面向北京冬奥会的京张高速铁路旅客服务智能化成套关键技术研究

京张高速铁路是支撑北京冬奥会成功举办的重要交通基础设施。为进一步提升冬奥赛事期间京张高速铁路旅客服务的智能化水平,构建了面向冬奥的京张高速铁路旅客服务智能化技术体系架构,深入研究了京张高速铁路旅客服务智能化成套关键技术,涵盖站车智能旅客服务环境与生产要素泛在感知、客运集中管控平台智能提升、基于5G的列车多媒体奥运信息服务、旅客全行程智慧信息服务、人员异常行为感知与预警、站车应急处置决策与协同联动、站台门自适应控制等技术。相关研究成果已在京张高速铁路完成应用示范,满足了冬奥赛事期间国际化旅客出行和车站生产运营的需求,有效提升了旅客出行服务的智能化水平,提高了车站生产管理效率和安全保障能力,保障了京张高速铁路稳定、有序运行。     

基于“BIM+GIS”的公路工程建设进度管理

基于“BIM+GIS”技术的进度管理,打破数据壁垒并构建起管理数据链,在各种数据采集手段间建立数据共享通道,避免数据二次填报,提高了进度管理数据采集效率与质量;基于“BIM+GIS”的可视化表达,能够形象直观地表达工程进度,有利于管理过程中实施进度分析。     

京张高速铁路智能化服务关键技术研究与冬奥科技保障应用示范

作为2022年北京冬奥会、冬残奥会的重要交通基础设施,京张高速铁路保障了赛事的顺利举办,在智能化服务方面充分彰显了中国文化科技。在对京张高速铁路智能化冬奥科技保障总体需求进行分析的基础上,首先提出京张高速铁路智能化服务研究框架,探索建立了旅客智能出行、高速铁路运营安全、服务人文冬奥等方面的研究目标和分阶段实施方法;其次构建了京张高速铁路多模态智能票务、站车一体化协同旅客服务等一系列智能化服务创新;最后结合冬奥科技保障重大需求开展了京张高速铁路智能化服务应用示范。京张高速铁路支撑了北京冬奥会和冬残奥会的胜利举办,解决了全球首次三赛区联动,以高速铁路为主要运输方式的冬季奥运盛会的运输保障难题,为今后跨区域办赛的大型活动提供了重要经验。     

基于动车组Wi-Fi的京张高速铁路超高清移动演播室关键技术研究

为服务北京2022年冬奥会和冬残奥会,满足在速度350 km/h的京张高速铁路上开展奥运直播,分析了京张高速铁路超高清移动演播室业务及安全需求,并为进一步掌握京张高速铁路沿线5G信号覆盖情况、动车组车内车载5G网络系统传输能力、移动超高清演播室与动车组环境兼容性等指标,开展了专项试验,车厢演播室能够将视频信号以40M左右码率稳定回传至央视总台5G媒体应用实验室。在此基础上,提出基于动车组Wi-Fi的移动演播室解决方案,阐述移动演播室的技术方案、安全方案及关键技术,并开展了动车组改造、测试,支撑央视总台超高清移动演播室完成各类奥运赛事的直播任务。     

面向冬奥注册人员的京张高速铁路票务服务方案研究

京张高速铁路是北京2022年冬奥会和冬残奥会的重要交通基础设施,需要满足不同人群冬奥期间的多元化运输需求。通过分析我国铁路客运票制发展现状,围绕冬奥会多元化票务需求,结合冬奥会实际出行需求比选3种乘车凭证方案,最终确定冬奥会身份注册卡为冬奥注册人员的电子客票载体,从而提出面向冬奥注册人员的高速铁路票务服务方案。该方案以铁路电子票票制作为铁路12306网站(含手机APP)冬奥专区票务模式,针对身份注册卡的特性确定不同人群进站实名制核验和检票方式。根据此方案,研制了满足冬奥注册人员乘车需求的中英文铁路12306网站冬奥专区,为北京冬奥会和冬残奥会提供交通保障,为铁路客运服务国际化和智能化提供技术支撑。     

