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数据驱动的陆路交通工程设计模式研究——以铁路建筑工程为例 被引量：1
1
作者 刘仑 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期148-156,共9页
为提升陆路交通工程设计的数字化水平,针对专业间数据壁垒、低效联动和信息混杂等行业痛点,以铁路建筑工程为例,构建一个利于数据产生、传递和应用的工程设计模型。该模型创新性提出设计因子概念,统一设计对象的属性描述和数据接口,促... 为提升陆路交通工程设计的数字化水平,针对专业间数据壁垒、低效联动和信息混杂等行业痛点,以铁路建筑工程为例,构建一个利于数据产生、传递和应用的工程设计模型。该模型创新性提出设计因子概念,统一设计对象的属性描述和数据接口,促进数据的无缝对接和高效传递;对设计流程解耦,提出设计业务的层次化信息分解和数据传递路线,并利用接口数据实现对软件的驱动。由此搭建由宏观到微观的“房屋-房间-构件”业务体系和软件开发整体框架,形成一个以数据为核心的铁路建筑工程专业设计新模式。该模式实现了工程设计由文档传递信息向数据自动传递的转变,形成设计数据的汇聚治理和设计成果的分层表达,为工程设计提供了全面的数据资产和精准高效的数据服务。基于此模式,研发铁路房屋总图设计和基于房间属性的建筑单体设计等软件,这些软件将设计用时相比传统做法缩短50%~60%,将正确率提升至近100%,实现了设计数据的生成、管理和协同新模式的示范验证,对推行铁路乃至陆路交通设计业务标准化、构建高效工作流程,以及强化数据链稳定性具有启示作用。本研究成果为工程设计标准化、数字化、集成化发展提供一种新的理论探索和实践应用。 展开更多
关键词 铁路 数据驱动 陆路交通 设计模式 数字化 传递 协同 设计因子
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铁路电力输电线路智能设计软件研发与应用
2
作者 史云浩 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期216-221,237,共7页
铁路电力输电线路是铁路电力系统重要组成部分,当前铁路电力输电线路勘察设计面临内外业数据转换难、智能化设计程度低等问题,亟需研发一款具有完全自主知识产权的铁路电力输电线路智能设计软件。分析架空线路在不同环境下力学特性,结... 铁路电力输电线路是铁路电力系统重要组成部分,当前铁路电力输电线路勘察设计面临内外业数据转换难、智能化设计程度低等问题,亟需研发一款具有完全自主知识产权的铁路电力输电线路智能设计软件。分析架空线路在不同环境下力学特性,结合地面高程,求解架空线路对地最短距离及最短距离点位,提出一种基于安全经济双目标优化的电力电杆布设算法,解决电力电杆布点决策问题。基于“GIS+CAD”双平台研发铁路电力输电线路智能设计软件,采用B/S和C/S混合架构,提供勘察数据管理、外业内业数据转换、回路快速生成、平纵联动布杆及一键成图等功能,通过内置输电线路知识库、集成勘察设计规范知识及业务经验规则,辅助勘察设计人员高效制定电力输电线路方案决策,完成施工图设计。通过某铁路配电所输电线路勘察设计对软件进行验证,用户快速同步外业数据至内业设计空间,利用内置算法布设电杆正确率达到78.8%,快速定位不满足规范要求点位,并手动优化,一键输出成果,与传统方式对比生产效率提升约80%。 展开更多
关键词 铁路电力 输电线路 软件研发 架空线 双目标优化
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陆路交通工程智能综合勘察技术体系研究 被引量：1
3
作者 韩兆阳 张国华 +6 位作者 王涌宇 谢众智 师学明 孙乃泉 姚洪锡 蒋道君 张凯翔 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期35-47,56,共14页
在我国陆路交通工程数字化、智能化发展的新形势下,传统的工程地质勘察技术一体化整合效果欠佳、勘察数据采集数字化程度及人工解译效率低、多源异构数据成果制作及三维数字化表征困难等问题愈发突出,智能化转型是工程地质勘察技术发展... 在我国陆路交通工程数字化、智能化发展的新形势下,传统的工程地质勘察技术一体化整合效果欠佳、勘察数据采集数字化程度及人工解译效率低、多源异构数据成果制作及三维数字化表征困难等问题愈发突出,智能化转型是工程地质勘察技术发展的必然趋势。分析了陆路交通工程地质勘察的基本特点及技术需求,依据现有智能勘察关键技术方法研究进展,详细阐述了智能勘察技术和传统勘察技术的有效协同机制,在此基础上探讨了智能综合勘察的内涵、特征、要素和概念,最终构建了系统化的智能综合勘察技术体系。本研究可为工程地质勘察领域的技术升级和体系建设提供有益的参考和潜在的方向指引。 展开更多
关键词 陆路交通工程 智能勘察技术 空天地一体化 协同机制 智能综合勘察技术体系
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陆路交通工程声屏障自适应建模技术研究
4
