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铁路工程施工组织智能化提升关键技术研究与应用

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铁道建筑 2022年第5期62卷 18-22,35页

作者：解亚龙刘红良李祯怡聂现会耿重阳陈志中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081 北京经纬信息技术有限公司北京100081

铁路建设项目施工组织管理长期存在计划编制难、审查难、跟踪难、调整难等问题。在铁路智能建造不断深化和发展的趋势下,施工组织的智能化是提高施工组织计划编制和动态管理水平的关键。通过构建统一的语义定义和编码体系完成工作任务分... 详细信息

铁路建设项目施工组织管理长期存在计划编制难、审查难、跟踪难、调整难等问题。在铁路智能建造不断深化和发展的趋势下,施工组织的智能化是提高施工组织计划编制和动态管理水平的关键。通过构建统一的语义定义和编码体系完成工作任务分解,建立多维度的工效指标库和施工任务排布模板库,利用施工组织任务自动排布的计算模型,构建施工组织任务编排软件,在人机交互下自动生成施工组织计划;在施工阶段,通过多源的进度采集和校核技术,汇总分析形成施工进度的形象进度和工期预警,为施工组织计划的及时调整提供依据,最大限度发挥施工组织计划的指导作用。

关键词：铁路工程智能化施工组织工作任务分解工效指标库形象进度工期预警

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铁路工程地质BIM系统研发与应用

铁道标准设计 2023年第8期67卷 24-30页

作者：张坤轨道交通工程信息化国家重点实验室(中铁一院) 西安710043 中国铁建BIM工程实验室(中铁一院) 西安710043

铁路工程作为长大带状线性工程,地质勘察涉及区域十分广泛,沿线地质现象复杂多变,地质形态千差万别。在铁路工程BIM设计项目中,由于地质体的空间不确定性,常常难于用参数化形式表达,导致地质建模难度大、耗时长;同时,地质BIM模型作为开... 详细信息

铁路工程作为长大带状线性工程,地质勘察涉及区域十分广泛,沿线地质现象复杂多变,地质形态千差万别。在铁路工程BIM设计项目中,由于地质体的空间不确定性,常常难于用参数化形式表达,导致地质建模难度大、耗时长;同时,地质BIM模型作为开展BIM正向设计的基础数据源之一,设计专业对地质BIM模型的应用需求也十分迫切。因此,地质BIM研究一直是铁路工程推行全专业BIM设计急需攻克的技术瓶颈之一。从铁路工程三维地质建模与应用的需求出发,提出地质BIM快速建模的基本思路和建模流程,基于MicroStation平台通过二次开发技术自主研发铁路工程地质BIM系统,该系统解决了基于线路数据的二三维空间线路重构、二三维地质界线空间坐标转换、地质界面插值、地质体围合等关键建模技术,实现了复杂地质体模型的快速创建。在模型应用方面,实现了模型分割、模型开挖、虚拟钻孔提取、模型标准化出图等功能,解决了地质模型的应用问题。

关键词：铁路工程地质BIM系统地质建模模型应用 MicroStation

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铁路工程BIM模型轻量化技术研究

铁道运输与经济 2023年第5期45卷 99-104页

作者：菅云硕范文杰许海丰李扬中国铁道科学研究院集团有限公司、北京经纬信息技术有限公司北京100081 西成铁路客运专线陕西有限责任公司陕西西安710000 中铁三局集团有限公司、第六工程有限公司山西太原030000 中铁五局集团有限公司、华南工程有限责任公司广东东莞523000

搭建铁路工程基于BIM模型的三维场景,有助于提升项目管理水平,建设数字孪生铁路资产。由于BIM模型体量巨大,给数据传输、模型渲染带来极大压力,在浏览三维场景过程中存在加载速度缓慢、交互卡顿等用户体验差的问题,限制了BIM技术的推广... 详细信息

搭建铁路工程基于BIM模型的三维场景,有助于提升项目管理水平,建设数字孪生铁路资产。由于BIM模型体量巨大,给数据传输、模型渲染带来极大压力,在浏览三维场景过程中存在加载速度缓慢、交互卡顿等用户体验差的问题,限制了BIM技术的推广。为解决此问题,对国内外BIM模型轻量化技术研究现状进行调研,提出从几何转换与模型渲染两方面对模型进行轻量化的方法。几何转换通过数模分离以及相同模型采用实例化存储的策略降低文件大小;模型渲染通过分级加载、多重LOD的策略,保证显示质量的同时降低模型三角面数。通过对比西延高速铁路处理前后模型的文件大小、场景帧率、三角面数,验证了模型轻量化的显著效果,解决了BIM模型不能被建设单位有效应用的难题。