基于旅客行为特征的京张高速铁路客站文化信息表达方法研究

随着高速铁路运输技术的快速发展,我国高速铁路客站建筑的文化性建设需求也与时俱进、不断增长。京张高速铁路作为2022年北京冬奥会服务专线,肩负着宣传奥运理念、展示中国文化的重要使命。以京张高速铁路沿线各站为例,研究中小型高速铁路客站视觉文化信息展示方法,以旅客交通行为和人流特征为契入点,分析建立了客站停留性空间、通过性空间、衔接空间3种空间类型,并从3种类型空间的建筑构成要素方面,分析与挖掘视觉文化信息的承载性,从旅客视角提出不同类型空间的文化信息表达方法。在保证客站高效运行的前提下,提高中小型高速铁路客站文化表达的识别性与传递性,为高速铁路客站文化性设计及我国高速铁路文化建设提供借鉴。     

京张高速铁路冬奥列车的文化符号融合设计研究

文化符号融合设计是京张高速铁路视觉设计的关键问题,过程中有三大难点:其一,如何对文化符号进行提取与分析,找出大众耳熟能详并适合转译的文化样本;其二,探讨如何巧妙地将文化进行转译,使传统文化与当代工业设计形式语言结合;其三,探讨文化符号与列车载体结合的方法。基于现有国内外高速铁路列车设计经验,通过分析列车文化植入设计的相关案例,开展了冬奥列车涂装和内饰的设计研究。以京张高速铁路冬奥列车设计项目为契机,找到中国文化元素融合列车工业设计的契合点,构建中国特色的高速列车涂装设计新思路。并总结构建高速铁路文化植入设计的应用范式及设计策略,以期对该领域高速列车工业设计提供参考。     

面向冬奥的京张高速铁路票务管理应急方案研究

北京2022年冬奥会和冬残奥会是三赛区联动，以高速铁路为主要运输方式的冬季奥运盛会，且恰逢我国春运运输，针对冬奥运输和春运运输期间可能遇到的冰雪大风以及比赛时间延时、调整和变更等异常情况，从列车超员、列车车底变更、列车中止运行、列车晚点应急等应急场景分析，研究适应于铁路局集团公司、车站和列车客运人员以及冬奥多元旅客购票、乘车、乘后全流程的铁路票务管理应急模型、应急处置流程和应急功能。应急方案的研究有助于提升冬奥期间铁路客运服务质量和应急反映能力，以及应急状态下旅客乘车服务体验和满意度，并为后奥运时代以铁路为主要运输通道的大型跨区域赛事提供铁路票务应急处置的解决方案。     

基于BIM+GIS的铁路三维信息实景化技术研究

BIM+GIS技术可用于铁路环境的模拟分析,目前在BIM模型信息的语义场景转化方面的扩展尚显不足,造成部分BIM模型转化后信息冗余或缺失的现象。针对此问题,提出一种坐标转换方法,将铁路BIM模型相对坐标转化为GIS地理坐标,并设计了一种考虑铁路场景复杂度的三维模型与GIS地形匹配方法,以实现铁路BIM模型在不同三维场景下的精确匹配,基于构建的对象重要性评价模型,实现了符号化三维铁路场景多尺度表达,该方法有效解决模型漂浮或模型淹没等问题,满足大比例尺下探析三维场景要素和目视精确定位的场景需求,同时兼顾铁路BIM模型轻量化按需加载的应用要求。研究成果解决了铁路BIM模型与三维GIS地理场景精确匹配与表达的技术难题,具有较高的理论意义和工程实践价值。     

