DOC《一、项目名称》

一、项目名称 复杂环境铁路线路实景智能设计与精准维护技术

二、提名者及提名意见 提名者:国家铁路局 提名意见: 我单位认真审阅了项目推荐书及附件材料,确认全部材料真实有效,均符合国家科学技术奖励的要求.

项目针对复杂环境铁路建设中多时空尺度多维要素的快速感知认知、多目标综合最优的线路智能设计,以及铁路运营过程中高精度自动化线形维护的难题,通过理论与技术创新,突破了多时空尺度高精度可交互实景三维构建技术,创立了复杂环境线路多层级多目标智能设计方法,研发了铁路线路精准维护技术及装备,形成了一整套全新的复杂环境铁路线路实景智能设计与精准维护技术体系,全面支撑了我国广大地区特别是复杂艰险地区的铁路建设与维护.该项目成果已在国内80%铁路勘察设计单位及全部铁路局推广,在兰新、拉日、西成、宝兰、银西等艰险环境铁路,及沙特、尼日利亚、埃塞俄比亚等海外铁路的勘察设计与维护中成功应用.设备出口17个国家,创造经济效益累计达42亿元.项目获授权发明专利38项、软件著作权42项,出版专著4部,主编2部国家标准和3部行业标准.相关成果获省部级科技进步一等奖5项.社会效益显著,为我国铁路的发展及技术进步起到了重要的推动作用,也为 一带一路 、 走出去 国家战略的实施提供了重要技术支撑. 提名该项目为国家科学技术进步奖 二 等奖.

三、项目简介 铁路线路设计与维护是从根源上保障运营安全,决定项目经济与社会效益、环保合理性的核心工作,对铁路的全生命周期产生深远的影响.目前我国铁路运营线路已达13.1万公里,并规划了4.4万公里的建设任务,铁路建设与维护规模世所罕见.特别是随着青藏、兰新、哈大等复杂环境铁路的建成开通,铁路建设与运营环境日趋复杂.如何在地形复杂、灾害频发、生态脆弱、气候恶劣的复杂环境中,实现高精度的全息感知,搜索多目标综合最优的线路方案,并长久保持运营线路的光滑平顺性,一直是世界性难题.团队历经10 余年技术研发,突破了多维复杂环境的实景感知,线路多目标智能设计,智能化精准维护的难题,形成了线路感知-设计-维护的智能化技术体系. 【创新点一】多时空尺度高精度可交互实景感知技术.发明立体分区视差处理技术,首次构建了上万平方公里的分米级立体实景模型;

提出多模态时空混合索引方法,突破了多维时空大数据的高效组织管理关键难题;

提出了多粒度时空对象多层次可视化分析方法,解决了沉浸式真实感场景实时交互瓶颈难题.实现复杂艰险地区现场外业调查工作量降低70%,为大范围、精细化、多专业协同可视化设计提供支撑. 【创新点二】复杂环境线路多层级多目标智能设计方法.构建了自学习可拓选线知识模型;

提出了复杂环境面-带-线多层级、多目标线路综合优化模型;

发明了大时空尺度下线路廊带广域高效智能搜索技术与点线协同智能优化方法;

攻克了复杂环境高维动态耦合约束下的长大铁路线路优化难题,首次实现了32个目标106个约束下的复杂艰险山区千公里级线路智能设计. 【创新点三】铁路线路精准维护技术及装备研制.发明了基于车载移动激光扫描的快速高精度轨道空间形位获取技术;