基于BIM设计的道岔设备建模方法研究

为了解决站场BIM设计中道岔与岔线建模繁琐、定位捕捉困难等问题,基于最新的OpenRail软件环境,对MicroStation直接建模和道岔设备抽象化线性建模两种思路进行比较分析。经研究,线性建模方法更适合站场BIM设计。针对线性建模手段,将道岔的主要设备及尺寸信息转化为标准化道岔库元素和标记,然后按抽象化的道岔元素及标记信息进行xml文件编程,得到了较好的应用体验。     

不同软件平台下动车段所的BIM设计探索

为了对比不同BIM软件在管线三维建模方面的优缺点以及不同软件之间的数据交互模式,以某动车运用所检查库压缩空气管线平面及立体图为基础,分别在CATIA和REVIT等BIM平台上建立了压缩空气管线、阀门三维信息模型,并梳理了采用SOLIDWORKS和REVIT等软件建立的机辆设备三维模型,通过 IFC 格式的转换和 IGS格式的轻量化后,导入CATIA平台的步骤和流程;为了高效管理三维信息模型,提高动车段所机辆设备建模效率,阐述了在CATIA平台中,三维模型信息属性的添加方法,在此基础上建立了基于CATIA平台的机辆设备BIM三维信息参数化模型库,极大地方便了机辆设备模型的批量管理、批量建模和批量修改。     

高铁站三维电子地图的设计与实现

在三维建模和电子地图基本理论的基础上，提出一种建立高铁站三维电子地图的方法及框架，并运用Auto CAD，Maya、Photoshop、OpenGL完成电子地图的创建。对高铁站地理信息和建筑物信息进行实地收集并归纳；基于所采集的信息建立车站的三维模型，并通过三维模型贴图的方法直观地再现车站的建筑和设备；通过人机交互的方式实现信息检索和智能导航的功能。为了验证该地图创建方法的有效性，对许昌东站真实环境进行虚拟仿真，创建了许昌东站的三维电子地图。     

基于BIM技术的桥梁下部结构参数化建模与协同设计应用

为解决铁路桥梁下部结构建模过程中，参数化程度低、各专业协同数据传递不畅等问题，对铁路桥梁下部结构参数化建模与协同设计应用进行研究。本文为铁路桥梁应用较为广泛的桥墩、基础类型提供了参数化建模方法，提出下部结构协同设计功能的实现方式和流程，并从数据、建模、应用三个层面对开发工作展开论述。在数据层面，提出桥梁下部构件数据结构的定义思路，并基于Bentley平台EC框架建立参数化数据与三维模型间的联系，解决了设计信息的传递问题；在建模层面，基于平台图形接口与参数化模板技术，实现不同截面、不同类型实体的创建，提高了参数化建模功能的适用性；在应用层面，对软件界面及主要功能进行详细介绍，通过将三维参数化建模方法与协同设计数据融合，开发了基于协同接口的三维建模与下部结构计算功能，实现了协同数据的高效利用，保证了三维模型的准确性与设计数据的统一性。该参数化建模方法在通苏嘉甬铁路项目信息模型设计中进行了应用，实现了设计成果的三维可视化分析与各专业接口的快速核查。     

基于HUML扩展机制描述列控系统安全特性的研究

针对在列控系统建模和形式化分析领域UML模型难以直接描述系统安全特性的问题,提出一种利用UML支持的底层扩展机制对HUML进行面向列控系统安全特性的扩展方法。该方法给出列控系统安全特性需求,通过在HUML元模型中增加安全特性包,对安全特性元素进行定义,创建安全相关概要文件,并在建模软件中得到实现,最后介绍该方法在CTCS-3级列控车载设备故障方面应用的一个实例。新的建模方法丰富了列控系统HUML模型的表达能力和应用范围,使得列控系统安全特性能够直接被描述,从而将安全分析的起点提前至系统建模阶段,为列控系统建模和形式化分析提供一条新的思路和途径。     

