高速鐵路網(wǎng)格化管理理論與實(shí)現(xiàn)技術(shù)

王峰，1963年生，安徽淮北人，畢業(yè)于北方 交通大學(xué)，工學(xué)碩士，清華大學(xué)工業(yè)工程碩士。現(xiàn) 任上海鐵路局常務(wù)副局長，教授級高級工程師，主 要從事鐵路工程建設(shè)管理工作。先后組織合寧、合 武、沿海、滬寧、滬杭、寧杭等高速鐵路建設(shè)， 組織了“基于路局層面的高速鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試關(guān)鍵技術(shù)”等多項(xiàng)省部級重點(diǎn)課題研究，獲”城際高速鐵路建設(shè)的—體化管理”等2項(xiàng)國家級企業(yè)管理創(chuàng)新獎(jiǎng)，“樁板結(jié)構(gòu)在高速鐵路沿海濱海相軟土地基處理中的應(yīng)用研究”等11項(xiàng)省部級科技進(jìn)步獎(jiǎng)，獲得鐵道部火車頭獎(jiǎng)?wù)隆⑸虾Ｊ兄攸c(diǎn)工程”十大杰出人物”、上海市五—?jiǎng)趧?dòng)獎(jiǎng)?wù)碌葮s譽(yù)，編著出版了《高速鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試管理與技術(shù)》等5本專著。

劉仍奎，1965年生，山東濟(jì)寧人，畢業(yè)于北方交通大學(xué)，工學(xué)博士，現(xiàn)任北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院交通信息管理工程系主任，副教授，主要從事鐵路信息化建設(shè)、軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施管理和鐵路建設(shè)工程項(xiàng)目管理研究。先后承擔(dān)了“高速列車運(yùn)行組織方案優(yōu)化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)一高速鐵路數(shù)據(jù)平臺”等10余項(xiàng)省部級課題研究，發(fā)表的《Research on a Short-Range Prediction Model for Track Irregularity over Small Track Lengths》等7篇論文被科學(xué)引文索引（SCI）收錄，曾獲英國機(jī)械工程幣協(xié)會“T A Stewart-Dyer/F H Trevithick”獎(jiǎng)。

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（1）信息系統(tǒng)基于專業(yè)的角度縱向規(guī)劃、設(shè)計(jì)，整體性考慮不足，造成編碼、接口等方面缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，難以形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享和交換機(jī)制。

（2）軟、硬件平臺，操作系統(tǒng)不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不相同，通信協(xié)議不兼容，軟件開發(fā)工具種類繁多等，造成系統(tǒng)之間的連通性和互操作性較差。

（3）各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)、運(yùn)行、更新和維護(hù)，不僅易造成信息孤島問題，信息難以綜合利用，而且重復(fù)開發(fā)和建設(shè)帶來浪費(fèi)，同時(shí)給系統(tǒng)擴(kuò)展和管理帶來困難。

鐵路作為一個(gè)業(yè)務(wù)種類繁多的大聯(lián)動(dòng)機(jī)，要求應(yīng)用系統(tǒng)間經(jīng)常交換數(shù)據(jù)，以便協(xié)同工作，但各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)相互獨(dú)立的現(xiàn)狀導(dǎo)致無法及時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞或交換，難以實(shí)現(xiàn)完全意義上的協(xié)同工作。

高速鐵路網(wǎng)格化管理的最大特點(diǎn)是從空間的觀點(diǎn)出發(fā)而不是從專業(yè)的觀點(diǎn)出發(fā)，打破原有專業(yè)之間的界限，對設(shè)備進(jìn)行綜合管理；它強(qiáng)調(diào)網(wǎng)格內(nèi)設(shè)備的整體性、關(guān)聯(lián)性，需要對同一網(wǎng)格內(nèi)不同專業(yè)設(shè)備狀態(tài)要統(tǒng)一管理，整體評價(jià)；從空間位置出發(fā)，進(jìn)行空間數(shù)據(jù)挖掘和屬性數(shù)據(jù)分析，輔助管理者發(fā)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)變化與地理位置的關(guān)聯(lián)關(guān)系。實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)需要專業(yè)內(nèi)部以及跨專業(yè)間的信息資源整合，要求以空間坐標(biāo)為紐帶實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)不同專業(yè)、不同時(shí)間的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的集成，共享與整合。2100433B

《高速鐵路網(wǎng)格化管理理論與實(shí)現(xiàn)技術(shù)》由王峰、劉仍奎編著

第一章 緒 論

第一節(jié) 高速鐵路發(fā)展背景

一、世界高速鐵路的發(fā)展

二、中國高速鐵路的發(fā)展

第二節(jié) 高速鐵路技術(shù)特點(diǎn)

