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。     

基于BIM标准体系的铁路协同设计体系研究

随着物联网、云计算、大数据等前沿技术的不断进步,铁路行业正在迎来新的发展机遇。数字孪生铁路是以智能建造、智能装备、智能运营为核心的智能高铁技术应用数字环境,也是铁路工程全生命周期应用的数据基础。传统的设计方式中各专业内和专业间数据相对离散、逻辑关联性不高、成果不易维护且信息存在大量冗余,无法满足铁路智能化应用的要求。以京张客运专线BIM项目为载体,研究能够集中管理各专业设计资源、定制各专业设计参数交互流程、构建专业间数据层面逻辑关联、具有统一数据框架的协同设计体系。该体系强化了各专业间的联系,提升了设计质量,为工程数字化建设提供了数据结构组织有序、易于维护、动态可感知的数字孪生工程,同时也为勘察设计企业拓展工程全生命周期业务提供了可靠的技术保障。     

京张高铁八达岭地下站及隧道工程信息模型一致性表达

北京—张家口高速铁路是国内第一条全线、全生命周期内所有专业均应用建筑信息建模技术的智能高速铁路。文章结合京张高铁重点工程—八达岭地下站和隧道工程BIM应用,基于铁路工程BIM技术标准,重点研究多专业设计数据一致性表达,构建了八达岭地下站和隧道工程的全要素信息模型,并利用中铁工程设计咨询集团有限公司开发的铁路多专业数字化协同设计软件,搭建了一个协同设计平台,使传统上离散的各专业设计数据能够实现集成展示,方便设计方案的对比和优化,有助于提升设计效率和质量,实现铁路工程的智能化建造。此外,提出将全要素信息模型与能够反映铁路基础设施运营维护阶段真实状况的海量三维点云数据融合起来,为运营维护阶段基础设施一致性检测提供支持。     

中国智能高速铁路2.0的内涵特征、体系架构与实施路径

文章系统总结中国智能高速铁路（简称：高铁）顶层架构设计、关键技术创新、基础平台建设、工程示范应用等方面取得的主要成就，分析“十四五”时期中国智能高铁面临的内外部形势和要求，提出智能高铁2.0的内涵和主要体现在“体系正向设计、全专业协同、跨行业综合、预测性分析”4个方面的代际特征，从技术体系、数据体系、标准体系等维度构建智能高铁体系架构2.0，规划建造、装备、运营等领域智能化重点攻关任务和实施路径，可为“十四五”时期智能高铁2.0的研究和应用提供重要指导。     

智能高铁联调联试技术创新与展望

针对智能高铁的特点,提出智能高铁联调联试的技术特征,设计各系统评价、系统间接口评价、多专业综合评价、全生命周期状态评价的系统框架,明确需要深入研究的关键技术,规划联调联试技术发展阶段及目标。通过对智能高铁联调联试技术的深入研究,为联调联试技术迭代升级及有序实施提供指导,为智能高铁建设提供技术支撑。     

新时期我国高铁技术创新发展需求及重点任务探讨

高铁是铁路技术集成和创新的重要标志,涉及多个技术领域,专业协同和系统联动特征明显。对我国高铁技术创新发展现状进行梳理,对新时期我国高铁在路网建设、旅客服务、智能铁路和环境保护等方面的技术创新需求进行分析,继而提出高铁技术向更智能、更先进、更绿色、更安全方向发展的趋势和重点任务,并提出支撑高铁技术创新发展的保障措施,为持续深入推进我国高铁技术创新提供参考。     

基于大数据和云计算的车辆智能运维模式

广州地铁基于多年的运营经验,在广泛收集所辖地铁车辆运营维护的实际"痛点"基础上,通过优化现有检修流程、增加车载于轨旁监测检测设备、引入前沿大数据和云计算等技术等手段,构建了地铁车辆的智能运维系统。智能运维系统可通过健全智能决策系统、工作协调及信息共享,对整个车辆运行过程进行仿真、评估和优化,并以车辆全生命周期数据为基础,提供车辆整个生命周期的故障和寿命的管理和预测数据,为实现车辆检修由计划修逐步转化为状态修提供了技术支撑。     

