铁路桥梁病害库和管养知识库的构建及应用研究

为适应铁路桥梁检养修作业智能化发展趋势,固化成熟经验,将信息化技术与检养修流程深度融合,构建了铁路桥梁病害库和管养知识库,包括标准知识库体系和基于BIM的运营养护系统2大模块。对铁路桥梁运维单元进行分类和枚举,并以此为本体,利用IFD (International Framework for Dictionaries)编码实现知识库体系的内在关联,制定了劣化标准库、检查库和维修库的编号规则,形成了作业指导书形式的检查库及维修库。研发了基于BIM的运营养护系统,实现了智能巡检、桥梁病害的统计分析和桥梁状态的定量评分。研究成果升级了检养修管理模式,为铁路桥梁全生命周期信息互反馈和预防性维修提供了条件。     

基于物联网的运营地铁隧道结构健康监测系统软件平台开发

建立基于三维全景监测技术的运营地铁隧道结构健康监测系统,对武汉地铁3号线跨江段进行了监测;建立数据采集与传输子系统,实现地铁隧道健康监测数据的转换、汇集和传输;编写Java与Matlab语言交互与调用程序,开发相对应的监测功能软件模块,实现全自动全站仪、倾角传感器的远端三维可视化自动监测,以及三维激光扫描监测断面数据的解析、计算、拟合和分析功能。使用MVC(模型视图控制)以及Struts框架等相关Web框架搭建技术,对软件平台进行了框架搭建,并将开发的监测模块、评估模块集成至框架中,研发形成一套完整的运营地铁隧道结构健康监测系统软件,为实现运营地铁结构健康监测系统的智能化分析与决策提供有效的基础数据与知识支持。     

铁路隧道智能辅助设计软件的研究与开发

根据铁路隧道设计业务需求和已有隧道辅助设计软件的现状,提出基于变量化设计技术和专家系统方法开发铁路隧道智能辅助设计软件的方案。介绍变量化设计技术和基于专业知识的智能化设计的原理和实现实质,研究隧道设计对象的组成构件的参数化特征,在对组成构件的5个方面的特征进行详尽描述的基础上,建立参数化特征模型和洞身衬砌标准库,开发铁路隧道辅助设计软件,实现隧道的智能化设计。该软件完成后已在多条铁路干线上进行应用,工程应用表明,技术方案是可行的,提升了隧道设计效率和设计质量。     

城市轨道交通车辆段物业开发研究

通过对车辆段上盖物业开发必要性、方案可行性的分析,提出车辆段物业开发的几种主要模式:屋顶绿化、库上物业开发、落地物业开发、库上库下同时开发以及地下车辆段开发等,并相应列举了有代表性的车辆段开发案例 从确保轨道交通车辆段使用功能和运营安全的角度出发,着重分析上盖物业开发对车辆段的影响,从专业设计角度提出各方面的应对措施,一方面应尽量消除车辆段运营期间的振动、噪声,避免对车辆段上盖及周边开发造成负面影响;另一方面应最大限度地解决好车辆段的通风、采光问题,保证车辆段的使用功能和工作环境,尽可能降低物业开发对车辆段运营的不利影响 随着车辆段物业开发经验的不断积累,将早期开发遇到的各种问题在设计之初就协调解决好,使车辆段运营与物业开发良性共融,以期城市轨道交通车辆段物业开发建设日趋向土地集约型、环境友好型方向发展,有效促进城市轨道交通的可持续发展.     

基于BIM+GIS的运营重载铁路隧道快速建模与信息集成技术

目前各类BIM（建筑信息模型）建模软件中隧道构件库仅具有存储和展示管理功能，无法与实际构件后期应用进行信息交互，极大影响了构件库的应用价值。本文首先确定了隧道构件的编码方式，然后探讨了运营重载铁路隧道BIM快速构建技术和基于BIM+GIS（地理信息系统）的隧道设备服役状态信息集成方法，构建了隧道构件库，建立了典型隧道地质模型和结构模型，开发了隧道地质模型、结构模型、倾斜摄影模型与GIS图像的融合技术；最后根据朔黄铁路现场实测数据开发了重载铁路隧道设备BIM+GIS展示平台。研究成果可为重载铁路隧道设备智能管理提供借鉴。     

