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基于国产GIS+BIM图形引擎的大场景铁路选线系统研发

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铁道技术标准（中英文） 2024年第2期6卷 1-7页

作者：钟晶中铁第四勘察设计院集团有限公司数智化勘察设计系统铁路行业工程研究中心湖北武汉430063 中铁第四勘察设计院集团有限公司数智化事业部湖北武汉430063

针对铁路工程大场景选线设计中的地理地质信息即时服务支撑不足与软件平台“卡脖子”等难题,亟需研发具备国产自主可控性的大场景铁路选线系统。首先,结合铁路工程大场景选线设计的工作特点,构建含地理地质环境和选线设计一体化协同业... 详细信息

针对铁路工程大场景选线设计中的地理地质信息即时服务支撑不足与软件平台“卡脖子”等难题,亟需研发具备国产自主可控性的大场景铁路选线系统。首先,结合铁路工程大场景选线设计的工作特点,构建含地理地质环境和选线设计一体化协同业务架构,从系统运行需要具备高扩展、高可用、可弹性伸缩的要求出发,选择并应用Kubernetes+Istio+gRPC微服务系统架构,构建包含数据资源层、基础设施层、数据服务层、核心组件层、应用服务层等基础支撑的技术架构。其次,选用广联达国产BIM几何造型和渲染引擎,并针对铁路线性工程大场景特点突破网格造型轻量化技术和GIS数据融合技术。然后,基于系统架构设计国产图形引擎,研发包含公共能力、地理地质数据动态加载、选线设计工程造价、协同设计等模块的大场景铁路选线系统。最后,系统在长赣、宜涪等约1440 km的铁路选线设计中成功应用,提高线路方案优化决策的质量和效率。系统研发结果表明,大场景铁路选线系统基于自主国产图形引擎,并整合最新的BIM和GIS技术,为用户提供一站式的选线设计服务,系统实现地理地质场景的高效构建及协同选线设计的高效实施,通过在长赣、宜涪等铁路选线设计中应用这些研究成果,进一步验证了其实用性和有效性,这些应用不仅为铁路工程带来了显著的经济效益,还为社会和生态环境带来了积极的影响。

关键词：铁路选线 GIS BIM 图形引擎系统开发国产化

深埋长大隧道地温预测的机器学习算法对比研究

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安全与环境工程 2024年

作者：周权罗锋柴波周爱国中国地质大学(武汉)地质调查研究院中铁第一勘察设计院集团有限公司

地热对隧道施工、工程结构及运营安全等均有较大的危害，随着我国基础设施建设布局西移，隧道建设的地质条件愈发复杂，隧道埋深、长度加大，隧道施工期高温热害问题频发。针对传统地温预测方法中预测精度不高、数据运用不充分，单一机... 详细信息

地热对隧道施工、工程结构及运营安全等均有较大的危害，随着我国基础设施建设布局西移，隧道建设的地质条件愈发复杂，隧道埋深、长度加大，隧道施工期高温热害问题频发。针对传统地温预测方法中预测精度不高、数据运用不充分，单一机器学习模型解译性差等问题，以A隧道为研究对象，将决策树（decision tree，DT）、支持向量机（support vector machine，SVM）、随机森林（random forest，RF）进行耦合，提出了基于DT-SVM-RF模型的深埋隧道地温预测方法。在分析综合测井、航空物探、岩石物理实验数据后，选取深度、声波波速等10个影响因子作为模型的输入，采用随机交叉验证和空间交叉验证对模型的鲁棒性、泛化能力进行检验，构建LASSO回归、随机森林、互信息3种回归模型，分析10个影响因子的特征重要性排列。结果表明：在测试集上多元线性回归、支持向量机、人工神经网络和决策树-支持向量机-随机森林（decision tree - support vector machine - random forest，DT-SVM-RF）模型决定系数(R2)分别为0.76、0.91、0.88、0.93，均方误差MSE分别为17.64、6.25、8.46、5.2，DT-SVM-RF模型具有相对更优的预测性能，深度、岩石导温系数、岩石导热系数、最大水平主应力特征较为重要，说明DT-SVM-RF模型能有效地提高地温预测的准确率。研究结果为类似隧道地温预测提供一种精度更高的可行新思路。