基于全生命周期的高铁工程质量管理运营反馈机制研究

在高铁建设高速发展态势下,为强化建设与运营两大系统的对接协调,提高高铁工程质量管理水平,确保高铁安全运营,运用反馈论相关理论,探索在高铁工程质量管理中引入运营反馈机制,分析高铁工程质量管理运营反馈机制的内涵及组织模式,研究运营反馈机制在高铁工程设计、施工、验收和开通运营等全生命周期的实施方案。以西成客专陕西公司为例,通过分析运营反馈机制的实际运用过程及实践效果,发现运用运营反馈机制可有效整治设计、施工、静动态验收等各阶段发生的问题,夯实工程质量基础。最后,提出应强化运营反馈机制顶层设计、注重源头把控运营需求、统一各参建主体思想认识等建议,为全路范围内推广应用运营反馈机制提供思路。     

基于质量链的高速铁路工程技术接口数字化管理研究

为解决高速铁路工程建设由于多方参与、多专业协调、多工种交叉而产生的技术接口管理问题,提高高速铁路工程技术接口管理水平,实现全过程、全要素、集成化技术接口管理,基于质量链理论,从工序质量、协同质量、组织质量3个维度出发,讨论各质量维度的影响因素以及提高各维度质量的方法.结合生命周期理论,对高速铁路工程技术接口的规划、分析、设计、实施、验证等全生命周期阶段的理论和方法工具进行探讨,构建高速铁路工程技术接口体系.再结合协同工作原理,以构建的技术接口体系为基础,以质量流、价值流、信息流为导向,构建高速铁路工程技术接口数字化管理平台.该数字化管理平台的构建将实时动态地对技术接口进行集成化、标准化、精细化管理,提高高速铁路整个建设过程的效率与效益,为高速铁路复杂的技术接口管理提供参考依据.     

面向全生命周期管理的高强度螺栓施工管理系统

针对高强度螺栓现行施工工序繁杂、信息化和智能化水平不高的现状,研发了由数控定扭矩电动扳手和应用系统2部分组成的螺栓连接施工管理系统。系统的实施减少了班前班后标定,实现了对螺栓施工全过程和"人、机、料、法、环"全要素的有效管控,构建了新的施拧流程;工程部、试验室和物资部的任务分工基于系统进行了精准定位,形成了基于业务流程的协同管理机制;升级了螺栓连接施工的管理模式;明确了螺栓连接全生命周期的成本组成;给出了施工和运营维护阶段成本的计算模型;分析了施工原因引起运营期螺栓断裂的发生概率。本文结合算例对施拧流程的施工期成本和运营期成本进行了比较,结果表明管理系统的应用实现了面向全生命周期管理的成本效益最优化。     

智能高速铁路信号系统一体化技术发展方向探讨

为使高速铁路信号系统更好地满足新形势下智能高速铁路的建设及运营维护需求,更好地与智能高速铁路技术体系架构相协调,文章分析我国高速铁路主要信号系统的智能化、一体化现状,并在此基础上梳理《智能高速铁路1.0技术体系架构》中智能建造、智能装备、智能运营中与信号系统相关的内容,对我国高速铁路主要信号系统智能化、一体化技术发展方向进行探讨,提出体系架构标准的发展建议,以期为信号系统一体化方案更好地与智能高铁技术体系架构融合发展提供借鉴。     

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。     

基于BIM技术的智能建造在铁路行业的应用与发展

我国铁路建造技术日益先进,建筑信息模型(BIM)技术在铁路建造领域取得阶段性成果。BIM技术促进了中国铁路建造模式的革新和转变。在对国内外智能建造发展背景分析的基础上,深化铁路工程智能建造的内涵和特征,结合工程实践形成铁路工程智能建造7大技术支撑体系,有机融合信息技术与建造技术,介绍工程设计及仿真、工厂化加工、精密测控、自动化安装、动态监测和信息化管理等应用实践,提出BIM技术在智能铁路建设过程中的发展方向,为BIM技术在铁路智能建造过程中的深化应用,推进铁路建造过程的精益、智慧、高效、绿色协同发展,进而提升铁路建造技术,提高铁路建造水平提供参考。     