桥梁抢修决策系统的设计

桥梁抢修决策系统具有根据桥梁破坏现场情况及桥梁有关数据，利用桥梁抢修专家经验和知识进行推理，制订可能的抢修方案，并进一步对方案进行评估，提出最佳抢修方法的抢修决策专家系统，由于系统利用了计算机和人工智能技术，大大缩短了决策时间。在系统的设计中，各部分都统一地采用了面向对象的知识表示方法和问题求解环境，从而提高了系统的灵活性，可扩充性和可维护性，系统以模糊规则推理机制贯穿全部问题求解过程。文中还描述     

隧道渗漏水病害等级评价体系研究

研究目的:隧道渗漏水是隧道运营中的主要地质灾害之一,为了更好地预防渗漏水的发生,以及运营阶段的渗漏水病害治理,本文系统性提出了"隧道渗漏水病害发生可能性等级预测——运营隧道渗漏水病害等级评价——现场实测资料评价渗漏水病害等级"的思路,为隧道渗漏水病害分级预测、评价提供一条新思路。研究结论:采用不同的随机性数学方法建立了渗漏水病害发生可能性等级预测、运营隧道渗漏水病害等级评价的模型,并进行了模型的实例应用研究。结果表明马氏距离法预测隧道渗漏水的等级,BP神经网络方法和模糊综合评价法评价渗漏水等级与现场资料实测的评价等级一致。     

牵引变电所故障诊断专家系统设计

分析专家系统实现的主要功能，对专家系统的结构和组成进行简要说明。采用过程式的推理机和以故障数据为驱动的正向推理方法，从故障信息录入的相关事件开始，在推理机的控制下，运用数据库和规则库中形式化的知识进行故障诊断，并给出了牵引变电所故障诊断实例。     

基于故障树的专家系统在轨道交通中的应用

由故障讨建立的推理规则具有推理直观、符合人类思维习惯的优点。根据故障树分析和推理规则,提出一种基于故障树的轨道交通设备故障诊断专家系统。以轨道交通防排烟模式失效为例,阐述了故障树的建立方法及其定性定量分析方法,并根据故障树建立了"自顶而下"的正向推理规则,证明了算法和结构的有效性。     

城市轨道交通全自动驾驶车辆段运用库的设计优化

全自动驾驶方式是城市轨道交通一个新的运营理念,对车辆段(尤其是运用库)的工程设计和运营管理影响很大,国内尚缺乏实践经验,亦未有相应规范出台。部分城市轨道交通车辆段运用库在投入运营一段时间后会暴露出一些问题,影响检修人员的作业效率,使得运用库的整体运行效率低。本文分析了现有技术存在的问题,提出一种经济合理的全自动驾驶车辆段运用库布置方案,使得运用库不仅满足停车列检、双周三月检和补洗列位的流程要求,更做到工艺流程顺畅、空间流分配合理。该方案目前已运用到武汉轨道交通5号线。     

专家故障诊断系统在97型25Hz相敏轨道电路故障诊断中的应用

使用专家故障诊断系统对97型25Hz相敏轨道电路故障红光带问题进行监测;通过案例法详细描述实现过程,包括专家故障诊断系统的构成,提取专家经验形成知识库,以及使用推理机进行推理运算,得出相关结果等。     

高速动车组故障诊断专家系统总体设计

介绍了高速动车组故障诊断系统总体架构。应用专家知识建立高速动车组典型事件故障树,确定顶事件、中间事件和底事件。根据故障树结构关系设计了以推理机为核心的故障诊断专家系统,并通过在列车中央控制单元中编程预先设置推理规则,实现了高速动车组的故障诊断专家系统构建。     

基于信息化的地铁安保区隧道结构设施内外关联技术

现有的地铁运营隧道结构病害检查与地铁安全保护区隧道设施保护管理各自独立,洞内结构病害信息与外部巡检信息无法进行实时的交互与分析。基于Web Service技术和Java编程语言,以某地铁某安全保护区运营隧道为实例,通过研究隧道结构设施内外关联技术,研制了Web端管理系统及手持巡检终端,实现了隧道结构洞内外信息的实时关联与获取,进而为运营期的隧道整体结构安全与控制提供信息化手段。     

专家系统在分散自律调度集中系统中的应用

描述了将专家系统理论应用于分散自律调度集中系统的车站自律机的设计,给出了自律机专家系统的知识库、推理机的构架及原理,并介绍了自律机知识库自学习机制.由于采用了专家系统,从而提高了自律机的自动化和智能化程度.     

