京张高铁有了“孪生数字线路” ， 助力全生命周期管理
作为2022年冬奥保障线路 ，京张高铁首次全线、全专业应用BIM技术 ， 一条“孪生数字线路”可以助力高铁全生命周期管理 。 近日 ， 在工业和信息化部等单位主办的全国首届工业数字孪生大赛上 ， 中铁工程设计咨询集团有限公司提报的《面向铁路工程设计的数字孪生解决方案》获创意赛全国一等奖 ， 获奖方案中的技术已在京张高铁上大量采用 。
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数字孪生 ， 是指充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据 ， 集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程 ， 在虚拟空间中完成映射 ， 从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程 。 据悉 ， 该技术目前已应用在京张高铁等重点项目中 。
借助数字孪生技术 ， 京张高铁在数字化工程方面取得重大突破 ， 建设了一条与周边地理环境深度融合且与实体铁路多物理特征保持一致的数字化虚拟铁路 。 依据这条“孪生数字线路”构建的铁路周边地理、地质环境等模型 ， 服务工程全生命周期管理 。
采访人员从中铁设计了解到 ， 2022冬奥保障线智能京张高铁的数字孪生技术是首次全线、全专业应用BIM技术 。 其中 ， 基于BIM标准体系研发了一套多专业协同设计系统 ， 利用统一数据框架协同设计 。 该数字化工程通过集成仿真分析手段 ， 实现在虚拟空间中完成工程建造过程映射 ， 提供一条动态可感知、易维护的虚拟铁路 ， 提升方案可靠性与稳定性 ， 降低工程勘察设计试错成本 。
比如 ， 基于集成的地理、地质孪生模型进行铁路辅助选线设计 ， 根据孪生模型可查看地形起伏、地层信息 ， 精准计算土方填挖量 ， 利用空间量测、分析绕开不良地质条件区域以及确定桥隧站等控制性工点 ， 提升选线效率和质量 。 基于数字孪生地理模型 ， 可进行数字化、低碳无纸化勘察 ， 获取工程周边环境信息 ， 降低野外工作量 ， 实现需要大量人工的外业工作内业化 。
这一“高科技”解决了传统设计中数据孤立、信息共享麻烦、修改成本巨大的问题 ， 强化各专业间的逻辑联系 ， 优化设计流程 ， 提升设计质量 ， 在铁路工程全生命周期发挥重要作用 。
【数字|京张高铁有了“孪生数字线路”，助力全生命周期管理】据介绍 ， 中铁设计近年来着力打造“工业互联网+数字孪生”发展高地 ， 创新推广智能设计、智能建造等技术 ， 在基建领域不断推动“工业互联网+数字孪生”知识体系下的人才培养 ， 大力提升勘察设计数字化应用水平 ， 深化协同工程设计 ， 助推“工业互联网+数字孪生”参与智能建造 。
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