基于“BIM+GIS”技术的公路工程土方调配优化

合理的土方调配方案和土方量计算的准确性对工程建设行业的成本管控具有重要的意义,但传统土方调配计算方法,不仅工作量大,而且计算过程易出现误差。本文通过分析常规土方数据采集资料,提出了一种以“BIM+GIS”技术为基础的土方调配方法,计算并验证某公路工程施工现场的实际土方结果。本文对比研究了传统方法收集到的数据计算结果与三维（以下简称“GIS”）倾斜摄影技术采集到的数据计算结果,结果表明,GIS倾斜摄影技术提供的数据更加精细化,该技术采集到的土方数据计算土方量,精度明显高于传统方法,挖方与填方量基本保持一致,能够合理优化调配土方量,是更趋于理想化的土石方调配方案,能够有效达到降本增效的目标。     

数字孪生技术在高速铁路地震预警系统中的应用研究

高速铁路地震预警系统是实现高铁沿线地震监测与预警的复杂控制系统。针对高速铁路地震预警系统大规模工程化应用带来的运维复杂的问题,研究提出了包含物理系统、虚拟系统、孪生数据库、对外服务以及各模块间关联的高速铁路地震预警系统数字孪生模型,并实现了物理系统、虚拟系统和孪生数据库建模,构建了由物理系统数据采集、3D可视化建模、故障诊断与预测等模块组成的技术架构体系,阐明了基于数字孪生技术的高速铁路地震预警系统可实现远程操控、智能维护、可视化展示和供应链优化等功能,从而有效提高高速铁路地震预警系统的可用性和维护水平,为高速铁路地震预警系统数字化和智能化提供参考。     

基于多模态信息融合的智能高速铁路旅客运输保障技术研究

2022年北京冬奥会是全球首个三赛区联动的一场冰雪盛会，京张高速铁路作为重要配套工程，研究高质量运输保障技术具有重要意义。以此为背景，提出多模态信息融合应用于铁路票务体系的概念及技术架构；采用定量定性结合方法，基于多模态信息融合理论进行多元运输客流成分分析，提出冬奥会赛时客流预测手段，研究并构建了多元客流高速铁路运输模式匹配、复杂非常态票额及席位管理、列车超停控制与预警的旅客运输保障体系。研究结论及成果为冬奥运输与旅客需求匹配提供了理论支撑，提供了管理精细化、流线不交叉的组织策略，有效降低了疫情扩散风险和社会面疫情管理成本，辅助保障冬奥列车的运输安全，并在冬奥会期间京张高速铁路运营过程中得到验证。     

基于BIM参数化建模的接触网吊弦计算在京张高速铁路的应用研究

随着我国电气化铁路建设的快速增长以及信息化、智能化要求的不断提高,工程设计人员对接触网悬挂的安装要求越来越高,其中吊弦长度计算是接触网悬挂的重中之重。针对基于BIM参数化建模的高速铁路接触网弹性链型悬挂吊弦长度的计算影响因素进行分析,从跨距、第一吊弦距离、结构高度、线材参数、曲线要素等影响吊弦长度计算的关键因素进行数据分析,找出影响吊弦长度的关键因素及变化规律,明确统一的现场测量标准,并通过BIM轻量化平台进行参数化应用,将测量、计算和BIM参数化3部分形成闭环控制,为现场测量和计算提供依据,有效提高吊弦计算的精度,实现施工安装模拟由二维到三维的转变,各环节间数据互联互通,最终为形成高品质的弓网关系提供坚实的基础。     

基于虚拟现实技术的地下高速铁路车站疏散系统开发及适用性分析

面向虚拟现实技术在复杂地下空间应急演练领域的技术开发与应用,在阐述基于BIM与VR的虚拟现实疏散系统技术路线及技术架构的基础上,设计系统界面、模块和路径规划映射功能,提出改进的最优迈步人员疏散数学模型,并实现该模型的编程和接入系统,提升系统中行人疏散速度的精确度。通过在数据库中实时记录人员空间地址位置,并建立与虚拟现实疏散系统的接口,实现数据的自动分析处理和具象化应用。开发了京张高速铁路八达岭长城地下站虚拟现实疏散系统,涵盖6个虚拟场景,以通道着火场景为例证明三维虚拟疏散系统的先进性,通过人员试验,进行6个场景对应的虚拟场景疏散时间与真实场景疏散时间对比,二者差均小于10%,疏散时间均小于6 min,证明了系统的适用性与实际疏散路线合理性。     