新建成都至达州至万州铁路桥梁BIM协同设计

铁路桥梁设计具有环境关联性强、协作专业多、接口复杂等特性，设计时需要与多个专业主体密切配合，在开展三维设计过程中，需重视协同设计的理念。依托新建成都至达州至万州高速铁路，在桥梁三维设计过程中，使用自主研发的桥梁数字化设计软件，通过协同平台进行流程管理，对新建成达万高速铁路桥梁进行BIM建模。搭建基础、桥墩、简支梁、连续梁、涵洞等常规构件库作为模板，根据桥梁设计过程中数据的识别与转换，快速批量导出常规桥梁模型，对特殊结构如斜拉桥、桥梁挡墙防护等通过手动建模方式实现。结合地形地物以及其他专业模型，对设计成果进行三维可视化检查，直观地暴露桥梁与周边环境及其他专业的接口问题，减少施工图纸中错漏现象的发生，降低了工程风险。通过构建数字资产管理平台，为施工管理与运营维护提供数字化信息管理服务，在施工方案三维模拟过程中加入关键技术动态展示，优化施工组织的合理性，构建智慧施工平台，为施工调查、征地拆迁、动态展示等提供数据支撑。在传统三维模型仅展示漫游功能的基础上，探索三维设计在管理运维中的拓展应用，为高速铁路桥梁BIM协同设计思路提供经验。     

铁路机车车载设备数字孪生体构建方法研究

针对当前铁路车载专业培训系统缺少对设备运行状态实时映射、培训内容仿真度不足等问题，利用数字孪生虚实模型精确映射、数据实时仿真分析的技术特点，基于CINEMA 4D+Unity3D平台及数字孪生五维模型，提出一种铁路机车车载设备数字孪生体的构建方法。该方法通过分析物理设备运行状态、构建高保真虚拟设备模型，以及优化孪生数据采集方式，实现实时驱动虚拟设备状态显示及设备运行状态分析等功能；最后通过构建铁路机车车载设备培训系统，实现面向参培学员的实时培训指导。通过试验验证了该方法的可行性，并为铁路其他相关设备的数字孪生体构建提供了技术参考。     

高速磁浮交通运行控制系统综合仿真试验平台

针对高速磁浮交通运行控制系统总体协同仿真试验和集成测试的需求，提出了通过数字化仿真和实物接口设备相结合的方式构建综合仿真试验平台的实现方案。按照高速磁浮交通系统特点、构成和基本原理，将磁浮列车动力学和运动学模型通过其目标线路模型所属分区属性与相应分区牵引系统模型进行车-地受力关联建模，以关联计算模型为核心扩展建立了包含车辆系统模型、车载运行控制接口、分区运行控制接口等在内的半实物仿真试验环境，接入被试运行控制系统设备，构成针对运行控制系统的闭环试验系统。同时，采用有线局域网组网形式实现车地无线通信仿真，为磁浮运行控制系统集成仿真试验提供网络互连测试环境。经实际项目的试验应用证明，该试验平台仿真功能完整、合理、有效，能够为高速磁浮运行控制系统提供功能全面、仿真程度高的测试和验证环境。     

基于供应链管理环境下的业务流程优化与再造方法研究

在供应链管理环境下,实施企业与企业之间的业务流程优化与再造,对提高企业竞争力和整体流程效率具有重要意义。探讨了业务流程再造Petri网建模方法和Arena仿真技术,提出了在供应链管理环境下的业务流程优化与再造措施,探讨了供应链管理环境下业务流程再造的理论与框架模型。     

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。     

城轨信号系统中AP布站设计方案

以地铁用户给定的线路环境数据为输入,根据无线信道传播损耗模型进行无线信号覆盖质量仿真运算,输出全线无线接入点(AP)的初步布置方案,其中输入数据包括数据通信系统设备工作电磁环境参数、现场物理环境数据、无线传输收发设备的技术参数和需要达到的数据传输性能等.根据初步布置方案进行仿真分析,对全线各点的无线覆盖性能给出图形化的...     