一、高度智能化

二、系統(tǒng)高度集成

三、狀態(tài)高度關(guān)聯(lián)

第三節(jié) 高速鐵路管理新要求

一、安全管理新要求

二、高標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)修要求

三、維修管理新要求

四、建設(shè)運(yùn)營銜接新要求

第四節(jié) 高速鐵路網(wǎng)格化管理新理念

一、高速鐵路網(wǎng)格化管理的理念

二、高速鐵路網(wǎng)格化管理基礎(chǔ)

第二章 高速鐵路網(wǎng)格化管理理論

第一節(jié) 網(wǎng)格化管理的概念

一、網(wǎng)格化管理發(fā)展現(xiàn)狀

二、網(wǎng)格化管理的基本要素

三、網(wǎng)格化管理平臺

四、網(wǎng)格化管理的特點(diǎn)

第二節(jié) 高速鐵路網(wǎng)格管理概念

一、高速鐵路網(wǎng)格化管理的定義

二、高速鐵路的網(wǎng)格劃分

三、高速鐵路設(shè)備分類

四、高速鐵路事件的分類

第三節(jié) 全生命周期管理理論的實(shí)踐

一、設(shè)備全生命周期管理的發(fā)展

二、高速鐵路全生命周期的管理概念

三、全生命周期管理理論同網(wǎng)格化管理的融合

第四節(jié) 大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合

一、大數(shù)據(jù)的基本概念

二、高速鐵路大數(shù)據(jù)特征

三、大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助實(shí)現(xiàn)高速鐵路網(wǎng)格化管理

第五節(jié) 信息技術(shù)的支撐

一、信息技術(shù)基本概念

二、地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

三、地理信息系統(tǒng)技術(shù)對網(wǎng)格化管理的支撐

第三章 高速鐵路網(wǎng)格化管理編碼及屬性設(shè)計(jì)

第一節(jié) 編碼設(shè)計(jì)

一、編碼原則

二、編碼設(shè)計(jì)

第二節(jié) 屬性設(shè)計(jì)

一、基于屬性特征設(shè)計(jì)

二、網(wǎng)格屬性設(shè)計(jì)

三、設(shè)備屬性設(shè)計(jì)

四、事件屬性設(shè)計(jì)

第四章 數(shù)據(jù)管理

第一節(jié) 數(shù)據(jù)一體化管理

一、數(shù)據(jù)一體化關(guān)鍵技術(shù)

二、數(shù)據(jù)一體化基本前提

三、數(shù)據(jù)一體化存儲結(jié)構(gòu)

第二節(jié) 數(shù)據(jù)組織與存儲

一、空間數(shù)據(jù)管理

二、屬性數(shù)據(jù)管理

第三節(jié) 數(shù)據(jù)整合

一、數(shù)據(jù)整合意義

二、數(shù)據(jù)整合方式

三、整合效果

第四節(jié) 數(shù)據(jù)采集

一、屬性數(shù)據(jù)采集

二、空間數(shù)據(jù)采集

三、數(shù)據(jù)錄入

四、采集流程

第五章 基于網(wǎng)格化管理的個(gè)性化建模及狀態(tài)評定方法

第一節(jié) 高速鐵路個(gè)性化建?；靖拍?

一、高速鐵路設(shè)備的劣化特點(diǎn)

二、空間分析建模要素

三、預(yù)測與決策技術(shù)

第二節(jié) 高速鐵路設(shè)備壽命分布模型

一、設(shè)備失效函數(shù)

二、壽命分布模型構(gòu)建方法

第三節(jié) 高速鐵路網(wǎng)格狀態(tài)評定

一、設(shè)備狀態(tài)評定方法

二、網(wǎng)格狀態(tài)評定方法

三、離散化管理

第六章 高速鐵路網(wǎng)格化管理系統(tǒng)

第一節(jié) 高速鐵路網(wǎng)格化管理系統(tǒng)基本架構(gòu)設(shè)計(jì)

一、總體架構(gòu)

二、技術(shù)架構(gòu)

三、應(yīng)用模式

第二節(jié) 高速鐵路網(wǎng)格化管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

一、系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)

二、系統(tǒng)主要應(yīng)用功能設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)

