京张高铁官厅水库特大桥工程智能建造及智能运维技术应用方案

北京—张家口高速铁路（简称：京张高铁）是服务于2022年北京冬奥会与冬残奥会的重要交通基础设施,也是支撑京津冀协同发展轨道交通网的重要组成部分。文章依托京张高铁重点工程—官厅水库特大桥工程,研究并整理了该桥建设期所采用的智能建造技术,将贯穿建设期、联调联试期、运营期的全生命周期智能监测系统与智能检修车装备结合形成了智能运营维护体系。京张高铁官厅水库特大桥建设中获得的智能化技术应用方面的经验可复制和推广,为后续智慧铁路建设提供参考。     

京张高铁八达岭长城站建造关键技术及创新

八达岭长城站是我国第一座深埋地下的暗挖高铁车站,位于八达岭长城地下。设计施工中存在埋深及提升高度大、疏散救援困难、环保要求严格、两端隧道跨度大,地质条件复杂、群洞布局断面和工作面多以及运输困难等诸多关键技术难题。通过设计三层三纵的群洞结构、采用长大电扶梯和斜行电梯、研发超大跨度隧道修建技术、复杂洞室群隧道修建技术、超长耐久性隧道修建技术、微震微损伤精准爆破技术、地下车站噪声控制技术、BIM设计施工技术、智能防灾救援疏散系统、隧道结构智能健康监测系统、隧道绿色建造技术以及掌子面地质信息智能图像预报技术等关键创新技术,成功攻克八达岭长城站建设中遇到的技术难题,并为类似工程的设计与施工提供参考与借鉴。     

基于管控平台的京张高铁智能车站建设与研究

京张高铁作为我国第一条智能高铁,中国铁路北京局集团有限公司认真贯彻落实习近平总书记重要指示精神和中国国家铁路集团有限公司关于京张高铁智能化提升工作部署.结合京张高铁实际情况,积极组织客运、信息、建设部门,系统梳理管控平台功能应用和现场使用问题,集中力量,攻坚克难,不断优化完善管控平台智能功能,规范完善现场使用管理,全力...     

京张高铁隧道衬砌混凝土智能式养护成套技术实践

通过分析隧道衬砌养护期裂缝的形成机理,找到养护期衬砌裂缝控制的3个要素:湿养天数、环境相对湿度、衬砌内部与表面温度差和衬砌表面与隧道内环境温度差,进而提出混凝土养护期控制要求,包括养护时间、养护湿度控制方法、养护期温度控制要求及结构强度控制要求等。2016年开工建设的京张高铁八达岭隧道,采用添加粉煤灰和石粉的现浇高性能混凝土二次衬砌。现浇混凝土衬砌养护使用养护台车结合自粘式节水养护膜进行养护,同时采用充气式帆布气囊对养护中的隧道衬砌进行保温,取得了良好效果。结合京张高铁八达岭隧道衬砌智能式养护经验,介绍包括智能式养护设备、自粘式节水养护膜及保温充气式帆布气囊等智能式养护成套技术的使用情况。     

新一代高速铁路地下站隧工程设计理念与方法

以往高铁车站建设多集中于城区或郊区,很少涉及文化保护区,人文环保重视程度较低,且高铁线路接入市区的方式多为地面线,易对城市环境产生不良影响。首先分析当前国内外高铁站建设理念的优点和不足,依托以智能修建为主题的京张高铁清华园盾构隧道和以文化保护为主题的八达岭地下长城站,提出新一代高速铁路站隧工程的设计理念与方法。新一代高铁站隧工程设计理念主要囊括环境融合、安全舒适、低碳环保等内容;环境融合包括站景融合和隧城融合;安全舒适包括站隧工程结构的安全和运营环境的舒适;低碳环保包括基于BIM的环保高效全过程管理理念以及绿色低碳的施工、运营理念。     

解析“精品工程 智能京张”对新时代中国铁路建设的深远影响

京张高铁既是2022年冬奥会的交通保障线,也是中国智能铁路的1.0版和高速铁路的2.0版,是一条集中国铁路设计、建设、制造与管理先进技术之大成的智能高速铁路。同时,京张高铁开启了中国铁路建设智能新时代,提出用工匠精神打造精品工程的新时代工程建设新要求,践行了站城融合的设计新理念,打出了铁路建设史上第一张文化名片;实现了绿色畅通的建设新目标。     

京张高铁站房设计管理的创新理念与实践

京张高铁是国家规划实施的重点建设项目,意义重大。通过分析京张高铁在线网与站房布局、站房与城市融合、站房复合功能、站房绿色人文的新思维、新要求、新趋势及其给设计管理带来的新挑战,分别从站房布局新思维、站城融合、复合功能站房、多专业协作、科技创新及质量体系方面归纳总结出京张高铁站房设计管理中的创新理念和策略方法,为后续此类工程提供一定的参考与借鉴作用。     

