智能高铁牵引供电系统建维一体化关键技术研究

中铁武汉电气化局集团有限公司

铁路牵引供电系统建维一体化管理平台

 

牵引供电系统技术交底可视化平台

牵引供电系统作为铁路交通领域中至关重要的基础设施之一，是电气化铁路运行的动力支撑。该研究聚焦我国高速铁路牵引供电系统建设与运维阶段的数智化管理难题，全力开展面向智能高铁“建设-运维”一体化的基础设施质量控制与安全防护研究，拓展数字孪生模型、工程建设期数据在运维期的分析与应用方法，探索铁路牵引供电系统全生命周期风险隐患识别、综合预警与风险灾害应急管理关键技术，旨在推动我国电气化铁路牵引供电工程基础设施管理迈向数字化、智能化。

一、主要科技创新

基于数字孪生模型的智能高铁牵引供电系统数字化管理，提出铁路牵引供电系统数字孪生模型的动态构建方法，研发了铁路牵引供电系统数字孪生模型建立平台，解决传统管理方法在项目建设各阶段因质量与安全管理困难导致的建设进度慢、成本高、风险大等问题，提升了铁路牵引供电系统施工进度、质量管控效率和后期运维的稳定性，为汕汕、自宜、荆荆等多条新建高速铁路的顺利通车提供重要技术支撑。

面向铁路牵引供电系统建设、运维阶段的风险评估与决策优化方法，提出基于贝叶斯网络的牵引供电系统风险评估模型，制定基于贝叶斯BWM-VMEA组合模型的牵引供电系统风险源等级划分机制，基于该项技术建立铁路牵引供电系统维护决策优化模型。通过制定针对性处置措施，实现铁路牵引供电系统风险的有效管控，提升了质量与安全系数，降低风险控制过程中的成本。

同时，还研发了面向铁路牵引供电系统建维一体化智能管理平台，统一管理牵引供电系统的设备资产，通过建立多专业检（监）测数据、设备缺陷、统一生产计划管理流程，实现铁路牵引供电系统“建设-运维”管理一体化，为牵引供电设备的建设与运维状态监测、多源数据融合分析及养护维修决策等提供了有力的管理支撑。

二、项目评价

智能高铁牵引供电系统建维一体化关键技术的研究与应用，与我国铁路牵引供电系统数字化管理的重大需求相契合，研发的面向智能高铁综合维修一体化运维管理平台，综合应用数字孪生模型、工程运维期的数据，有效提高了铁路牵引供电系统运维管理的效率；致力于发展铁路牵引供电系统智能管理技术，通过研究多源异构数据融合、风险评估、动态可视化、数字孪生模型等技术，实现智能高铁牵引供电系统的健康管理和预测性维护，有效提高牵引供电系统的建设质量与运维可靠性。

三、成果及效益

该项目取得授权发明专利7项，软件著作权2项，高水平论文7篇，学术专著3部，在课题研究中培养了一批专业人才，有效促进铁路牵引供电系统的健康发展。

该成果在中铁武汉电气化局汕汕高铁、荆荆高铁、潍烟高铁广泛应用，在项目建设与运维阶段的质量保障与风险管控中发挥了很大作用，产生直接经济效益3000余万元。