数字孪生铁路地理地质知识库分布式管理方法

作     者：朱庆 赵元祯 郭永欣 丁雨淋 王强 潘岩 陈俊桦 张利国 

作者机构：西南交通大学地球科学与环境工程学院 兰州交通大学测绘与地理信息学院 

出 版 物：《西南交通大学学报》 (Journal of Southwest Jiaotong University)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3904103) 重点研发支撑计划(2022YF0800001GX) 

主　　题：数字孪生铁路 地理地质知识库 分布式管理 元网络分析 

摘      要：高效的铁路工程地理地质知识服务是支撑数字孪生铁路多尺度多专业智能应用的重要基础。现有联邦型分布式独立管理方式忽略了知识可共享性和知识内部的耦合关联关系，为了提高数字孪生铁路 “区域-工程-施工面多尺度应用中查询检索的完整性和协同耦合分析能力。本文构建了地理地质知识动态分布的元网络模型，设计了以铁路多专业用户、业务部门、知识关联关系、多尺度应用场景为节点的知识库分布网络体系，实现了分布优化的元网络打击算法，依据度中心度指标计算节点重要性，通过扰动分布关系网络分析分布影响力，计算节点影响范围并分析得到知识库分布优化结构。最后以某铁路特大桥工程数字孪生铁路知识库管理及应用为实验场景，用本文方法优化已有知识库分布结构。实验结果表明，在处理工程尺度和区域尺度的知识检索任务时，因为涉及知识库跨尺度耦合关联关系和共享性问题较多，分布优化提高查询检索结果数目、减少了查询检索时间同时提高了结果匹配度。