基于HTCPN的高速铁路枢纽站技术作业仿真评价模型研究

运用分层赋时着色Petri网(HTCPN)模型和CPNTools工具平台,构建了可以统计到发线运用评价指标的高速铁路枢纽站技术作业仿真评价模型,从而实现动态模拟车站技术作业流程,提高了评价车站技术作业的均衡性和便捷性,为高速铁路枢纽站技术作业计划优化编制提供有效的仿真评价平台。并以郑州东站为案例进行了相应的测算,平台模拟仿真效果明显。     

基于地球空间网格技术的数字孪生铁路模型构建技术研究

为建立铁路领域统一的空间集成体系，支撑构建面向全路网全场景的数字孪生铁路模型，对数字孪生技术与地球空间网格技术融合进行研究。通过分析地球空间网格技术与数字孪生铁路发展现状，设计数字孪生铁路空间网格模型总体框架；其次，构建多层级的网格空间架构以有效承载各类空间数字资源，并统一铁路坐标体系以完成铁路实体与网格单元的空间映射；再通过构建数字孪生铁路模型为铁路实体与数字模型的双向交互提供物理基座，制定网格模型存储规则以保证空间信息的有序承载与高效分发；最后对铁路智能建造、智能装备、智能运营领域应用展望。基于地球空间网格的数字孪生铁路模型，可实现铁路业务的全生命周期感知、分析与交互，从而为铁路智能化建设提供可靠技术支撑。     

基于BIM+3D GIS技术的公路三维信息应用研究

正目前,我国BIM技术在公路领域的应用刚刚起步,本文将实际的公路工作与三维地理信息系统(3D GIS)技术、BIM技术、云计算、大数据、移动互联网等先进技术和理念结合起来,对BIM+3D GIS技术在公路管养中的应用进行研究,以期在现有公路BIM数据采集处理方法、公路BIM建模方法及其应用等方面有所启示。     

建立中国高速铁路技术体系的研究

介绍国外高速铁路发展概况，结合我国实际，对中国高速铁路工务工程、牵引供电、通信信号、高速动车组、信息系统及运用维修六大技术体系的主要技术条件、特点及其各项子技术体系进行论述，可为中国高速铁路的修建、运营作参考。     

突发疫情下BIM+3D打印的装配式建筑技术组合应用的优势

随着现代工业信息化技术的发展,BIM技术和3D打印技术的信息化融合创新带动了装配式建筑朝着更加高效、绿色、安全的方向发展,文章介绍了该项技术如何在火神山、雷神山医院和隔离病房建设中进行创新组合应用,并阐述了该技术的融合原理和优势,并对未来BIM+3D技术在装配式建筑中的应用提出了相应建议,以期待该技术能有更好的发展契机。     

BIM技术在国家能源集团铁路CTC中心机房的应用研究

BIM技术在我国铁路建设领域发挥着日益重要的作用,相较于传统CAD平面图纸施工而言,BIM技术可贯穿于工程项目全生命周期内,通过不同阶段项目管理,能够最大化实现建设项目的功能。在铁路工程中,铁路CTC中心机房建设更加依靠BIM模型实现其参数化设计,结合国家能源集团神池南CTC中心机房建设过程,基于设计深化、场地布置、管线优化、指导施工等方面,分析BIM技术在施工全过程的应用点及创新点。通过BIM技术引入多专业协作施工,利用BIM模型进行设计深化,有效解决场地布置局限性,助力国家能源集团神池南CTC中心机房快速高质量建成。同时,基于BIM模型可视化特点和碰撞检查功能,施工前通过虚拟建造合理规划施工布局及管线敷设工艺,从而正向指导施工,为项目建设提质增效。