作者 高志亮 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期222-228,共7页
为解决陆路交通工程声屏障传统二维设计工作效率低、三维可视化和成果交付手段不足等难题,基于GIS+BIM技术,采用B/S架构研发陆路交通工程综合选线系统声屏障建模与设计模块。系统接入地理地质基础数据服务,在数字地球上加载海量多元异... 为解决陆路交通工程声屏障传统二维设计工作效率低、三维可视化和成果交付手段不足等难题,基于GIS+BIM技术,采用B/S架构研发陆路交通工程综合选线系统声屏障建模与设计模块。系统接入地理地质基础数据服务,在数字地球上加载海量多元异构数据,创建地理地质场景。系统根据建模参数和地形地质条件,实现陆路交通工程路基、桥梁、隧道、车站、附属设施等主要构筑物快速建模。依据陆路交通工程声屏障通用图,构建声屏障通用模型库;总结声屏障设置原则;通过GIS软件标准化处理或遥感解译处理,形成居民建筑物标准矢量数据;基于系统坐标转换和投影计算能力,总结提炼声屏障自适应布设算法;依据声屏障设置原则,实现声屏障自适应建模功能,并具备更新和修改功能,同时完成声屏障工程数量统计。系统对于陆路交通工程100 km项目完成声屏障自适应建模仅需1~3 min,显著提高陆路交通工程声屏障设计工作效率,扩展了声屏障三维可视化和成果交付手段,为方案比选和项目决策提供数据支撑。研究成果丰富了陆路交通项目声屏障三维数据资产与成果应用,完善陆路交通工程勘察、设计、施工、运维等全生命周期一体化作业体系,实现陆路交通工程环境保护设计研究向信息化、数字化和智能化拓展。 展开更多
关键词 陆路交通工程 声屏障 数字地球 构筑物 模型库 设置原则 自适应建模
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陆路交通工程智能遥感地质调查技术体系研究 被引量：3
5
作者 张凯翔 姚洪锡 +3 位作者 柏华军 谢浩 李慈航 马俊 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期30-39,共10页
为研究人工智能技术在陆路交通工程遥感地质调查中的应用现状,实现遥感地质调查技术智能化升级,建立陆路交通工程智能遥感地质调查技术体系,基于中国知网(CNKI)数据库,采用文献计量法进行可视化分析,从发文量、研究热点、研究机构等多... 为研究人工智能技术在陆路交通工程遥感地质调查中的应用现状,实现遥感地质调查技术智能化升级,建立陆路交通工程智能遥感地质调查技术体系,基于中国知网(CNKI)数据库,采用文献计量法进行可视化分析,从发文量、研究热点、研究机构等多视角详述遥感地质调查技术应用现状与发展趋势;利用VOSviewer软件分析人工智能技术与多源遥感地质调查技术高频关键词及其关联度,并通过分类统计定量化分析得出研究热点、关联性和发展趋势。结果表明,遥感地质调查技术正由“图谱测量”向“图谱与几何测量”逐步转变,新一代人工智能算法伴随着无人机遥感技术的进步,已成为本领域最热门的研究方向,推动着遥感地质调查技术智能化发展。未来陆路交通工程遥感地质调查技术必然是围绕“空-天-地”协同应用,针对不同遥感影像数据的特点,综合研究不同人工智能算法在各种遥感解译工作场景中的应用。因此,采用系统分析法梳理陆路交通工程遥感地质调查智能升级流程和算法映射关系,从数据智能治理、解译知识库制作、智能解译模型、智能校核验证、成果集成管理五大关键技术点,建立陆路交通工程智能遥感地质调查技术体系。 展开更多
关键词 陆路交通工程 遥感地质调查 人工智能 文献计量 中国知网(CNKI)数据库
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基于目标检测和图像分割的岩芯RQD自动生成算法 被引量：1
6
作者 张国华 姜晋云 +5 位作者 吕国磊 胡俊杰 熊峰 廖一凡 郑洪 李漪 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第1期100-106,共7页
为了对岩体质量进行分类和评估,岩石质量指标(RQD)在地矿工程中被广泛应用。以往需要手动测量岩芯片段的长度并手动计算RQD,这一过程既费时又费力。随着计算机软、硬件的进步,基于计算机视觉的图像处理使自动获取RQD逐步成为现实。针对... 为了对岩体质量进行分类和评估,岩石质量指标(RQD)在地矿工程中被广泛应用。以往需要手动测量岩芯片段的长度并手动计算RQD,这一过程既费时又费力。随着计算机软、硬件的进步,基于计算机视觉的图像处理使自动获取RQD逐步成为现实。针对现有方法的局限性,提出了一种基于目标检测和图像分割的RQD自动生成算法,首先根据颜色、纹理等特征的相似性,采用SAM模型对图像中的岩芯进行检测,然后采用YOLOv8算法训练模型,通过提取岩芯片段的缝隙特征进行不同岩芯片段的分割。为了测试该算法的性能,选取了来自宜涪铁路五峰段的10段岩芯样本开展案例研究。结果表明:采用该算法获取的RQD的准确率与传统的手动方式相当,平均相对误差不超过5%;该算法的效率明显优于传统的手动方式,能够节约超过60%的时间成本。 展开更多
关键词 岩石质量指标(RQD) 钻孔岩芯 图像处理 深度学习 目标检测 图像分割