附 錄

本書根據(jù)網(wǎng)格化管理理論，將空間上連續(xù)分布的鐵路軌道劃分成長度較小的單元網(wǎng)格，從空間位置角度研究軌道狀態(tài)的變化規(guī)律和管理方法。在新的視角下，給出一種新的鐵路軌道維修管理理論和方法。全書共分為八章，包括：緒論，鐵路軌道維修管理概述，鐵路軌道生產(chǎn)數(shù)據(jù)資源分析，鐵路基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)格化管理概述，鐵路軌道檢查計(jì)劃優(yōu)化編制方法，鐵路軌道健康狀態(tài)評定方法，鐵路軌道狀態(tài)劣化規(guī)律建模方法，鐵路軌道維修規(guī)劃優(yōu)化編制方法。

本書針對影響高速鐵路軌道平順性的檢測與評價(jià)的若干關(guān)鍵問題，在總結(jié)現(xiàn)有軌道幾何狀態(tài)檢測與監(jiān)測技術(shù)、軌道剛度檢測方法、無縫線路狀態(tài)監(jiān)測理論、無砟軌道病害檢測方法和高速道岔狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了我國高速鐵路軌道平順性檢測與監(jiān)測方面面臨的主要挑戰(zhàn)；系統(tǒng)研究了軌道靜態(tài)不平順的高效檢測理論與方法、軌道不平順的動(dòng)力學(xué)控制理論及評估技術(shù)、軌道寬頻動(dòng)剛度的檢測理論與方法、基于模態(tài)的無砟道床傷損檢測理論與方法、影響高速鐵路高平順性的無縫線路斷軌與溫度力監(jiān)測技術(shù)，及高速道岔鋼軌裂紋監(jiān)測技術(shù)等；提出了加強(qiáng)我國高速鐵路軌道平順性檢測、監(jiān)測與評估的若干建議。

1 緒論

1.1 鐵路軌道的定義與作用

1.2 我國鐵路軌道養(yǎng)護(hù)維修面臨的新挑戰(zhàn)

1.3 我國鐵路軌道維修理念的轉(zhuǎn)變

1.4 本書的主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)

2 鐵路軌道維修管理概述

2.1 鐵路軌道檢查業(yè)務(wù)概述

2.2 鐵路軌道質(zhì)量狀態(tài)評定業(yè)務(wù)概述

2.3 鐵路軌道修理業(yè)務(wù)概述

2.4 國內(nèi)外研究綜述

3 鐵路軌道生產(chǎn)數(shù)據(jù)資源分析

3.1 鐵路軌道生產(chǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)成

3.2 鐵路軌道生產(chǎn)數(shù)據(jù)的特征分析

3.3 當(dāng)前鐵路軌道生產(chǎn)數(shù)據(jù)資源管理存在的問題

4 鐵路基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)格化管理概述

4.1 鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的空間特征

4.2 鐵路基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)劣化特點(diǎn)

4.3 鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢查與維修活動(dòng)特點(diǎn)

4.4 鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢查與維修活動(dòng)影響因素劃分

4.5 鐵路基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)格化管理基本概念

4.6 鐵路基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)空網(wǎng)格化管理基本概念

4.7 鐵路網(wǎng)格、部件生產(chǎn)數(shù)據(jù)整合融合的思路

4.8 鐵路時(shí)空網(wǎng)格生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化思路

5 鐵路軌道檢查計(jì)劃優(yōu)化編制方法

5.1 軌道檢查計(jì)劃編制目前面臨的主要問題

5.2 鐵路軌道檢查活動(dòng)間的約束關(guān)系

5.3 鐵路軌道網(wǎng)格化檢查計(jì)劃基本圖優(yōu)化編制模型

5.4 案例分析

6 鐵路軌道健康狀態(tài)評定方法

6.1 軌道健康狀態(tài)評定目前面臨的主要問題

6.2 軌道健康狀態(tài)評定問題的組成要素及評定流程

6.3 軌道網(wǎng)格與部件狀態(tài)評定指標(biāo)體系

6.4 軌道網(wǎng)格與部件健康指數(shù)概念

6.5 軌道網(wǎng)格(或部件)健康狀態(tài)評定模型HEF-RTGC

6.6 案例分析

7 鐵路軌道狀態(tài)劣化規(guī)律建模方法

7.1 軌道網(wǎng)格(或部件)狀態(tài)短期預(yù)測模型TAN-RTGCCP

7.2 軌道網(wǎng)格(或部件)使用壽命評估模型MBE-RTGCSL

8 鐵路軌道維修規(guī)劃優(yōu)化編制方法

8.1 軌道維修規(guī)劃編制目前面臨的主要問題

8.2 模型ORPM-RTG構(gòu)建

8.3 案例分析

參考文獻(xiàn)