三维GIS技术在铁路全生命周期中的应用探讨

研究目的:结合铁路实际工程案例,分析和探讨三维GIS技术如何在铁路勘察设计、施工建设和安全运营各阶段,实现广泛深入的应用,发挥其基础性和支撑性作用,从理论和实践上,验证该技术和思路的可行性和必要性。本文提出的一些理论和思路、研究开发的软件工具,对于铁路信息化建设的进一步提高和铁路BIM技术的推广应用,具有广泛的借鉴和实际应用价值。研究结论:通过对中老、宝兰和成昆铁路的勘察设计、建设施工和安全运营,三阶段的实际研究应用得出:(1)提出了一套面向铁路行业的三维GIS技术应用路线;(2)提出并建设了铁路带状三维场景快速构建三维模型库:(3)研究开发了一系列面向铁路行业的实用三维GIS软件功能和工具,包括:铁路三维环评、征地拆迁、铁路三维中线提取、三维断面采集等功能和工具;(4)该研究成果可广泛应用于铁路信息化建设和BIM技术的研究应用工作中,可产生良好的社会和经济效益。     

面向铁路行业三维场景快速构建一体化技术研究

研究目的:三维GIS技术已在数字城市等领域取得成功应用,铁路行业对其应用需求也日益强烈,相关科研工作也取得了一定的突破,但仍未实现广泛和成功的应用,其主要原因之一是:如何快速、精确构建面向铁路行业呈长距离带状分布的精细三维场景,为其提供一个开展三维应用的数据支撑平台.研究结论:(1)提出了一套面向铁路行业的三维场景快速构建一体化技术;(2)研发了一套三维GIS平台和一系列软件工具;(3)通过在中老铁路三维设计工作中的成功应用,验证了技术体系的可行性,为铁路行业三维GIS应用探索了一条可供选择的解决方案.     

铁路线路三维GIS系统建设研究

将目前三维GIS领域先进成熟的理论和技术应用在铁路信息化系统建设中,提出铁路线路三维GIS系统的数据库设计方案和总体的软件模块体系架构,并以此为指导原则,基于ArcGIS Globe技术,在试点区域建设了铁路线路三维GIS系统.该方法可以完全再现铁路沿线的三维地形细节,在三维可视化环境中实时地对不同数据进行动态的管理和分析.     

基于ArcGIS Engine的铁路线路GIS的构建与实现

传统的铁路地理信息系统多采用二维平面方式进行构建,无法再现真实世界.将三维GIS技术应用在铁路信息化系统建设中,进行有益的探索.提出铁路线路三维GIS的构建框架,分析数据库和系统功能模块体系的设计思想,并探讨基于ArcGIS Engine技术,建设铁路线路三维GIS的实现方法和关键技术.     

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GIS的数字铁路选线在工程设计中的应用

研究目的:基于GIS的铁路选线设计,关键的技术实现是空间数据的统一与转换,建立在地理元数据标准之上的统一空间数据架构,是实现从工程数据到地球空间数据转换的依据,通过空间变换机制,实现工程数据与GIS空间数据的统一,并运用GIS的空间数据组织能力、空间分析与三维建模表达技术,为工程设计提供作业数据与直观的分析应用平台。研究结论:基于GIS的铁路选线设计,不仅为基于空间分析的方案策划、工程设计、数据获取、数量统计与三维展示提供了广泛地面向空间信息技术的应用平台,也为大区域的空间工程建设提供了更为合理的数据组织基础,展现出与传统平面设计的优势,为大区域工程设计提供了一种更科学的设计手段。     

基于矢量瓦片的铁路GIS空间分层表达技术

铁路地理信息系统(Geographic Information System,GIS)空间数据在地理信息系统Web端多为栅格瓦片,矢量瓦片技术在铁路GIS行业未得到很好的应用。针对目前铁路系统Web端对铁路GIS空间矢量数据利用率不高、互动性不强、图层等级与表达效果不具有通用性等问题,研究了基于矢量瓦片技术和铁路GIS空间分层表达技术的数据可视化应用新模式,以及铁路GIS空间分层表达技术应用场景及效能。结果表明,新模式下构建的铁路GIS空间地图极大地提升了开发效率、矢量数据利用率、要素表达规范化水平,为更有效的铁路GIS空间分层表达模式提供了参考依据,为铁路GIS地图的高效应用提供了新思路。     

基于BIM的三维铁路路基建模应用研究

为推进铁路工程建设信息化发展,铁路设计行业大力推进BIM技术研究。通过对现阶段铁路站前专业BIM技术应用实例和路基二维辅助设计方法的广泛调研,提出一种基于运用自主研发的三维铁路路基辅助设计软件的建模方法,结合川藏线拉林段路基区间,完成建模流程和设计成果的展示。实践表明,三维设计有助于设计人员更为全面直观了解实际工程结构,新增可视化效果,提高设计精确性,为铁路路基设计行业带来新的设计理念和运用基础。     

铁路地理信息系统平台选择

从地理信息系统(GIS)发展现状出发,结合铁路地理信息系统(RGIS)的应用需求讨论了RGIS建设平台选择问题,重点强调了RGIS业务应用需求对GIS平台选择的要求,阐明了一个基本观点,即在现有GIS技术的基础上又着眼干GIS未来的发展,根据RGIS建设的实际业务需求,慎重选择GIS平台.     

