高铁周边环境的空天光学遥感监测及特点分析

以地面监测排查为主的高速铁路（简称:高铁）周边安全保障工作存在效率低、人力消耗大等问题，空天光学遥感技术探测范围广、不受地理限制、多信息综合的优势为高铁周边环境监测工作提供了新思路。文章对基于空天光学遥感的高铁周边环境监测技术进行了分析，概述了空天光学遥感技术的概念与特点，重点介绍了无人机、浮空器、光学成像卫星3类遥感系统的技术特点与安全监测应用现状，并结合高铁周边环境治理需求，展望了空天光学遥感技术在高铁安全保障方面的应用前景。     

铁路外部环境安全隐患变化卫星监测技术

为保障铁路运营安全，科学、高效、定期开展铁路周边安全环境整治工作，需大力提升技防手段，其中卫星监测技术可以快速准确获取铁路外部环境安全隐患的地理位置和属性特征，有效降低人力、物力投入。因此应大力推广铁路外部环境安全隐患变化卫星监测技术应用，同时要及时跟进作业流程规范化梳理，依托京沪高铁廊坊段卫星监测技术应用，详细论述技术流程、数据预处理、隐患影像特征、项目内容，形成一整套满足工程应用的作业指导。相比较传统的现场筛查安全隐患变化，卫星监测技术获取的安全隐患问题库更精细具体，规范化安全隐患变化卫星监测作业流程可以更好地提升监测精度和工作效率。     

基于遥感技术的铁路外部环境安全隐患监测

针对铁路沿线安全隐患种类多、分布范围广、人工巡检工作量大的问题，根据现有铁路外部环境安全隐患监测工作流程，提出基于遥感技术的铁路外部环境安全隐患监测方法，包括遥感影像的获取、解译，安全隐患的建档与复核、治理等，搭建铁路外部环境安全隐患调查平台，提高铁路外部环境安全隐患监测的信息化水平。将该方法应用于京津城际铁路试验区域的铁路外部环境安全隐患监测工作中，结果表明可以对该区域内彩钢房及防尘网进行自动化提取并支撑安全隐患现场复核与管理等工作，减少了人工巡检的工作量，尤其是人工难以抵近区域的隐患监测，为遥感技术应用在铁路外部环境安全隐患监测工作提供参考。     

遥感技术在铁路长大隧道地质综合勘探中的应用

本文通过工程实例,介绍了遥感技术在长大铁路隧道地质综合勘探中的应用概况、隧道综合勘探与遥感在综合勘探中的工作程序和作业方法以及遥感在综合勘探中的应用效果.     

地表偏堆载引起浅埋大断面隧道裂损衬砌病害整治

隧道洞顶堆载常会引起隧道结构变形过大甚至开裂，影响结构安全。以某高铁隧道洞身浅埋段堆载偏压导致衬砌发生纵裂的工程问题为依托，通过洞内沉降、收敛和中线偏移监测，洞外沉降、变形和测斜监测，结合数值模拟手段，对隧道衬砌结构产生裂缝的原因进行分析。针对外部堆载造成衬砌纵裂情况，采用洞外清方减载和洞内套衬内外相结合补强措施进行整治，结合外部环境条件确定整治施工要点，同时在隧道一定范围内地表划定保护区，确保高铁隧道运营期的安全。     

高速铁路外部环境安全隐患时空变化遥感监测

监测铁路外部环境安全隐患有助于保证高速铁路的运营安全,遥感手段可以极大地减少监测工作的人力、物力投入,有助于快速查明隐患位置及属性。选择武广高铁某试验段落,利用GF-2、SkySat卫星影像对铁路外部环境安全隐患进行动态监测,采用两期影像主成分变换和人工目视解译的方法,获取大区域遥感影像中的铁路外部环境变化信息。使用GIS空间分析的方法并结合试验段落内的2011～2020年间月最大风力数据,对比分析该高铁段落周边安全隐患的时空变化情况。结果表明：(1)试验段落内安全隐患类别以飘浮物类为主,占隐患总体数量的85%以上;(2)3期次安全隐患变化主要集中在长沙市郊城乡结合区域,高铁段落长约9 km;(3)春季为该区域大风天气多发时段,月最大风力值可达12.5 m/s,需注重对飘浮物类隐患的处理。     