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基于Web的铁路工程大场景建模与渲染研究
7
作者 刘祾頠 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期23-29,39,共8页
铁路工程通常呈带状分布,采用三维球面大场景可以更好地展示铁路工程项目效果,也是当前铁路工程三维可视化普遍采用的技术手段。但因铁路工程构筑物和设施设备有其自身特点,开发大场景铁路工程三维可视化系统仍存在模型快速构建、与地... 铁路工程通常呈带状分布,采用三维球面大场景可以更好地展示铁路工程项目效果,也是当前铁路工程三维可视化普遍采用的技术手段。但因铁路工程构筑物和设施设备有其自身特点,开发大场景铁路工程三维可视化系统仍存在模型快速构建、与地理信息场景的融合建模、大场景高效渲染等技术难点。针对上述难点,通过对相关技术的深入研究,提出基于Web的铁路工程大场景三维系统整体技术路线,研发铁路工程建模引擎,并对大场景渲染流程和机制进行深度优化。首先,提出“数据上云,后端计算,前端渲染”的整体技术路线,即所有数据在云服务器集中存储,利用后端服务器进行建模计算,在前端Web网页上对模型进行渲染呈现,此技术路线既有利于数据安全,也有利于计算及网络的负载匀衡,可以极大地提升系统用户体验。其次,自主研发铁路工程建模引擎,该引擎针对铁路工程构筑物及设施设备的特点,采用放样建模及模型库相结合的方法,能够快速建立铁路工程三维模型,提出基于牛顿迭代的预测迭代方法,实现铁路工程模型与地形的高效融合建模。最后,提出一种动态加载技术,通过对大场景渲染流程与机制的深度优化,实现在不损失可视化效果的前提下进行海量模型的即时渲染,有效解决了大场景浏览过程中的卡顿、操作延迟现象。基于上述方法开发了铁路工程综合选线系统,通过项目应用验证了方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 铁路工程 WEB 三维建模 大场景渲染 融合建模
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铁路工程地理实体数据库建设技术研究
8
作者 胡玉雷 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期40-47,共8页
在铁路工程领域,设计、施工与运维的智能化发展趋势对地理信息的表达和管理提出了更高要求。铁路行业地理信息主要通过传统CAD格式的数字地形图表达,重在可视化制图表达,缺乏各类扩展属性,难以满足协同设计、智能设计需求。结合铁路工... 在铁路工程领域,设计、施工与运维的智能化发展趋势对地理信息的表达和管理提出了更高要求。铁路行业地理信息主要通过传统CAD格式的数字地形图表达,重在可视化制图表达,缺乏各类扩展属性,难以满足协同设计、智能设计需求。结合铁路工程设计、施工、运维对地理实体数据库建设的需求,提出兼容国家标准的铁路工程地理实体分类与编码方法,研究地理实体的数据内容,提出数据生产方案、数据库结构及存储方案,并在长沙至赣州高铁项目中进行生产试验。试验效果表明,本文提出的一套铁路工程地理实体建库技术方案具有较高的可实施性。另外,地理实体较传统数字地形图生产成本更高,但其优势在于可以提供更丰富的扩展属性,支持各设计专业开展协同设计、智能设计等拓展应用。铁路工程地理实体数据库建设在分类及编码、数据生产方案、数据管理等方面还处在探索阶段,需要在研究、应用过程中不断完善。 展开更多
关键词 铁路工程 地理实体 数据库 分类与编码 生产方案
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基于卷积神经网络-深度迁移学习的岩性自动识别研究 被引量：16
9
作者 熊峰 廖一凡 +4 位作者 曹伟腾 张国华 师学明 李辉 郑洪 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期26-34,共9页
基于人工智能算法实现岩性自动和快速识别是地质界和工程界的热点和难点,对于构建智能勘察体系具有重要意义。首先,基于地质学岩石分类体系建立系统的岩石图像数据集架构,用以支持后续岩石识别研究工作,该数据集包含约13000张岩石样本图... 基于人工智能算法实现岩性自动和快速识别是地质界和工程界的热点和难点,对于构建智能勘察体系具有重要意义。首先,基于地质学岩石分类体系建立系统的岩石图像数据集架构,用以支持后续岩石识别研究工作,该数据集包含约13000张岩石样本图像;其次,基于卷积神经网络-深度迁移学习算法,建立端到端、图像到标签的岩石图像智能识别模型,并对模型进行训练和测试;最后,模型泛化性和现场钻孔岩芯岩性验证试验表明,构建的岩石图像智能识别模型具有快速和准确识别岩石的能力,利用该模型对12种岩石的识别准确率达到95%以上。新提出的岩石图像识别模型可为现场地质和科研工作者提供方便和快捷的工具。 展开更多
关键词 人工智能 岩石分类 卷积神经网络 深度迁移学习 泛化性
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