关键词：铁路工程轻量化 BIM模型实例化存储多重LOD

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铁路工程建造技术水平综合指数评价体系研究

铁道建筑 2022年第3期62卷 1-4页

作者：李恩良张雷史俊玲中国铁路设计集团有限公司土建结构研究所天津300308 中国铁道科学研究院集团有限公司科学技术信息研究所北京100081

针对现有评价体系不能准确反映各国铁路工程建造技术在国际上的发展定位问题,基于专业属性和公众视角选取19个指标构建了一套三级铁路工程建造技术水平综合指数评价体系,并对34个国家或地区进行了研究与评价。结果表明:在12个三级单项... 详细信息

针对现有评价体系不能准确反映各国铁路工程建造技术在国际上的发展定位问题,基于专业属性和公众视角选取19个指标构建了一套三级铁路工程建造技术水平综合指数评价体系,并对34个国家或地区进行了研究与评价。结果表明:在12个三级单项评价指标中中国占据10个第一,在6个二级分项评价指标中中国占据4个第一,在重载铁路、隧道工程方面中国与其他国家尚有一定差距;铁路工程建造技术水平综合指数排前十名的国家依次是中国、日本、西班牙、韩国、瑞典、瑞士、俄罗斯、芬兰、丹麦、印度。

关键词：铁路工程评价体系统计分析建造技术综合指数智能建造

铁路工程喷射混凝土高性能化的发展趋势与路径研究

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混凝土 2022年第11期 110-114页

作者：王家赫谢永江冯仲伟仲新华渠亚男中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

随着我国基础设施建设的不断推进,铁路工程建设的重点已逐步向西部地区转移。与东部沿海地区相比,我国西部地区地质条件复杂、山川众多。因此,我国西部地区的铁路工程隧道占比较高,隧道工程的顺利建设和安全耐久服役成为影响全线施工与... 详细信息

随着我国基础设施建设的不断推进,铁路工程建设的重点已逐步向西部地区转移。与东部沿海地区相比,我国西部地区地质条件复杂、山川众多。因此,我国西部地区的铁路工程隧道占比较高,隧道工程的顺利建设和安全耐久服役成为影响全线施工与运营的关键。在铁路隧道复合式衬砌支护体系中,喷射混凝土是初期支护的重要组成部分,其服役性能是影响铁路隧道结构耐久性的决定性因素。然而,目前我国隧道结构耐久性设计对初支喷射混凝土关注相对较少,这也是我国铁路隧道服役期间出现耐久性问题的重要原因之一。因此,提高喷射混凝土耐久性并实现高性能化是铁路隧道工程百年耐久的必由之路。通过分析初期支护结构在复合式衬砌支护体系中的重要作用,阐明喷射混凝土高性能化的必要性,并提出喷射混凝土高性能化的内涵和性能要求。

关键词：铁路工程喷射混凝土高性能化隧道工程耐久性

铁路工程建设企业数字档案管理系统设计与实现

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铁路工程建设企业数字档案管理系统设计与实现

作者：焦彦森长安大学

学位级别：硕士

近年来,国家提出交通强国建设纲要、综合立体交通规划纲要,铁路交通事业取得巨大成就,基建工程持续建设发展,已建和在建的工程档案数量巨大,管理难度增加。本文针对纸质档案管理中存在的管理效率低、利用程度低以及BIM模型数字档案格式... 详细信息

近年来,国家提出交通强国建设纲要、综合立体交通规划纲要,铁路交通事业取得巨大成就,基建工程持续建设发展,已建和在建的工程档案数量巨大,管理难度增加。本文针对纸质档案管理中存在的管理效率低、利用程度低以及BIM模型数字档案格式多样、体量庞大、不易加载等问题,结合云计算、物联网、BIM、网络通信等技术,基于微服务和B/S架构,研究并设计了铁路工程建设企业数字档案管理系统,实现数字档案的全生命周期管理。本文主要研究工作如下:(1)阐述论文研究的背景及意义,对系统实现的相关技术及算法进行介绍,对系统需求进行分析。根据研究背景梳理出本文研究内容,对常规档案和BIM模型数字档案的管理方式和方法进行研究,并对系统开发技术、BIM技术等进行介绍,最后阐述系统数据库、Nginx服务器以及负载均衡算法等理论。根据研究内容,对系统的业务需求、BIM档案可视化需求、系统功能需求以及系统非功能性需求进行分析。(2)研究铁路BIM模型数字档案的可视化问题。根据BIM模型数字档案管理的各项需求,采用IFC格式标准、参数化建模、模型渲染、BIM轻量化等技术对BIM模型数字档案进行处理研究,使用BIM引擎技术对模型进行加载,实现BIM模型数字档案的格式统一、模型创建、模型渲染、体量减小、BIM模型可视化加载等效果,最后通构建目录结构树,实现相关工程档案的快速浏览功能。(3)设计、实现并测试数字档案管理系统。结合需求分析和研究成果,对系统的功能架构、BIM模型数字档案可视化、数据库等进行设计;采用Java编程语言开发铁路工程建设企业数字档案管理系统,实现系统的档案录入、档案管理、BIM档案可视化、BIM档案应用等功能;采用黑盒测试方法对系统模块的功能进行了测试;使用Jmeter自动测试工具对系统服务器的并发性能、事务处理能力进行测试。

