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第141期 轨道交通设施保护数字化解决研究

2021-10-28 15:46

【52监测网讯】第141期 轨道交通设施保护数字化解决研究

第114期 低空遥感技术在城市轨道交通勘测设计中的应用

52监测网专家报告分享-第141期

《轨道交通设施保护数字化解决研究》
韩结/书记、副主任、高级工程师
南京市地铁交通设施保护办公室

概要:基于科学的地铁设施保护理论体系,通过数字化手段,实现安保区内巡查执法、受控项目管理、监控监测等业务过程数据与地铁结构运维业务过程数据的互联互通,打通空间壁垒。为地铁设施保护业务开展过程中的结构安全现状判定与预警、应急及抢险提供帮助,确保结构安全服务。

命题解读

地铁保护工作内容
① 保护区巡查管理:结合智能终端实现人员实时定位、轨迹记录和地铁保护控制保护区范围显示。
② 隐患点巡查与监测:通过移动端进行隐患点上报读取人工监测和自动化监测的数据,实现监测项目预报警。
③ 项目申报审批:结合手持终端、网页端和门户网站实现各类案件、工作流的网上申报、审批管理。
④ 保护区受控项目管理:建立监护档案卡,实现隐患点细部测距、面积测量功能,实现受控项目管理全寿命周期管理。
⑤ 结构检查管理:建立基础信息数据库,掌握线路设施设备履历信息。通过手持端,收集病害信息,建立养护数据库,指导养护维修。
⑥ 设施设备履历:对网线基础信息和工程资料的综合管理。实现地铁工程全寿命周期资料的规范管理。
⑦ 结构状态评估:实现控制保护区受控项目与地铁结构本体空间位置的快速判定,实现结构本体洞内外信息互联互通。
⑧ 技术标准、规范制定:编制适合本地的安全控制标准、安全管理分级标准、安全管理流程以及设计和施工保护技术要求等内容;


解决方案


地铁控制保护区信息化巡查执法系统:3DGIS为核心技术,给予对各类施工作业对于隧道本体结构影响程度的各类反馈的研究,深度融合BIM、IoT(万物互联数据)、以及AI(人工智能),目标打造城市轨道交通保护区管理领域最为核心的建筑物联时空大数据平台,兼容相关BIM模型与智能化系统数据接入,与现阶段汇聚地铁保护数据,构建地铁保护保护智能信息管理中枢。


核心技术

开展盾构隧道周围临近施工对于隧道本体结构影响的研究
本项目拟在地铁控制保护区内选择一个有复杂影响区段作为实验区段,采用数值分析方法建立隧道结构安全评估模型,在参数取值合理性基础上,分析周边典型工程活动(基坑、堆载、桩基等)对隧道结构受力变形和承载性能的影响,预测不同工程活动设计、施工参数与结构安全关键控制指标的对应关系,减少和预防隧道周边施工对隧道本体结构带来的危害。


打造地铁控制保护千里眼(千里眼:GIS+BIM+AI)
• 实现保护区施工项目的全生命周期的精细化管理,通过与智能手持终端的结合,及时掌握施工工况、监测数据、现场巡查检查等数据。
• 集成多方位的视屏监控设备,实现对地铁保护区运行状态的多方位监控,与智慧工地平台对接,实现对人、机、料、法、环的全方位实时监控,变被动“监督”为主动“监控”


打造地铁控制保护透视眼(透视眼:GIS+IOT+AI)
• 基于3DGIS+BIM建立地铁保护区三维模型(地质、水文、管线、地铁本体结构、道路、周边构筑物,施工项目)。
• 对接结构养修数据,实现地体隧道结构的精细化管理,及时掌握隧道本体结构的服役情况。


应用业绩及效果

搭建轨道交通保护区信息化巡查系统
通过轨道交通保护区信息化巡查系统的建设已实现地铁运营线路全网覆盖,实现保护区巡查的数字化、智能化办公。实现功能包括:控制保护区施工项目信息管理、人员巡查轨迹及定位实时查看、案件执法线上审批、巡查执法数据统计。


接入轨道交通运营期结构养修数据库
接入已搭建完成额地铁隧道结构养修数据库,实现运营期地铁结构养修任务记录及派发、隧道病害数据统计和隧道结构服役性能的判断。实现地铁设施设备保护数据的洞内外联通。


项目规划及预期实现效果


进一步挖掘保护区巡查历史资料和数据的作用,实现地铁保护区巡查覆盖率和违规/受控项目巡查覆盖率的统计,探索利用BIM数据进行三维可视化巡防,通过遥感影像数据,构建数字地形模型,为各种工程的面积、体积、坡度等计算分析提供数据基础。

结语:2017年12月8日习近平总书记在中共中央政治局国家大数据战略第二次集体学习中,分别指出:“加快完善数字基础设施,推进数据资源整合和开放共享,保障数据安全,加快建设数字中国”,“发挥数据的基础资源作用和创新引擎作用,加快形成以创新为主要引领和支撑的数字经济”。

自建立地铁控制保护区信息化巡查系统以来,全国各省市共计13家地铁保护单位慕名前来开展调研工作,我们结合实际使用经验进行了大力宣传,尤其最近在地铁接连发生了2起保护区施工引起的重大行车安全事故后,我们轨道交通保护区信息化巡查执法系统成功使用及显著效果得到了同行们的一致认可学习,这不仅为全国各地地铁保护单位解决了技术问题,也在一定程度上引领国内地铁保护事业走上新高度。

52监测网专家报告分享-第141期
《轨道交通设施保护数字化解决研究》
韩结/书记、副主任、高级工程师
南京市地铁交通设施保护办公室

注:本文仅供个人研学交流,版权归原作者所有。

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