高铁数字化运维中的北斗创新应用

随着交通强国建设工程的不断推进，基于铁路安全可靠、高效运营的宗旨，对铁路高品质安全运营提出了更高的要求，迫切需要解决传统运营维护模式中存在的自动化程度低、运维成本高、作业效率低、缺乏对突发性灾害的主动预警等问题。以京沪高铁为背景，围绕基础设施环境、轨旁高耸构筑物、运维作业人员3个要素，提出一套北斗高精度卫星导航技术在高铁数字化运维中的应用方法，研究基础设施形变监测、通信铁塔倾斜监测、上道作业人员安全监测的业务数据在BIM+GIS数字孪生平台上的融合承载，并提出国内首例全功能高铁北斗安全生产示范应用设计方案，实现了沉降10 mm以上、建筑间位移25 mm以上的自动监控预警。该方法能够为高铁数字化运维提供可视化的现场监测信息以及智能化的决策信息，保障运营安全，提升运维效能。     

基于物联网的高铁隧道智能监测系统设计

随着高铁的快速发展,隧道安全问题日益引人关注,设计基于物联网技术的高铁隧道智能监测系统,实现对高铁隧道健康状况的智能监测和实时管理。该系统采用传感器技术实现对高铁隧道内各项数据的采集,并利用云计算平台对数据进行分析和处理,可密切掌握高铁隧道的健康信息,及时发现潜在的安全隐患,提供有力的技术支持,保证高铁隧道的安全运营和维护。该系统将为高铁隧道的管理和维护工作提供更加高效、准确、可靠的技术手段,有助于提升高铁运营的品质和安全性。     

地铁隧道下穿高速铁路联络线路基安全影响分析

为研究地铁盾构法隧道穿越高速铁路联络线路基的沉降问题,铁路行车对地铁隧道结构产生的安全问题以及地铁隧道施工过程中的安全控制措施,采用理论计算和数值模拟相结合的方法,对南京地铁4号线下穿京沪高铁联络线路基段进行探讨和分析。结果表明:在地层损失率不大于8‰并考虑铁路行车限速的情况下,地铁隧道下穿高铁路基引起的线路变形满足高铁静态管理标准要求,并给出盾构机的掘进参数建议值。为达到地铁盾构隧道施工对铁路的影响最小,保证施工期间铁路的安全运营,提出施工期间高铁运营速度应控制在120 Km/h以内,盾构机应匀速不间断掘进,推进速度应控制在1.0~1.5 cm/min,每日推进5~6环。     

高速铁路隧道路基沉降监测方案研究

隧道是铁路运营的重要设施,隧道沉降控制在铁路运营安全中起着至关重要的作用。以京广高铁为背景,在研究现有的静力水准远程自动化监测方案和激光远程测量监测方案的基础上,利用激光测量技术与计算机技术,提出了一种新的路基沉降监测方案——机器视觉监测方案。该方案使用片光源与图像识别技术解决了监测系统精度与成本的矛盾,能对高速铁路隧道路基沉降变形进行准确的监测。     

地铁TBM区间上跨高铁隧道施工关键技术研究

研究目的:本文依托重庆轨道交通5号线TBM区间隧道上跨沪蓉铁路人和场隧道工程,在分析工程重点、难点的基础上,通过对新建地铁隧道的方案优化、施工控制和既有高铁隧道的检测、评估和监测等开展研究,得到经验和成果。研究结论:(1)开展既有高铁隧道检测和评估,以评价方案的可行性和操作性是此类工程得以顺利实施的前提;(2)做好TBM区间隧道上跨高铁隧道施工期间掘进参数的控制、管片背后豆石吹填、回填灌浆及管片底部注浆等措施,是减小对高铁隧道施工影响的保障;(3)对运营高铁隧道选择先进、合理、高效的监测手段进行实时监测,并与铁路相关部门建立有效联动机制,是确保安全的重要和必要手段;(4)本研究成果可为地铁TBM区间隧道上跨高铁隧道施工的影响控制提供借鉴。     

高铁隧道公网无线覆盖方案选择与建设问题探讨

介绍3种高铁隧道公网无线覆盖方案。目前高铁隧道公网无线覆盖方案以地面覆盖为主,隧道内需要占用较多的铁路资源,存在工程同步建设、铁路资源占用、共建共享、维护等问题,分析这些问题产生的原因并提出建议,供高铁隧道公网覆盖工程建设参考。     

基于自加热温敏光缆的高铁隧道渗漏水智能监测系统研究与应用

渗漏水问题是隧道的常见病害,是列车安全运营的重大威胁。为探索一种智能化、分布式的隧道渗漏水感测方法,研发高铁隧道渗漏水智能监测系统,利用自加热温敏光缆作为传感元件,使用分布式测温系统测量光缆温度,利用热脉冲法感测隧道渗漏水情况,并示范性应用于京雄城际铁路机场2号隧道,同时感测成果可实现可视化三维展示和智能化判别,为保障隧道安全运营提供技术支持。     