面向京张高铁智能客服创新研究与实践

介绍智能客服及其关键技术,分析并总结了智能客服在北京—张家口高速铁路(简称:京张高铁)12306互联网售票系统(简称:12306)客服电话、12306客户端、列车长乘务管理助手、实体机器人等方面的应用。通过12306智能语音导航系统在北京铁路客户服务中心试点运行,验证了智能客服在京张高铁应用的可行性。     

京张高铁旅客全行程智慧信息服务技术研究与应用

着眼于为北京2022年冬奥会和冬残奥会(简称:冬奥会)京张高铁旅客提供便捷、舒适、安全的全行程智慧信息服务,提出以人脸识别、出行服务推荐、服务信息推送、站内导航为主要内容的京张高铁全行程智慧出行服务构想;重点围绕进出站闸机人脸识别检票、全方位站内导航服务、基于旅客行程智能化消息推送服务3个典型应用场景,对基于MTCNN...     

我国智能高铁自动驾驶技术应用进展

通过对国内外运营自动化级别、高速铁路列控系统自动驾驶技术发展现状进行分析,明确自动驾驶和无人驾驶的概念,结合高铁自动驾驶关键技术研究进展情况进行分析,高速铁路自动驾驶功能应用范围是高速铁路正线,列车进出动车运用段（所）是在ATP安全监控下,由司机人工驾驶进、出动车运用段（所）;提出现阶段对我国高速铁路自动驾驶ATO系统进行分级设计的实施技术方案,分级原则以地面设备为基础,车载设备与地面设备统一设计,高速铁路自动驾驶ATO系统能根据高速铁路不同的线路情况,实现相适应的ATO功能;探讨实现高铁无人驾驶功能需要信号、通信、站台门等进行技术方面的适应性升级措施;自动驾驶技术作为智能高铁的重要创新点之一,其应用探讨对后续智能高铁工程项目建设有借鉴意义。     

京张高铁八达岭长城站超大跨隧道变形控制标准研究

为了确保超大跨隧道开挖过程围岩稳定和施工安全,合理确定各开挖步序的变形控制标准,采用理论分析、数值模拟实验和现场监测等方法,建立隧道变形与围岩应变相互关系的计算模型,提出基于围岩极限应变的隧道总变形控制标准,制定超大跨隧道分步变形控制标准和分级管理方法。研究结果表明:隧道围岩总变形控制标准取决于隧道围岩的极限应变;Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级围岩32.7 m跨度的隧道,其拱顶总沉降控制标准分别为40,90 mm和180 mm;超大跨隧道施工过程中成跨阶段的变形约占总变形的95%,成墙阶段的变形约占总变形的5%。     

从站房角度谈京张高铁文化的表达

京张高铁是继京沪杭铁、青藏铁路之后又一个划时代里程碑式的项目,同时也承载着重要的历史及文化意义。阐述京张高铁工程建设与中国传统文化、地域文化、奥运文化、冰雪文化等元素融合形成的\"京张高铁文化\",从文化共性、个性两个角度出发,对\"天地合德,百年京张\"的京张高铁文化主题及\"人字纹、苏州码子、山水视界、五行五色\"文化元素、一站一景等进行探讨。得出如下研究结论:文化设计应体现时代特征,适应时代要求,展现时代风貌,建筑文化应符合地域自然环境并恰如其分地表达地域人文特色和历史文化底蕴。京张高铁文化设计正是从这个角度出发,达到了传承历史文化、提炼新京张文化的目的。     

京张高铁八达岭长城站结构安全智能监测技术

京张高铁八达岭长城站规模大、结构复杂、施工难度大。为实现车站及大跨过渡段的安全建设,八达岭长城站建立了结合人工智能技术的隧道围岩及结构安全智能监测系统,通过在围岩和结构中预埋传感器,监测地下车站和大跨过渡段的围岩,以及锚杆、锚索等支护结构的受力和变形,并进行自动化采集、实时传输和处理,实现隧道围岩及结构力学状态的可视化实时显示与预警。超大跨隧道结构安全智能监测系统确保了复杂围岩条件下长、大隧道及隧道群的施工期和运营期安全,体现了现场监测信息对施工与设计的指导意义,为类似工程的施工和监测提供了参考与借鉴。     