基于综合监控的城市轨道交通全线能源管理系统研究

根据城市轨道交通线路能源管理的现状,提出了一种基于综合监控的全线能源管理系统建设模式。为了实现系统性的节能管理,建立了设备能耗与运行状态、环境和客流等影响因素之间的优化模型,并对能耗状态分析、设备状态管理、设备运行优化、节能控制、评估考核等关键技术进行了探讨。该系统能够实现节能增效,减少投资成本,推动轨道交通能源管理的标准化、数字化和智能化发展。     

基于Unity3d的铁路信号设备虚拟现实系统研究

为了使铁路维修维护人员快速了解铁路信号设备的构件及组成,进而增加对设备维修维护的技巧,开发兰州车站铁路信号设备虚拟现实系统。系统利用3DS Max软件进行优化建模、材质渲染、贴图烘焙,使模型能在较短时间内导入Unity3D并提高交互的实时性,运用Unity3D构建铁路现场的虚拟工作环境。用户通过虚拟现实系统可直观地掌握车站、区间及室内信号设备布设、组成及关联关系,同时了解站场及其他设施设备的布局。系统的操作简单、环境真实、沉浸感强,投入使用后达到预期的效果,辅助工作人员更好地完成维修维护工作。     

基于Anylogic仿真技术的北京南站客流组织优化分析

本文针对北京南站地下一层客流组织的复杂性,依据站内功能区位布局及客流分布特征,利用Anylogic微观动态仿真软件对北京南站地下一层客流进行了仿真分析.建立了客流组织动态仿真环境模型,设计了仿真流程和评价指标体系.通过对站内的客流拥堵瓶颈分布、排队长度、等待时间等多指标评价分析,提出了客服设备(检售票系统设备、安全检查系统设备、换乘通道服务设备等)合理配置与运用管理的优化方案,为实际运营管理决策提供了依据.     

基于粒子群算法的轨道车辆设备布局优化

轨道车辆车上设备布局是轨道车辆设计中一个重要的环节，开展轨道车辆设备布局优化设计对保证轨道车辆的安全运行具有重要作用。考虑轨道车辆设备外轮廓约束、设备干涉约束等，建立了以设备总重心相对于轨道车辆自身中心的距离最小化的轨道车辆布局优化数学模型。根据轨道车辆设备布局优化的特点设计了基于粒子群算法的轨道车辆设备布局数学模型。采用线性递减权值策略，通过改进惩罚因子，有效地引导粒子群算法向全局最优解方向收敛。以轨道工程车辆的设备布局问题为实例，采用本文算法进行了车上设备布局优化设计的实例分析，表明本文方法可有效解决轨道车辆设备布局优化问题。     

基于灰色理论和PSO的牵引供电系统可靠性研究

采用灰色GM(1,1)模型预测其相关设备中长期的故障数据,增大建模所需数据样本量,提出以威布尔分布模型为基础,基于粒子群算法的智能拟合方法,建立牵引供电系统各设备可靠性分析的数学模型,所建模型全部通过拟合优度K-S检验,证明该方法十分适合于牵引供电系统设备的可靠性建模。运用BDD算法得到用最小割集表示的牵引变电所和接触网故障树模型,综合得到牵引供电系统整体的可靠性模型,并计算出系统的可靠度和平均使用寿命。最后分析可知接触网的可靠性在很大程度上决定了牵引供电系统整体的可靠性,其分析结果为牵引供电系统以后的维护工作提供了理论依据。     

基于混合层级模型的铁路救援装备布局研究与应用

既有线和高速铁路线纵横交错是中国铁路网的现状,现有的铁路救援装备基地仅能较好地覆盖既有线.为进一步提高铁路救援装备基地对高速铁路网的覆盖,提出在既有铁路救援装备基地中增加新型高速铁路救援起重机和内燃机车,构建包括枢纽救援装备基地和快速救援装备基地的铁路救援装备网络混合层级优化模型,建立事故风险点覆盖最多和平均救援响应时...     

城轨车辆底架悬挂设备布置优化

根据优化设计方法,建立了城轨车辆底架设备布置重心控制二次规划数学模型,针对武汉轨道交通4号线车辆设备布置问题进行了优化分析。研究表明,在综合考虑车辆限界、布线布管、设备干涉等因素的前提下,优化设计后车辆轴重轮重偏差显著减小。将优化方法用于车辆底架设备布置工程设计中,有助于提高设计质量与效率。