基于无源智能锁的高铁栅栏门远程控制系统的研发

针对目前高铁栅栏门机械锁具及管理模式存在的问题,设计研发了基于无源智能锁的高铁栅栏门远程控制系统,阐述了系统方案选择、总体架构、软硬件构成、基本工作流程及系统功能。应用效果表明,系统具有申请授权简单便捷,运行稳定可靠的特点,能有效消除高铁栅栏门的安全管理盲区,实现高铁栅栏门的智能化、网络化、信息化管理。     

京沪高铁周边环境安全隐患智能监测体系研究

高铁周边环境安全隐患监测是保障高速铁路运营安全的基础,有助于预防高铁周边受自然环境和人类活动引起的安全事故的发生。以目前京沪高铁委托管理模式为依据,调研了京沪高铁周边安全隐患管理现状,研究了其安全隐患监控措施和整治办法,形成了闭环管理系统,在内外协调时采用“双段长制”;建立了基于高分辨遥感变换检测技术和北斗智能巡检终端的智能安全隐患监控流程。周边环境隐患智能监测系统利用智能技术构建了“人防-物防-技防”的天地一体化高铁安全隐患防控体系,解决了京沪高铁沿线各站段之间安全隐患信息不能相互共享、相互参考的问题。     

铁路基础设施全寿命检测技术与发展

铁路基础设施检测是铁路安全运行的保障和科学指导线路养护维修的重要依据,对我国铁路发展和长期安全运营具有重要意义。本文系统地介绍了铁路基础设施全寿命周期内联调联试阶段和运营阶段检测技术的创新与发展,以及对海量检测监测数据的分析运用。提出了基础设施检测监测技术发展方向,如检测装备统型融合和智能化发展、检测数据管理和分析共享平台建设、基础设施多源数据智能分析应用等,对完善我国铁路基础设施检测体系起到重要指引作用。     

成渝中线高速铁路智能化方案研究

为推动成渝双城经济圈高质量发展，进一步深化智能高速铁路的创新应用，基于中国智能高速铁路战略发展规划和当前时期的体系架构，结合成渝中线（重庆—成都）高速铁路主要特点和全生命周期应用需求，提出了以智能铁路人工智能（AI,Artificial Intelligence）平台为核心，包含智能建造、智能装备、智能运营3大板块智能应用的成渝中线高速铁路智能化方案，阐述了智能高速铁路AI平台主要功能、智能应用主要工程内容和通信网络构成。     

高速铁路工地试验室、拌合站信息化管理体系研究

高速铁路项目工地试验室、混凝土拌合站信息化管理体系,需从高速铁路施工项目原材料源质量开始把关,实现试验检测和基础数据采集全过程的信息化管理,以数据为基础即时对现场生产和质量进行直接有效管控。文章以新建张家界—吉首—怀化高速铁路站前工程施工总价承包招标ZJHZQ-6标项目为背景,对高速铁路项目工地试验室、拌合站信息化管理体系及应用进行系统阐述。     

基于数字中台的高速铁路工程质量管理系统架构思考与设计

随着高速铁路（简称：高铁）工程建设规模和管理需求的扩大,业务应用系统也随之增多,业务数据分散,导致数据的内在价值难以充分发挥。数字中台技术为高铁质量管理的业务整合和数据资源汇聚提供了新的思路。文章提出基于数字中台的高铁工程质量管理系统架构,给出数字中台的设计思路,阐述数字中台在高铁工程质量管理系统中的作用,以及所提出的系统在应用过程中面临的挑战,为高铁工程质量管理数字化转型提供参考。