热点新闻|重载铁路基础设施智能运维技术研究与应用

5月24日，中国铁道科学研究院集团有限公司承担的国家能源集团2020年重大科技创新项目“朔黄重载铁路基础设施智能运维技术研究与应用”项目成果在朔黄铁路公司正式发布，标志着我国重载铁路智能技术发展取得新的重大突破，重载铁路基础设施智能运维水平得到显著提升。

三年科技攻关 磨砥刻厉

“朔黄铁路基础设施智能运维技术研究与应用”作为国家能源集团重大科技创新项目，旨在突破基础设施运维决策及一体化运维关键技术，研发多专业融合、全生命周期管理的智能运维系统，实现设备资产数字化、检测监测一体化、决策评估智能化、检修维护精准化、生产过程可视化的闭环管理。2021年，铁科院集团公司凭借多学科、多专业的综合优势，特别是多年来在重载技术领域的技术储备，承担了该项目的攻关任务。

历时3年整，铁科院集团公司组建了由机车车辆、工务工程、通信信号、信息化等多专业融合的“产学研”开发团队，实行科学的项目管理和实施办法，通过集智攻关、开拓创新，突破基础设施状态感知、变化趋势预测、维修辅助决策等关键技术，制定了一系列基础设施智能运维技术标准和规范，研发了一批检测监测新技术装备，设计开发了百余项智能评估和预测算法，建成了智能大脑平台、基础设施智能运维系统，高质量完成任务目标。

七大技术创新 熠熠生辉

1. 构建全生命周期管理的基础设施智能运维技术体系

采用“平台+应用”架构，面向工务、电务、牵引供电设备等基础设施，采用动态检测、在线监测、人机巡检等方式，全面感知设备的技术状态；汇集多源设备状态信息，基于智能大脑平台形成数据资源湖；采用各类智能分析算法模型，智能评估设备状态、科学预测状态演变趋势、自动生成维修决策建议；通过作业人员与履职项目画像精准匹配、生产环境视频监控，实现作业资源合理调配、作业过程实时监控、作业质量自动评价、作业流程闭环管理。

2. 建立空天车地一体化的基础设施检测监测体系

在朔黄铁路既有检测监测系统的基础上，补全检测、监测和巡检设备，研发工务新型测试货车、无人机线桥隧一体化巡检、电务LTE-R网络自动化检测、供电6C、变电所数字孪生等设备和系统，建立符合朔黄铁路运输特点的空天车地一体化智能检测监测体系。

3. 建成融合大数据、智能分析、地理信息服务的智能大脑平台

基于湖仓一体技术，提供数据汇聚、存储、治理、共享一站式数据服务；构建通专结合的智能分析算法库，支撑数据融合分析，实现运输生产关键指标的动态可视化管理；建成朔黄铁路专业地理信息平台，深度融合空间信息和业务应用，形成朔黄铁路地理信息“一张图”。

4. 创建关键基础设施数字孪生系统

应用BIM、GIS等技术，建成桥隧可视化数字模型，集成桥隧设备全寿命周期数据，实现设备状态信息动态更新、时空多维度可视化、全寿命周期状态精细化“一张图”管理。

建成变电所数字孪生系统，基于主辅一体化、立体巡视、数字孪生技术，实现变电所设备信息可视化监视、远程智能巡检、故障智能诊断和主动预警。

5. 攻克一系列基础设施状态智能感知新技术

创新研发线桥隧一体化无人机巡检、北斗位移监测、新型测试货车、LTE-R网络自动检测等一系列状态感知设备，空、天、车、地全方位感知基础设施设备状态。

6. 突破基础设施状态智能评估与运维决策技术

构建不同基础设施状态智能评估和运维决策模型，融合建设期数据、服役期动静态检测数据和周边环境监测信息，依据设备评估指标体系，智能生成设备状态数字化评估结果，并自动生成经济高效的维修决策建议。

7. 优化基础设施一体化生产作业管控流程

依据基础设施状态评估结果、运维决策建议和设备病害信息数据库，自动生成维修作业计划建议和维修方案，通过作业人员、履职项目的画像精准匹配，实时监控作业过程、自动评价作业质量，实现生产作业流程可视化闭环管理。

从试用效果来看，朔黄铁路基础设施智能运维系统和智能大脑平台的建设，切实突破了传统运维模式：实现了设备资产的数字化管理、设备监测全覆盖、技术状态实时监控、设备状态科学预测、检修维护及时精准、作业计划自动生成、作业过程安全管控、海量数据统一存储、多源数据集成共享，在保安、提质、降本、增效方面，发挥了智能化技术和管理的效果。

数十载重载耕耘 未来可期

“朔黄重载铁路基础设施智能运维项目”的顺利实施，取得良好的示范应用效果，为引领我国传统重载铁路进一步向信息化、数字化、智能化转型，提高我国重载铁路的基础设施运维水平和国际影响力，提供了重要技术支撑。

铁科院集团公司自上世纪80年代起，就深耕重载铁路技术研究，系统掌握了铁路重载运输的发展方向和相关技术。近年来，结合大秦铁路扩能改造、既有铁路开行大轴重货车、朔黄铁路重载改造、新建重载铁路、基础设施检测与监测等技术的研究，铁科院集团公司主持完成了多项国家和省部级重大科研课题，相关成果获得多项国家科技进步奖和铁道学会科技奖。在开展既有线提速、既有线重载改造及适应性评估等科研活动中，培养了一批重载科技人才，形成了专业齐全、创新能力强、人员梯队结构合理的人才队伍，在重载铁路技术研究方面具备扎实的基础和能力。

面向重载研究领域的未来，铁科院集团公司将充分发挥在铁路科技创新的引领支撑作用，深入跟进朔黄重载铁路基础设施智能运维系统的推广应用，持续深化重载铁路基础设施智能感知、设备状态智能评估和智能辅助决策技术研究，不断迭代递进、反馈优化。密切跟踪大秦、浩吉、瓦日等重载铁路智能化发展需求，努力推动基础设施智能运维技术在我国重载铁路推广应用，全面提升我国重载铁路基础设施运维的智能化水平。

来源：铁科院