工程实验室是中国铁路设计集团有限公司直属的专职科研单位
负责运行管理城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程研究中心、轨道交通勘察设计国家地方联合工程实验室和博士后科研工作站
工程实验室聚焦战略性、基础性、前瞻性技术研发、新产品开发和勘察设计手段方法提升
取得多项创新研究成果,积极服务重大工程项目建设,不断提升铁路科技自立自强能力
铁路BIM研究与应用
聚焦铁路数字化前沿技术,集标准编制、技术研究、产品开发于一体,持续推进铁路数字化技术研究应用与自主化。
中国铁路BIM标准体系。提出中国铁路BIM标准体系,主编首部铁路行业BIM标准《铁路工程信息模型统一标准》,发布国际BIM联盟公开规范《Railway BIM Data Standard》,牵头IFC4.3国际标准的线路、轨道、路基、桥梁标准研究。
国产铁路BIM设计软件。基于国产图形平台研发自主BIM平台与软件,已构建正向协同设计框架、地理地质信息系统、线性定位系统、铁路元模型库等。
铁路工程BIM协同设计平台。研发全专业协同、全过程控制、全参数化设计平台,在京雄城际铁路、广湛高铁等15个项目开展应用。平台成果获2018、2019、2022年buildingSMART国际BIM联盟大奖。
基于BIM+GIS的铁路BIM集成系统。系统集成BIM和GIS数据,具备数据治理、坐标转换、动态集成、数据关联、问题追踪、模型发布能力,成果应用于雄安新区起步区东西轴线、广湛高铁等项目。
铁路BIM虚拟现实系统。采用虚拟现实技术,实现铁路、市政、水利、园林等多行业BIM成果总装集成,为雅万高铁、广湛高铁、雄安新区起步区东西轴线等项目提供了高沉浸感的数字交付产品。
铁路CRDC_RIM信息化平台
自主研发CRDC_RIM平台,在铁路行业首次实现BIM+GIS融合并大规模工程化应用,为铁路全生命周期管理提供数字底座。
铁路快速建模技术。从专业设计成果中自动解析和提取参数,实现构件级模型自动化装配,大大提高了建模效率,降低了建模成本,满足铁路勘察设计、建设管理、运维管理等不同阶段对铁路设备设施快速数字化需求。
基于CRDC_RIM的勘察设计管理平台。集成卫星遥感、航空摄影、地质勘探、三维设计等空天地一体化数据,为勘察设计人员提供三维协同工作平台,满足虚拟踏勘、线路选线、大临工程选址、设计方案比选、设计成果检查等需要,已应用于京沪、浩吉、匈塞等国内外线路勘察设计项目。
基于CRDC_RIM的建设管理平台。以BIM+GIS建立数字底座,研发铁路信息模型技术,实现人、机、料、法、环等各要素的汇聚分析,包括综合管理、设计与技术管理、施工管理、安全质量管理、计划合同、采购管理、智慧工地等7大子系统,可针对项目特点进行定制开发,已在盐通、广湛、天陇等多个铁路建设项目中应用,得到业主单位肯定。
基于CRDC_RIM的运维管理平台。建立线路高精度三维地理场景和工程BIM模型,集成铁路沿线视频、风速、雨量等各种传感器数据,融合铁路资产、周边风险源、养护维修等业务数据,实现铁路设备设施状态智能感知、安全风险超前防控、运营状态智能诊断分析、应急指挥实时调度等,构建信息共享、高效协同的一体化运维平台。
智能综合检测监测新技术
面向轨道交通基础设施检测监测前沿技术领域,打造高端化、智能化、谱系化装备体系,持续推进我国轨道交通检测监测装备的自主可控。
基于激光扫描技术的轨道交通检测技术及装备。自主研发高、中、低速移动三维扫描系统,能够快速获取线路两侧百米范围内三维点云数据及全景影像,时速80公里,精度1毫米,用于轨道交通基础设施变形监测、限界检测及设备巡查。