铁路地理信息系统建设若干问题的讨论

根据铁专院8年的GIS开发与建设经验,结合当前GIS技术的发展方向,对铁路GIS建设的重要性、总体构架、软件平台、基础编码标准、数据更新技术和应用系统建设等问题进行了探讨,提出铁路地理信息分类与基础编码标准是当前铁路GIS建设中的首要任务.     

铁路勘察设计中BIM与GIS结合方法讨论

分析BIM与GIS的技术特点及相互关系,根据铁路勘察设计的技术特点,提出针对铁路设计阶段的BIM与GIS结合的方法。基于现有的技术发展水平,分析当前实现BIM与GIS结合过程中待解决的地形局部修改套合、模型多分辨率与轻量化、语义信息传递、面向服务的架构等技术难点,指出铁路勘察设计中BIM与GIS结合应用的技术方向。     

综合GIS、RS、GPS技术建设铁路地理信息系统

论述了铁路地理信息系统(RGIS)与铁路行业信息化的重要性,指出RGIS建设的技术难点,提出了综合GIS,RS,GPS等技术建设RGIS,并介绍了清华大学信息系统解决方案.     

新基建背景下铁路5G技术应用研究

随着第五代移动通信（5G）技术的发展,移动通信系统性能大幅提升。在国家政策支持和铁路行业数智化转型推动下,发展铁路5G技术已经成为下一代铁路移动通信系统研究的主要目标。基于铁路行业新型融合基础设施的建设背景,构建以5G技术为核心的铁路新基建架构,分析铁路新基建带来的新需求,提出铁路5G技术发展新思路、新框架。面向铁路5G技术信息通信融合发展带来的新机遇和新挑战,展望5G技术在未来铁路行业的融合应用。     

BIM在铁路设计中的应用探讨

通过阐述建筑信息模型(BIM)概念,分析基于BIM技术的全生命周期理念的建筑优势,并介绍BIM技术在国内外建筑业及国内铁路行业的发展现状,提出铁路设计应用BIM的5个关键点:与GIS技术结合、综合管线碰撞检测、站场运营管理、协同设计与作业、项目各阶段的衔接,总结国内BIM发展存在的问题:行业标准缺失、三维协同设计理念缺乏、专业软件不足、市场认知与人才培养问题,并提出对应的推行BIM策略,最后提出BIM将引领铁路建设向信息化、智能化发展。     

基于SketchUp和ArcGIS的三维GIS开发技术研究

三维GIS是目前GIS科学发展的新趋势之一,针对目前二维GIS数据丰富,三维建模耗时长、三维分析功能不足等现状,提出一条利用SketchUp批量处理二维GIS数据,快速实现三维场景建模;利用ArcGIS平台进行二次开发,实现三维场景驱动,从而完成三维GIS开发的技术路线,并设计开发了相应的实验系统,展示了该路线的可行性与实际应用效果.     

GIS+北斗时空信息服务平台建设方案研究

针对铁路交通运输智能化、数字化、无人化的发展需求，基于逐步发展成熟的北斗卫星导航技术和有关政策要求，探索GIS+北斗的时空信息服务平台建设方案。以中国铁路北京局集团有限公司GIS+北斗时空信息服务平台建设为研究对象，围绕现有地理信息共享服务平台、北斗相关安全防护应用系统和工程建设相关的北斗基准站，重点阐述业务系统现状、存在问题和业务需求，提出GIS+北斗时空信息服务平台构建的建设原则、技术路线和总体架构，以及总体建设方案与主要分项设计模块。平台可为各业务应用提供统一、安全、精准的时空信息服务支撑，有效拉动时空信息资源的整合和共享，保障人员安全及运输生产安全，提升智慧化运营水平。     

地理信息系统在铁路建设中的应用

本文就地理信息系统的数据来源，扫描既有地形图建立GIS以及在铁路建设中应用GIS技术进行了探讨。     

基于BIM技术的铁路中间站三维设计方法研究及实践

BIM技术是在建筑行业中推广使用的一项重大革新技术,但在铁路建设行业中尚处于起始阶段。通过分析BIM技术特点和铁路行业应用现状,将实现BIM技术的理论和方法应用于占铁路车站数量比重最大的中间站设计中,探索铁路设计行业构建BIM技术平台的新方法。首先对中间站的基元模型划分并进行三维建模,在Access数据库中建立铁路中间站的标准站型库,利用Revit软件平台,结合数据库实现中间站的参数化设计,通过人机交互方式进行编辑与修改,输出设计成果,以支持后续专业的需求与后续功能的实现,满足铁路规划、工可设计研究阶段需求。     

宝兰客专石鼓山隧道BIM技术的研究及应用

通过铁路隧道BIM技术的研究和应用,建立隧道工程各专业族库,实现铁路隧道建设全生命周期的信息共享,实现基于监控量测、超前地质预报技术的隧道安全远程监控和基于4D理念的隧道施工组织管理,培养参建各方掌握BIM的技术人员,实现整个铁路行业三维信息技术成果的推广应用。     

云计算技术在铁路信息化建设中的应用前景

对于正在飞速发展的铁路行业信息化建设来说,云计算技术的应用是一项具有重大意义的新尝试。结合云计算技术的应用特性,探讨其在未来铁路信息化建设中的应用前案。