关键词：铁路工程数字档案管理全生命周期管理建筑信息模型 B/S架构

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铁路工程造价指标指数编制研究

铁路工程造价指标指数编制研究

作者：张正文北京交通大学

学位级别：硕士

随着“交通强国”战略的持续深入,2020年我国铁路营业里程已达到14.63万公里,铁路建设规模位居世界第二。同时,“十四五”规划发展纲要中提出要加快构建快速铁路网,基本贯通“八纵八横”高速铁路格局,这说明我国的铁路建设规模将进一步... 详细信息

随着“交通强国”战略的持续深入,2020年我国铁路营业里程已达到14.63万公里,铁路建设规模位居世界第二。同时,“十四五”规划发展纲要中提出要加快构建快速铁路网,基本贯通“八纵八横”高速铁路格局,这说明我国的铁路建设规模将进一步扩大。但目前我国铁路建设资金主要来自政府财政支出与银行贷款等方面,资金压力巨大。政府主管部门在进行投资决策、成本估算时,缺乏能快速估算项目成本的技术手段,且目前我国铁路工程造价测算还停留在利用造价定额阶段,对市场环境、价格信息调整方面的应变能力不强。所以,本文顺应目前我国工程造价市场化改革趋势,提出建立铁路工程造价指数指标用以解决上述问题。本文通过对国内外各类工程造价指数的研究现状及编制成果的梳理,针对目前我国铁路建设项目的特点和目前的工程计价存在的问题,建立了一套工程造价指标指数体系。首先,通过梳理现行铁路计价依据文件,对于铁路工程等级划分的情况提出了一套以产品为分解对象的铁路工程划分标准。其次,基于铁路工程等级划分标准,建立了一套自下而上、主次分明的多层级铁路工程造价指标指数体系,并分别从数据来源、指标性质、层级划分三个维度对铁路工程造价指标体系进行了解释说明。主要包括综合造价指标、工程量指标与要素价格指标。并在铁路工程造价指标体系的基础上,形成了对应的造价指数体系。为了适应铁路工程造价影响因素复杂的特点,本文提出了基于弹性网络回归(Elastic Network Regression)的综合造价指标计算模型,通过灰色关联度理论等方法,识别出对铁路工程造价影响较大的因素,利用弹性网络回归的正则化方式在处理复杂问题中的优越性,建立了铁路工程造价回归模型,利用现有数据进行了指标实例预测。本文还归纳总结各指数公式的适用条件,提出铁路工程综合造价指数和要素价格指数不同的编制方法,并在已编制的铁路造价指标的基础上,采用费雪指数法和加权平均法对不同指数模型进行实证检验,并验证了本文提出的指数编制方法在实际应用过程中的可行性。

关键词：铁路工程造价指标造价指数弹性网络回归费雪指数

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铁路工程项目制梁场土地复垦适宜性评价研究

铁路工程项目制梁场土地复垦适宜性评价研究

作者：陶静芳中南大学

学位级别：硕士

我国国土面积广阔,但人均土地面积和人均耕地面积均远低于世界平均水平,且随着经济社会的快速发展,人地矛盾日益凸显。大规模铁路工程建设促进了社会经济发展,也带来了土地资源的占用、损毁等问题,如何使临时用地得到有效恢复并实现高... 详细信息