京张高铁八达岭长城站站台宽度计算及舒适度分析

八达岭长城站是京张高速铁路唯一的地下车站,也是我国第一座深埋地下的高铁车站。八达岭长城站具有车站埋深大、客流集中、进出站行程较远、进站乘客站台等候时间长等特点。为了提高旅客舒适度和车站服务水平,改善站台空间环境和旅客心理感受,通过对八达岭长城站站台基本方案及3种加宽方案站台安全、舒适度及客流模拟分析,得出站台加宽之后均满足疏散及施工安全要求,且极大提高了站台区域的服务水平。三个站台加宽方案中,从整体的造价、服务水平等方面综合比较,推荐站台加宽方案1,站台加宽长度376 m最优。     

新八达岭隧道下穿青龙桥车站变形控制技术

依托京张高铁新八达岭隧道下穿既有京张铁路青龙桥车站工程,为控制下穿过程中青龙桥车站的沉降变形,采用Midas GTS NX数值模拟软件,模拟隧道下穿车站的施工全过程,得到既有车站路基变形的沉降曲线.研究发现路基最大沉降发生在新建隧道拱顶上方,路基累计最大沉降16.017 mm,建议在隧道施工过程中通过控制循环进尺和施工...     

复杂深埋地下高铁车站站台及通道空气动力学效应模拟及设计对策选定

针对京张高铁新八达岭隧道及地下车站的设计方案,采用数值计算软件,模拟地下车站屏蔽门和安全门两种模式下站台的最大风速、最大瞬变压力、压缩波峰值、人行通道最大风速等空气动力学效应进行计算分析。结果表明:无站台门时,车站中部会车使站内气动效应最不利,压力最大峰值可达508 Pa;设置屏蔽门时车站越行线位置的气动效应恶化,高速过站时在屏蔽门上产生的气动压力最大达到937 Pa,屏蔽门门口位置的最大风速值可达9.88 m/s;设置安全门时,到发线越行对站台风压作用小,站台风速低于5 m/s,站内人行通道风速可达7.5 m/s。八达岭地下车站采用安全门模式,站台风压和站内风速均可控制在安全范围内。     

VR体验情境下的地下铁路站台空间舒适性研究

国内大城市铁路建设往地下空间发展已成为新趋势,乘客对地下站台空间的舒适性无论从生理和心理两方面都提出了更高诉求,但国内外学术界有关地下铁路站台空间舒适性研究仍停留在传统空间比例和尺度层面,存在一定局限性。以某实际地下铁路站台空间为研究对象,通过构建地下铁路站台空间舒适性评价体系,借助虚拟现实技术创造多个交互体验式场景,以调研问卷和数据量化分析为研究方法,进行实验调研并对结果进行系统性分析,得出了空间高度、界面材质以及不同光源与高度感、冷暖度、轻松度之间的相互关系,并使用层次分析法给出站台宽度为9 m时,吊顶高度5.4 m、米色花岗岩的墙面以及米色的顶棚界面材质和冷色光源的场景作为舒适度最优推荐。     

高铁联调联试数据智能分析及管理总体设计研究

随着高速铁路和智能技术快速发展,对联调联试的智能化水平提出了更高的要求。智能高铁联调联试专业复杂、可靠性要求高,是保证高铁顺利开通、安全运营的关键手段,亟需对联调联试工作进行智能分析及管理。结合我国智能高铁联调联试特点,对高铁联调联试数据进行智能分析及管理的内涵和建设目标进行分析,在此基础上设计高铁联调联试数据智能分析及管理的建设蓝图、逻辑架构以及高铁联调联试智能分析管理平台的总体架构,提出联调联试数据智能分析技术,并对其中综合展示子平台的车载综合展示取得的初步成果进行详细介绍。高铁联调联试数据智能分析及管理可实现高铁联调联试跨专业数据融合、数据智能化分析、测试结果综合评价、改进效果推演预测、一体化决策及可视化展示等,为联调联试总体指挥和科学决策提供支持。     

高铁大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术

隧道智能建造技术作为中国“智能铁路”重要组成部分,引领了隧道修建技术的发展方向。为提高隧道施工智能化水平,保证衬砌及断面整体施工质量和使用寿命,以京张高铁八达岭隧道为背景,提出了一系列复杂大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术。二衬结构混凝土智能振捣和浇筑技术可实现混凝土的自动化施工,减少现场作业人员50%,降低现场数据记录耗时90%;自主设计了一套以智能温湿控制系统为核心的衬砌智能养护台车,智能控制和调节养护区域内温度和湿度,显著降低人工投入和减少人为质量缺陷,提高施工效率;提出二衬防脱空自动报警、防顶裂技术,有效防止衬砌空洞和开裂的发生,使空洞发生概率由16%降为6%,二衬开裂概率由22%降为8%;衬砌智能化建造及质量控制技术在新八达岭隧道的成功应用,提高了隧道衬砌的施工质量水平和综合管理能力。