数字孪生研究进展及在铁路智能运维中的应用

我国铁路基础设施建设正在从“建设为主”向“建管并用”发展,传统运维技术存在诸多弊端,亟需建立新的智能运维技术体系。数字孪生是实现虚实空间交互的先进技术,该技术突破了传统仿真及试验条件限制,实现以最快速度、最优成本掌握结构的实际运行状态。数字孪生能够将物联网、建筑信息模型、结构健康监测、数值仿真与人工智能等先进技术通过虚实数据交互,形成对物理实体有效地监控、模拟、预测、诊断与决策。针对数字孪生的发展、基本原理及技术方法进行归纳总结,阐述了数字孪生与建筑信息模型、结构健康监测、人工智能等技术的融合应用,总结了数字孪生在铁路运维场景下的技术方法及研究现状,包括智能检(监)测、数字孪生模型构建方法、结构性能退化模拟及维护策略确定。提出并详细阐述了基于数字孪生的铁路基础设施的智能运维技术框架,指出了当前数字孪生在铁路基础设施智能运维应用中存在的主要问题及解决方案,为铁路基础设施智能运维管理提供新的理论方法。

基于BIM技术的高速铁路设备运维管理关键技术及总体设计方案研究

建筑信息模型(BIM)是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具,高速铁路建设过程中,通过引入BIM技术对工程设计、项目建设进行管理,在优化工程设计、强化施工组织、节约成本和缩短工期等方面发挥了重要作用,但在铁路运维阶段研究探索还不够深入。研究以日兰高速铁路曲菏段济宁北—嘉祥北—巨野北“三站两区间”作为研究对象,深入分析高速铁路运维阶段的需求,以BIM技术为主要实现手段,制定“一套标准”,应用“一套数据”,构建“一体化平台”,融合应用GIS、北斗技术,围绕BIM交付标准、设备管理结合部、联调联试、平台建设与应用开发等开展研究,对BIM数据交接、平台建设、智能运维提出较为完整的技术方案,对BIM技术由高速铁路建设阶段过渡到运维阶段的应用具有一定的指导意义。