我国国土面积广阔,但人均土地面积和人均耕地面积均远低于世界平均水平,且随着经济社会的快速发展,人地矛盾日益凸显。大规模铁路工程建设促进了社会经济发展,也带来了土地资源的占用、损毁等问题,如何使临时用地得到有效恢复并实现高效合理利用显得尤为重要。铁路工程项目制梁场作为单体量大、占地较多的临时设施工程,对其开展土地复垦适宜性评价并探讨利用方向具有重要的现实意义。本文以铁路工程项目制梁场为研究对象,运用文献研究、频数统计和因子分析法对土地复垦适宜性评价指标进行筛选优化,建立了由自然因素、复垦难易程度、区位因素、社会因素和经济因素共5个一级指标、21个二级指标组成的铁路工程项目制梁场土地复垦适宜性评价指标体系;综合运用层次分析法和物元可拓法,构建了铁路工程项目制梁场土地复垦适宜性评价模型;实证分析了LN高铁PY制梁场在农业用地、建设用地和生态用地三个复垦利用方向的适宜性,基于评价结果可优先考虑复垦为农业用地,并从组织保障、费用保障以及技术保障等方面提出了土地复垦实施保障措施。本文从多维度对铁路工程项目制梁场不同复垦利用方向的适宜性进行探讨,对确定合适的土地复垦利用方向具有重要启发价值,研究成果可为大型临时设施工程的土地复垦利用方向选择提供借鉴和参考。图7幅,表35个,参考文献92篇

关键词：铁路工程制梁场土地复垦适宜性评价

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铁路工程技术接口冲突威胁综合评价研究

铁路工程技术接口冲突威胁综合评价研究

作者：魏代磊兰州交通大学

学位级别：硕士

铁路工程建设集成是一项涉及不同子系统相互作用和相互匹配的过程,工程建设全过程中需要不同的专业相互协作,不同的专业主体、不同的工程实体及不同的功能要求之间会产生不同的边界,不同的边界交互条件对应着不同的技术接口。接口参与... 详细信息

铁路工程建设集成是一项涉及不同子系统相互作用和相互匹配的过程,工程建设全过程中需要不同的专业相互协作,不同的专业主体、不同的工程实体及不同的功能要求之间会产生不同的边界,不同的边界交互条件对应着不同的技术接口。接口参与方之间信息交互成为接口实施的首要条件,但是在实际实施过程中接口上下游信息交互不可避免地会出现错误信息,接口双方对接口的当前属性与处理方案产生分歧,从而导致接口实施处于暂停状态。因此,技术接口冲突成为铁路建设全过程中不可避免的接口实施状态,同时也成为接口管理的关键点和薄弱点。目前国内外学者们对接口管理的理论与方法研究已经有了一定的研究成果,但是针对铁路工程技术接口冲突威胁程度预测模型的研究少有涉及。本文在已有研究的基础上,提出了一套较为完整而且通用性较强的铁路工程技术接口冲突威胁综合评价研究的方法体系,包括铁路工程系统划分、冲突理论分析、技术接口冲突驱动因素分析、技术接口冲突威胁综合评价模型和工程实例验证分析,为铁路工程接口冲突威胁评估和接口的重点管理提供了一定参考价值。首先,介绍了铁路工程子系统的划分原则、具体的子系统构成和接口识别方法,同时定义了接口概念和类型,详细分析了接口冲突的不同类型,明确了本文研究的工程项目接口冲突主要是从组织层面进行分析,在此基础上从组织因素、项目因素、伙伴关系因素和外部环境因素四个方面详细分析了可能导致技术接口冲突发生驱动因素。然后,基于接口冲突驱动因素和接口的组织层面,构建了由5个一级指标和27个二级指标构成的铁路工程技术接口冲突威胁综合评价研究指标体系,运用直觉模糊层次分析法(IFAHP)构建的赋权模型,在赋权过程中综合考虑了隶属度、非隶属度和犹豫度等三方面的作用,避免了指标赋权过程中的二次打分从而自动降低了不同评价主体对定性概念认知的主观差异性。其次,构建了贝叶斯动态反馈修正云模型进行技术接口冲突威胁综合评价研究,该模型根据初始数字特征值建立云模型,根据距离测度对云模型进行贝叶斯动态反馈修正直至落入拒绝域内的云滴数量满足阈值要求,使得最终的评价结果更加接近客观真实水平,为后续的接口管理提供依据。最后,选取拉林铁路贡多顶隧道和奔中车站双线大桥之间的桥隧技术接口作为研究对象,进行接口冲突威胁综合评价研究,结果表明对该桥隧技术接口冲突威胁程度最高的因素来自勘察设计方,在具体的接口实施和管理过程中应该给与更多的关注,同时对排序在前的组织方也应该给与关注,有重点有针对性地降低接口上下游信息传递过程中的冲突状态,最大程度实现铁路工程项目建设的工程、质量和成本目标。

关键词：铁路工程技术接口接口冲突贝叶斯反馈修正 IFAHP法