新一代精测精捣技术及装备。自主研发时速23公里的快速轨检仪、捣固车精确定位仪、线路平纵断面优化软件等核心装备及软件,主要用于普速铁路精测精捣。
大型基础构件质量智能检测技术及装备。可实现对无砟轨道板、双块式轨枕、盾构管片等大型基础构件外观尺寸、表观缺陷的自动化检测,检测效率提高10倍,精度提高一个数量级。
铁路天空地一体化勘察技术
围绕复杂山区铁路勘察重大需求,以航天卫星遥感、航空遥感与航空物探、地面勘探与深层原位测试等三类技术手段和工程地质多源数据管理平台为框架,构建了铁路天空地一体化勘察技术体系和相关标准。
多模态遥感智能判释技术与工程地质遥感判释软件平台。实现断裂构造、水体及危岩落石信息的图像自动提取和不良地质体空间参数的三维遥感定量判释,综合判释准确率达90%以上。
空地井综合物探技术。形成复杂地形地质条件下长大深埋隧道航空电磁、大地电磁、多维地震与综合测井联合探测的“空地井”综合物探模式,有效探测深度达两千米以上。
深层原位测试技术。自主研发深层旋压触探、深层螺旋板载荷、标贯能量测试等深层原位测试技术及装备,实现原位测试深度由20米~40米至40米~90米跨越,破解了深部地层土体快捷原位测试技术难题。
铁路工程地质勘察辅助设计系统。实现各类地质勘察资料录入、检查、统计计算、分析评价、交互成图、成果输出等功能,涵盖地质勘察资料整理、编制、分析、评价全流程。铁路工程地质多源数据管理系统,实现铁路工程地质多源数据高效存储、集成管理、融合展示和综合应用,为铁路工程全生命周期地质数据服务提供基础平台。
铁路天空地一体化勘察技术应用于雄忻、太焦、合武等复杂山区线路勘察中,有效解决了超长超深埋隧道、巨型活动构造带、深谷陡坡、复杂岩溶、大范围采空区勘察等一系列重大技术难题,实现了勘察能力、质量和效率的同步提升。
减振降噪新技术与装备
围绕轨道交通噪声振动检测技术创新,打造行业数据资源平台,研究突破了快速移动噪声源辨识、场界排放噪声辨识、轨道减振检测等技术,建立了高速铁路与城市轨道交通噪声、振动、声学材料数据库。
高精度、宽频域、快速移动声源辨识测试技术。基于相控阵列,实现了列车快速移动时车外声源位置、幅值、频谱的准确测量,定位精度正负10厘米;掌握高速铁路多种车型、每小时45公里至385公里车速时声源位置及频谱特性。
场界排放噪声辨识监控系统。在强背景噪声中自动识别施工或工业排放噪声的新型噪声监测仪器,辨识噪声与背景噪声的可识别信噪比下限-12dB,用于施工场地、综合交通枢纽、铁路场站段边界噪声自动监控。
积极服务印尼雅万高铁及京雄城际铁路、雄安站等重大工程项目建设,破解噪声振动工程难题。
路基设计建造新技术
系统开展了高速铁路路基沉降控制、路基新结构、路基强化加固等系列关键技术的研发及应用推广,形成了系统化的铁路路基设计建造技术方案。
高速铁路新型路基结构。研发了悬臂U型、箱型等控沉路基新结构,路基沉降减小约30%,填料用量、地基加固工程量、占地面积等大幅降低,形成了系统化的路基新结构设计及落地应用解决方案。
高速铁路路基沉降分析与控制技术。开发了铁路路基工程设计分析检算软件系统(CRDC_SSAS),适用于桩网、桩筏板、桩板、并线帮宽路基沉降分析以及路堑U型槽、悬臂墙、卸荷墙等支挡结构设计,应用于雄商、昌景黄、广湛高铁等20余条线路。
铁路路基强化加固技术与装备。研发了涵盖施工装备、加固工艺以及检测标准的路基本体强化加固成套技术,可在列车运行条件下全天候施工,应用于朔黄、黄万、石太等10余条铁路线。
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