大断面高铁隧道下穿既有铁路悬臂掘进机施工研究

当大断面高铁隧道长距离下穿既有运营铁路及岩溶发育复杂地层时,采用大型机械化作业容易导致隧道塌方（塌陷）,影响既有线运营安全。文章以渝昆高铁引入昆明枢纽工程站前二标长水机场隧道下穿沪昆铁路施工为研究对象,针对大断面复杂地层高铁隧道下穿既有线铁路悬臂掘进机开挖工艺,对悬臂掘进机选型、开挖工法、工效分析等方面进行研究,根据研究结果采取科学的施工方法及有效措施,最终安全快速地完成下穿既有线路施工,为类似工程施工提供参考。     

遥感技术在既有铁路地灾防治中应用方法研究

研究目的:我国铁路运营里程已超过13万公里,其中山区铁路众多,沿线地质灾害多发,给铁路运营安全带来极大挑战。为探索既有铁路灾害防治经济高效的技术手段,研究利用三维遥感、雷达遥感、无人机遥感、卫星定位等技术手段,开展既有铁路沿线地质灾害筛查监测工作。研究结论:(1)通过高分辨率三维遥感解译技术,可实现既有线一定缓冲区内的滑坡、崩塌、泥石流等灾害的快速筛查,并通过数据解译更新,及时掌握既有铁路沿线灾害发育演变特征;(2)无人机遥感技术在局部高陡边坡、危岩落石及大型滑坡及错落等灾害调查中优势明显;(3)雷达干涉测量技术可作为边坡形变监测的有效手段;(4)建立基于北斗卫星定位系统的既有铁路地质灾害实时监测和信息管理系统,能够提升既有铁路防灾减灾和信息化管理水平;(5)本研究成果可广泛应用于山区铁路防灾减灾工作。     

关于铁路客运专线长大隧道采用全环整体模筑衬砌结构的探讨

本文针对铁路客运专线长大隧道衬砌存在的问题,分析了其产生的主要原因.指出了采用全环整体结构的必要性及其优势.在现有研究基础上,提出了应用全环整体摸筑衬砌急需解决的问题.     

高铁隧道内基于北斗卫星的导航定位延伸系统硏究

为了满足高速铁路隧道内的列车定位需求,提出了高铁隧道内基于卫星导航的定位延伸技术。采用中国自行研制、安全可控的全球卫星定位北斗卫星导航系统(BDS),利用现有设施、设备、漏缆、交换机,增加卫星导航接收机、再生卫星信号源等设备,将隧道外北斗卫星导航定位信息二次处理后.实时同步到隧道内信号发射设备上,实现隧道内卫星导航信号全覆盖,连续实时定位、不失锁,保障移动终端卫星接收机正常连续工作,为高铁运营、实时监控提供全方位支撑。     

高铁隧道内基于北斗卫星的导航定位延伸系统研究

为了满足高速铁路隧道内的列车定位需求,提出了高铁隧道内基于卫星导航的定位延伸技术。采用中国自行研制、安全可控的全球卫星定位北斗卫星导航系统(BDS),利用现有设施、设备、漏缆、交换机,增加卫星导航接收机、再生卫星信号源等设备,将隧道外北斗卫星导航定位信息二次处理后,实时同步到隧道内信号发射设备上,实现隧道内卫星导航信号全覆盖,连续实时定位、不失锁,保障移动终端卫星接收机正常连续工作,为高铁运营、实时监控提供全方位支撑。     

铁路外部环境安全监测方案研究

铁路外部环境安全隐患时刻威胁列车运行安全,尤其是高速铁路,对外部环境安全提出了更高要求.在分析铁路外部环境安全防护难点的基础上,提出定期排查和实时监测结合的铁路外部环境安全监测方案.采用空天地监测技术对安全隐患进行定期排查,以确定重点防护区域;针对重点防护区域实时监测需求,重点研究实时监测中的技防技术,分析5G、边缘计...     

朔黄铁路隧道防灾监控及应急通信系统的应用

为保证铁路安全运输,有必要进行沿线隧道特别是长大隧道的防灾监控及应急通信系统的建设。以朔黄铁路长梁山隧道为例,介绍隧道防灾监控及应急通信系统的结构、组成及应用。