目录
第一章数字孪生技术概述………………………………………………………………………1
第一节中国高速铁路发展成就………………………………………………………………1
第二节数字孪生技术研究与应用现状………………………………………………………2
第三节数字孪生技术在铁路领域的应用……………………………………………………8
第二章铁路数字孪生基础理论和方法………………………………………………………12
第一节数字孪生在智能高速铁路技术体系中的定位……………………………………13
第二节面向铁路数字孪生的“模数驱动、轴面协同”理论…………………………………13
第三节铁路数字孪生概念模型与参考架构………………………………………………17
第四节铁路数字孪生基本要素……………………………………………………………20
第五节铁路数字孪生技术标准体系………………………………………………………23
第六节铁路数字孪生技术体系……………………………………………………………25
第七节铁路数字孪生成熟度模型…………………………………………………………27
第三章铁路数字孪生表征模型构建技术……………………………………………………38
第一节表征模型构建方法总述……………………………………………………………38
第二节地理地质表征模型构建技术………………………………………………………42
第三节站前工程表征模型构建技术………………………………………………………45
第四节站房工程表征模型构建技术………………………………………………………48
第五节四电工程表征模型构建技术………………………………………………………51
第四章铁路数字孪生机理模型构建技术……………………………………………………55
第一节机理模型构建技术总述……………………………………………………………55
第二节“由虚到实”:基于本构关系的机理模型构建技术…………………………………56
第三节“由实到虚”:基于有限元的机理模型构建技术……………………………………61
第四节“虚实互拟”:基于数据驱动的机理模型构建技术…………………………………68
第五节“实预虚”:铁路故障预测与健康管理系统案例……………………………………74
第五章铁路数字孪生数据采集与处理技术…………………………………………………80
第一节数据体系与数据采集技术…………………………………………………………80
第二节数据治理与组织技术………………………………………………………………85
第三节数据存储与处理技术………………………………………………………………91
第四节数据交互与安全保障技术…………………………………………………………93
第六章铁路数字孪生技术应用………………………………………………………………102
第一节铁路数字孪生应用系统……………………………………………………………102
第二节铁路数字孪生构建工具……………………………………………………………106
第三节铁路数字孪生实验操作……………………………………………………………114
第七章铁路数字孪生工程案例………………………………………………………………130
第一节双主跨超千米公铁大桥工程案例…………………………………………………130
第二节封闭空间与开放空间建模工程案例………………………………………………139
第三节清河站BIM应用管理平台工程案例……………………………………………146
第八章铁路数字孪生技术发展展望…………………………………………………………150
第一节铁路数字孪生技术展望……………………………………………………………150
第二节铁路数字孪生未来发展……………………………………………………………159
参考文献…………………………………………………………………………………………162