关键词：隧道热害隧道安全线性回归随机森林(RF) 支持向量机(SVM) 人工神经网络(ANN) 特征选择

铁路工程地质多源异构数据管理与服务技术研究与应用

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铁道技术标准（中英文） 2024年第2期6卷 8-18页

作者：张凯翔吕小宁姚洪锡中铁第四勘察设计院集团有限公司数智化勘察设计系统铁路行业工程研究中心湖北武汉430063 西南交通大学土木工程学院四川成都611756

铁路工程勘察过程中会产生大量的基础地质数据,如何实现多源异构地质数据重构汇聚、结构化存储管理以及数字化服务是工程勘察数字化转型与协同设计的关键。本文充分融合GIS、BIM、数据湖、微服务等新一代信息技术,研究并设计多源异构地... 详细信息

铁路工程勘察过程中会产生大量的基础地质数据,如何实现多源异构地质数据重构汇聚、结构化存储管理以及数字化服务是工程勘察数字化转型与协同设计的关键。本文充分融合GIS、BIM、数据湖、微服务等新一代信息技术,研究并设计多源异构地质数据的结构化存储数据结构;同时,基于该套数据结构,研发集地质基础数据库、数据汇聚管理、数据服务于一体的地质数据管理与服务系统。系统具备基础地质信息GIS时空融合可视化与场景配置能力,采用基于gPRC的微服务架构实现点、线状区域的地质信息综合查询统计分析与下载服务、虚拟钻孔图切剖面的自动生成与即时服务、多种GIS与BIM格式的模型适配服务,实现二、三维地质数据及模型数字化集成、一体化存储、精细化管理和即时按需服务,为铁路工程地质数据融合奠定了数据基础。在宜涪(宜昌—涪陵)铁路项目中的应用结果表明,多源异构地质数据通过重构与集成,形成了高实用性、可扩展性及灵活自助数据服务,显著增强了铁路工程勘察设计业务的数字化水平,提升勘察设计的效率和质量,为其他地质信息系统的设计与开发提供参考。

关键词：铁路工程地质数据重构集成地质信息系统

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深基坑支护地连墙设计中的几点思考

岩土工程学报 2014年第S1期36卷 138-140页

作者：易智宏曾纪文武汉地质勘察基础工程有限公司湖北武汉430072

介绍了"地连墙悬挂+外侧止水帷幕落底"和"地连墙落底+支护段配筋,构造段不配筋"的两种深基坑支护——地连墙设计的新思路,并从质量、安全、工期、造价等方面分别与传统的深基坑支护设计作了相应对比分析,突出了新设计思路的优越性,将对... 详细信息

介绍了"地连墙悬挂+外侧止水帷幕落底"和"地连墙落底+支护段配筋,构造段不配筋"的两种深基坑支护——地连墙设计的新思路,并从质量、安全、工期、造价等方面分别与传统的深基坑支护设计作了相应对比分析,突出了新设计思路的优越性,将对传统的设计方法产生一定的影响。

关键词：地连墙深基坑悬挂帷幕抗渗基岩钢箱接头

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一种地下连续墙H型钢接头防绕流措施的探讨

岩土工程学报 2014年第S2期36卷 233-235页

作者：马勤周亚军武汉地质勘察基础工程有限公司湖北武汉430072

通过对地下连续墙H型钢接头混凝土绕流的原因和危害进行分析,结合目前地下连续墙H型钢接头防绕流的主要措施及其不足,探讨了一种新型的地下连续墙H型钢接头防绕流措施。通过在H型钢接头侧壁安置可膨胀的橡皮胶囊,并在橡皮胶囊中放置注浆... 详细信息

通过对地下连续墙H型钢接头混凝土绕流的原因和危害进行分析,结合目前地下连续墙H型钢接头防绕流的主要措施及其不足,探讨了一种新型的地下连续墙H型钢接头防绕流措施。通过在H型钢接头侧壁安置可膨胀的橡皮胶囊,并在橡皮胶囊中放置注浆管,注入水泥浆液后橡皮胶囊膨胀,密贴地下连续墙侧壁,从而较好的堵塞混凝土绕流的通道。这种措施不仅能在H型钢接头中应用,在锁口管接头中也能得到应用。

关键词： H型钢接头绕流措施橡皮胶囊