巨型复杂铁路网基础设施动态检测管理探讨

随着我国铁路网日趋巨型化和复杂化,对铁路基础设施进行高质量运用维修,保证路网长期安全稳定运行已成为重中之重。采用动态检测与数据分析相结合的方法,可有效实施铁路基础设施精准维修和预防性状态修,是保证铁路持续安全稳定的重要技术手段。通过深入分析目前动态检测管理工作中任务资源统筹、装备安全运用、同等工况覆盖检测、数据质量管理等方面存在的问题,制定了针对性解决措施,大幅提高了检测覆盖率和效率,降低了装备故障率,检测数据质量稳步提升,同时给出后续动态检测管理工作建议。

高速铁路资产管理系统动态数据接入研究

高速铁路资产管理系统,是实现高速铁路资产全生命周期管理的信息系统。在当前高速铁路委托运营管理模式下,系统中能够体现基础设备设施的检测和维修等的动态数据由现有的外部系统提供。分析外部系统现状,针对外部系统不同的数据量和网络部署,提出相应的接入方案,并解决外部动态数据与资产管理系统间的数据关联问题,研究相应的数据存储和检索技术。以京沪高速铁路的现状为例,介绍铁路工务生产管理系统接入的具体方案。

多Agent协同系统的3层数据挖掘模型的设计

传统的数据挖掘模型存在低效性和非智能化等不足。设计了一个基于Multi-Agent的3层数据挖掘模型,讨论了模型的通信和运行过程。这一模型弥补了传统数据挖掘的缺陷和不足,而且分层管理不同角色的工作,在很大程度上提高了数据挖掘的智能性和高效性,减少了人工的参与。

铁路基础设施检测数据资产管理体系研究

实现海量、多源、异构检测数据的高效归集、安全存储、质量管控和安全共享是铁路基础设施检测亟需解决的重要问题。文章结合铁路基础设施检测业务特点,提出了铁路基础设施检测数据资产管理体系的建设目标,并对体系架构进行研究和设计,详细阐述了体系架构中的4个管理过程域,为实现铁路综合检测数据“采集—传输—存储—治理—共享”全生命周期的资产化管理提供支撑。

基于GIS的重载铁路线路设备“一张图”技术研究与应用

铁路工务设备在运维管理过程中涉及设计、竣工、运营、维修更换等大量、多源、多维度、异构数据。针对当前重载铁路线路设备在全生命周期管理中缺少高效信息集成和数据融合分析展示的技术手段,以朔黄铁路为背景,基于Web GIS地图平台,设计和研发了重载铁路线路设备GIS“一张图”管理系统。系统从设备基础台账数据查询与状态分析、检测监测数据实时展示、数据融合与辅助决策、生产信息及时掌握等多个维度,将铁路线路设备生命周期内各阶段的多源异构时空数据进行“一张图”可视化综合展示。在不同比例尺地图下对设备台账、履历、检测监测数据、病害、维修作业、状态评估与预测等信息进行不同层级、不同颗粒度的实时展示以及融合分析,为工务运维管理人员提供全面、及时、准确、生动的设备可视化信息。

基于数字模型的重载铁路工务设备全寿命周期管理

为了推动智慧重载铁路建设,提升工务设备智能运维水平,采用大数据、BIM(Building Information Modeling)和GIS(Geography Information System)技术构建了工务设备全寿命周期管理系统,解决了数据孤岛等问题,实现了重载铁路工务设备数字化、精细化管理。该管理系统将以设备为核心的各类数据予以统一存储、管理和共享,并通过制定工务设备及构件的统一分类编码规则,使得桥梁、隧道的BIM模型和线路单体构件矢量图以及检测数据、设计参数、病害信息等均可综合展示,为运维管理部门提供了高效便捷的数据服务。使用神经网络等技术对设备进行状态评估及变化趋势预测,为研究工务设备状态变化规律、制定养护维修决策提供了数据支持。

朔黄重载铁路线路维修健康管理平台

在朔黄铁路规模化开行万吨和2万t大轴重重载列车、年运量突破4亿t的运输形势下,线路设备劣化加速,维修成本增加,维修模式和维修体制均面临变革需求。对朔黄重载铁路道床大机捣固、道床清筛、钢轨状态管理的系列预防性维修技术研发成果统一进行平台化集成,研发形成重载铁路线路维修健康管理平台,通过科学的预测决策手段指导重载铁路维修计划的制定,可提升朔黄铁路运营维护、安全管理信息化技术水平,为朔黄重载铁路的维修作业提供科学化、智能化、经济化决策支持。