基于专家系统的铁路工程单项概算编制研究

为提高铁路工程单项概算的编制效率,将专家系统用于单项概算编制的定额套用。基于领域专家的经验,对概算编制过程涉及到的工程数量、定额库、章节进行研究,制定标准工程数量表,建立专家知识库;采用正向推理方法设计推理机,使定额换调更加精确,定额套用更加迅速。实现的铁路工程单项概算编制专家系统在多个铁路项目中进行应用,应用效果表明可显著提高铁路工程单项概算的编制效率。     

自主化全自动运行系统研究与应用

介绍全自动运行系统项目的研究目的及研究内容,提出具有普遍借鉴意义的新技术研发、应用思路,形成产学研用、科研攻关、工程推广相结合的技术路线;详细说明自主化全自动运行系统的研究思路,阐述场景和运营规则的研究主线,注重科研与工程相互支撑的理念;在项目组织实施过程中,采用国内调研、国外调研、联合攻关、专家咨询的工作思路,取得丰硕的研究成果;阐述全自动运行系统的架构、创新点及解决的关键问题,论述FAO系统在减少工作重复性、降低损失成本、降低维护成本等方面所起的关键作用;描述系统的测试手段、测试过程及测试方法,测试中按照地铁实际运营线路中的几个场景分别验证,包括室内测试、停车场测试、样板段测试、全线测试;通过完善的系统测试验证,证明系统设计的合理性、技术的先进性及项目管理的科学性,为全自动运行系统的推广和发展提供借鉴。     

基于地铁综合监控系统的维保系统研究

研究了基于地铁综合监控系统的维保系统建设。该系统通过与综合监控系统的紧密耦合以及对故障设备的特征分析,可加强预防性维修功能的实用性,进而增强地铁运营的可靠性。从体系建设的角度考虑该系统的定位、目标及功能层次划分,从设备基础管理、设备建模、设备实时信息采集、设备故障分析等方面深入分析该系统建设中的重点与难点问题。     

轨道交通隧道内牵引网感应电压研究

中国部分城市轨道交通采用工频单相交流制式,以提升列车的运行速度和运输能力.牵引供电系统发生故障时,有可能采用单侧停电抢修方案,如果此时接触网的感应电压过高,将对检修人员造成安全威胁.依据广州地铁22号线设计资料,搭建地铁隧道的仿真模型,计算得到一侧线路停电检修,另一侧线路正常运行时接触网上的感应电压,获得牵引电流、隧道...     

地铁盾构隧道结构安全评判指标体系及模型建设研究

本文基于对地铁盾构隧道结构各类病害及变形破坏特征分析,同时结合长期变形及专项维保监测相关工程实践资料,对地铁隧道结构的综合安全性态评判技术及对应评判模型建设开展研究,并结合某地铁区间工程实例,从隧道结构变形监测成果、病害检测成果、结构形变理论极限指标、病害综合评估等多个维度,初步建立了一套较为全面的地铁隧道结构安全评判指标体系及评判模型,可为进一步开展相关隧道病害综合治理及其整体安全管控工作提供技术参考。     

GSM-R网络管理与优化专家系统的设计与实现

GSM-R网络的性能和服务质量对保障铁路安全有序运营有重要意义.本GSM-R网络管理与优化专家系统是一种综合分析平台,该平台能够结合接口监测信令、OMC网管数据等多种数据源进行综合关联分析,具备数据查询、图形化显示、专家决策推理等功能,同时系统引入人工智能领域专家系统的设计方法,建立合理的网络优化知识库,运用有效的优化推理机制,模拟网优专家的决策过程,针对网络服务质量问题进行推理分析,辅助解决GSM-R网络优化领域的相关问题.