现模型与台账图纸运维等数据的电子化管理和设备运维的全过程管理。目前,以天津南站、丹阳北站作为试验车站进行研究,为房建设备信息化、可视化管理提供了参考。     

基于CAD/BIM+GIS技术的江阴靖江长江隧道设计

BIM与GIS技术互补的特点决定了BIM+GIS集成及应用是隧道工程BIM设计下一步发展的必然趋势。以江阴靖江长江隧道工程为例,探讨BIM+GIS技术在隧道工程设计各阶段的应用。在规划、工可阶段,GIS可辅助隧道工程选线和设计;在初步设计和施工图阶段,建立三维GIS模型和精细化BIM模型,通过中铁第四勘察设计院集团有限公司自主研发的BIM+GIS模型三维数据综合管理平台集成BIM模型和GIS模型,基于BIM+GIS模型三维数据综合管理平台丰富的分析功能,可为工程精细设计、决策等提供真实、准确的依据。     

城市轨道交通供电设备智能运维系统

随着城市轨道交通网络化运营时代的到来,智能运维已成为未来的发展趋势.基于城市轨道交通供电系统对设备运行管理、在线状态监测、远程故障诊断以及数据分析的需求,设计了一种融合多种运维平台、智能控制技术和现代大数据分析的供电设备智能运维系统.该系统集设备状态实时感知预警、设备全寿命管理、生产业务管控流程、专家分析为一体.测试结果显示:该系统能够满足城市轨道交通供电生产的管理需求,强化了对以设备设施为管理核心的生产管理全过程的控制和优化,提高了城市轨道交通供电设备和相关资源的效能.     

城市轨道交通综合智能运维平台研究与设计

为解决城市轨道交通运维难度大、人工维修经验局限、智能运维水平低等问题,基于物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,研究设计一种融合车辆、工务、供电、通信、信号与车站设施设备的城市轨道交通综合智能运维平台。从业务需求出发,对平台技术架构、主要功能、关键技术进行设计和阐述,实现实时监测、资产管理、智能运维及智能决策等功能,对提升运维管理水平和数字化保障能力具有参考意义。     

基于无人机的重载铁路线桥隧一体化巡检系统架构研究与设计

为满足朔黄铁路使用无人机对线桥隧工务设备进行一体化巡检的应用场景和数据管理需求,从总体架构、技术架构、逻辑架构等方面对基于无人机的重载铁路线桥隧一体化巡检系统开展架构研究。进行系统功能设计与开发,对无人机巡检业务流程和巡检数据进行一体化管理,提供无人机巡检作业全流程一站式服务,为重载铁路工务设备智能运维辅助决策提供数据支撑。     

朔黄铁路大机捣固预测与维修决策系统研发

针对朔黄重载铁路线路设备特点和大机捣固维修管理实际需求,研发了朔黄铁路大机捣固预测与维修决策系统。该系统集成了朔黄铁路轨道质量分级管理标准、轨道质量发展规律预测、大机捣固经济维修决策等技术,实现了朔黄重载铁路线路运维数据管理,大机捣固质量指数(MTQI)及其劣化率分布分析与趋势预测、大机捣固维修决策及作业效果评估等功能,为朔黄铁路大机捣固维修提供科学化、智能化决策支持。     

轨道检测大数据在线路设备工务养护维修中的运用

轨道作为影响线路行车安全的主要结构之一,其质量状态检测与科学管理是工务部门养护维修的重要内容。随着我国基础设施检测体系不断完善,已积累了海量的多源轨道检测数据,是线路设备状态评估并进行运维决策的重要基础。在总结我国主要轨道检测数据管理与评估方法基础上,介绍多源数据融合分析在轨道弹性不良筛查、连续多波周期性不平顺识别、道床脏污状态评估等方面的作用,形成了基于轨道几何动检数据的病害预警分析,以及轨道质量预测与维修决策技术,为动态检测大数据在线路设备养护维修中的科学运用提供依据。     

图像识别技术在BIM运维管理中的应用研究

针对当前铁路运维管理中利用BIM技术构建的运维管理平台,提出基于图像识别技术维护日常运维的应用方案:将图像识别技术和BIM技术结合应用到运维管理的信息化系统中,通过对比不同的识别技术,提出了应用YOLOV3更新设备状态信息的方法,以提高运维管理工作的效率和质量。     

基于BIM+GIS技术的高铁动车运用所数字孪生关键技术研究

动车运用所作为动车组日常整备检修作业的场所,其信息化管理水平与高速铁路高效、安全运行息息相关。为适应高速铁路数字化、网络化、智能化转型发展,基于BIM+GIS融合技术开展动车运用所数字孪生关键技术研究。提出动车运用所数字孪生总体技术架构,阐明动车运用所数字孪生模型、业务数据库及数据库关联驱动的构建方法、构建流程和涉及的关键技术,并给出了动车运用所数字孪生典型应用。研究成果实现了动车运用所物理世界的数字化映射与交互,体现了数字孪生技术的应用价值,为动车运用所智能运维研究与工程应用提供了一定技术支撑。