基于大数据的铁路基础设施检测监测数据管理分析服务平台设计与实现

为实现铁路基础设施检测监测数据资源的全面整合,打破各专业、各应用系统间的数据壁垒,形成检测监测数据资源的全景视图,支撑全路检测监测数据的资产化管理,本文基于大数据技术,围绕铁路基础设施检测监测数据的接入(传输)、存储、治理、共享等数据管理业务设计并实现了铁路基础设施检测监测数据管理和集成分析服务平台,在完成检测监测数据资源全面集成整合的同时提供数据处理分析算法的注册管理、调度运用等集成分析服务,支持数据资产的精细加工和价值管理,支撑基础设施故障诊断、故障预测、状态评价等大数据分析应用。通过实际应用,验证了平台的可行性与实用性。

铁路基础设施检测数据处理分析中心深化研究

2012年创建的"铁路基础设施检测数据处理分析中心"为我国高速铁路建设和运营维护提供了有力的数据支持。随着高速铁路运营里程逐步增加和检测监测技术快速发展,铁路基础设施检测数据多源异构,且体量爆炸式增长,原数据中心的平台架构和数据分析能力在处理海量多源异构数据与高效智能处理等方面已无法满足高速铁路运维对检测数据综合化、智能化的管理分析需求。为此,有必要利用车地无线传输、移动终端应用等方式实现周期动态检测、现场人工检查、固定在线监测和养护维修作业等多源数据的接入与集成管理;采用虚拟化平台,整合服务器资源,实现IT资源的可弹性扩展和动态部署,提高数据存储能力和数据处理效率;采用面向服务(SOA)的架构设计思想研发集成处理分析平台,为生产和科研单位提供全面的数据智能处理,设备状态评价、分析和预测服务。同时,尝试使用MongoDB、Hadoop等新平台、新技术打造更加专业化、智能化的综合型数据处理分析中心。

5G技术在铁路基础设施检测监测领域的应用

通过5G通信技术在铁路基础设施检测监测领域的应用研究,解决了高速移动检测场景下的车载检测数据快速、安全和自动汇聚需求。基于5G通信技术研制了检测数据车地无线传输系统,在车载检测系统与地面数据中心之间构建高速可靠的无线网络通道,支持高速移动检测车地交互分析,同时为创新构建车地一体化检测分析模式,逐步实现无人值守检测,远程监控检测系统状态、在线处理分析检测数据,实时发布基础设施故障,为安全预警信息奠定技术基础。

铁路基础设施检测数据综合治理技术研究

针对铁路基础设施检测数据中的里程偏差、无效数据和质量评估等共性数据管理问题,需要研究铁路基础设施检测数据的综合治理技术。铁路基础设施检测数据综合治理技术包括:基于台账信息的检测数据基准文件自动生成数据预处理技术、基于最大相关系数的多次检测数据里程自动对准技术、基于人工智能的无效数据智能识别技术和检测数据质量自动评估技术。对于轨道几何等铁路基础设施检测数据,首先基于台账信息自动生成基准文件,之后利用自动生成的基准文件基于最大相关系数原理实现多次检测数据里程自动对准,采用人工智能技术研究检测数据的无效自动识别,最终实现从完整性、有效性和一致性等角度对检测数据的质量进行评估的目标。

高速铁路车载检测数据无线传输系统研制及应用

高速铁路车载检测数据具有体积大、时效性强、安全要求高的特点,给数据无线传输系统的性能带来很大挑战。高速铁路车载检测数据无线传输系统基于工业级5G无线网关和AirFlash毫米波车地转储设备搭建数据传输网络,其中,5G无线网关用于实时传输各检测系统产生的超限大值数据,车地转储设备用于快速传输大体积原始数据。为保障检测数据的时效性和安全性,在传输过程中还利用数据压缩、数据加密算法对检测数据进行处理,并针对特殊场景设计数据传输策略。该系统搭载于检测车并在实际线路进行了试验验证,结果表明:该系统能够高效、正确地将各检测系统产生的数据及时传输至地面数据中心,有效保障了检测数据的时效性和安全性。

低渗透油气田高效开发钻井技术研究与实践

低渗透油气田的油气储存量非常丰富,但是因其地质、技术等多方条件的限制,开发难度大,因此研究高效开发低渗透油气田的钻井技术对促进我国油气资源的开发具有关键性的作用。本文从影响影响低渗透油气田高效开发的因素出发,研究增加泄流面积、钻遇率、钻井效率、油气层保护以及完井等各方面相关钻井技术的优化与实践。