智能高铁体系架构及京张高铁示范应用

发布时间:2023-03-01 11:37:57 来源:本站原创 阅读量:378
主要完成人:

1王同军,2李平,3马建军,4谭立刚,5王勇,6钱征宇,7张伯驹,8沈东升,9李博,10阎志远,11刘俊,12苗蕾,13曾宪海,14吕刚,15刘延宏,16于进江,17杨斌,18王万齐,19霍保世,20王明哲,21卢文龙,22张志科,23魏峰,24刘彬,25杨桉,26史天运,27王瑞斌,28闫永利,29张翠兵,30李俊波,31李永恒,32臧钊,33刘国梁,34沈智,35郭悦,36冯小芳,37邵赛,38王辉,39刘克现,40张忠良

主要完成单位:

1中国铁道科学研究院集团有限公司,2中国铁路建设管理有限公司,3中国铁路北京局集团有限公司,4京张城际铁路有限公司,5中铁工程设计咨询集团有限公司,6北京经纬信息技术有限公司

推荐单位: 中国铁道科学研究院集团有限公司

智能高铁是世界新生事物和未来发展方向,迫切需要构建顶层体系架构,并对关键技术和系统进行工程验证。项目组在国家和省部级10余项课题资助下,科学界定智能高铁定义与内涵,构建高普适性智能高铁体系架构及关键技术体系,成功指导建成世界首条智能高铁——京张高铁示范工程,形成我国智能高铁成套世界领先技术。

一、主要科技创新

1)首次给出智能高铁定义和内涵,创建了技术体系-标准体系-数据体系三位一体的 智能高铁体系架构,提出了模数驱动、轴面协同的智能高铁复杂巨系统工程管理方法, 编制国铁集团智能高铁体系架构1.0标准,指导开展了京张高铁技术创新和智能化提升。攻克了智能高铁全业务全要素数据集成、动态分层分级分类存储、流批计算+通专结合的高效数据分析等关键技术,基于PaaS+微服务模式研发了智能高铁一体化基础信息平台。

2)智能建造领域,首次提出了中国铁路BIM标准体系,攻克了基于BIM的多专业协同应用等关键技术,研发了覆盖建设全过程、全专业、多尺度、多场景的铁路BIM服务平台,研制了面向复杂建设工况的系列感知设备,构建了铁路工程建设成套智能管控应用体系,创新了路桥隧轨、站房及四电工程智能建造技术,创新了基于BIM的铁路工程全生命周期管理模式,京张高铁BIM应用获得建筑智慧国际组织(bSI)大奖,实现国际引领。

3)智能装备领域,研究构建了移动装备和固定设施监测技术体系,并依托京张高铁进行了体系验证。建立了动车组故障预测、视情维修模型,研发了动车组故障预测和健康管理(PHM)平台并示范应用。研发了基于北斗高精度定位的铁路基础设施连续动态监测系统, 实现京张高铁路基、边坡、隧道仰坡、通信铁塔等的毫米级形变位移监测。研发了高铁灾害 监测及基础设施视频大数据分析平台并示范应用。

4)智能运营领域,研究构建了涵盖养护维修、运输调度、客运管理、旅客服务等成套技术方案,并依托京张高铁进行了方案验证。创新性提出了基于模数驱动的基础设施协同运维体系,创新了面向运输全过程的多工种协同调度和局站协调,提出不同阶段计划一体化贯通 和全业务数字化融合的综合调度设计方法,创新了面向车站服务与管理的“人-设备-环境”协同体系,攻克了柔性动态翻译和多语种智能匹配技术,实现了工程应用。

二、项目评价

2021119日,习近平总书记乘坐京张高铁考察北京冬奥会、冬残奥会筹办工作时指出“我国自主创新的一个成功范例就是高铁,从无到有,从引进、消化、吸收再创新到自主创新,现在已经领跑世界”。中国工程院多位院士给出评价:“该项目研究成果总体达到国际先进水平”。

三、效益及成果

成果已经推广应用到京雄城际铁路等其他高铁线路,辐射应用到智能城际、国能集团、管网集团等路外单位,产生经济效益 43.73亿元。项目获发明专利20项、软件著作权76项,形成标准124项,国家及省部级评审79项,出版著作4部,发表论文117篇。


(文字:张航)