地理信息孪生场景在铁路管理中的应用

地理信息孪生技术在铁路管理中的应用，正成为提升铁路运营效率和安全性的关键技术。通过集成地理信息系统（GIS）、物联网（IoT）、大数据和人工智能等技术，数字孪生技术为铁路管理提供了全新的解决方案。

1. 铁路智能化运维

京张高速铁路作为我国首条设计时速350 km的智能化高速铁路，建成了基于建筑信息模型(BIM)结合地理信息系统(GIS)的工程管理平台，实现数据自动采集和信息互联。该平台融合铁路北斗应用服务平台、动车自然灾害监测系统和地震预警系统，构建了基于BIM+GIS的“数字孪生”投射物理实体的智能京张高速铁路运维管理技术，实现了设备设施基本信息管理、设备设施运行监控、动车故障预警、维修管理、灾害预警与生产管控、智能调度分析融为一体的数字孪生体投射。

2. 数字孪生铁路构建

数字孪生铁路的构建聚焦于勘察设计数字化和拓展全生命周期应用。通过BIM与GIS技术的融合，实现了数据格式转换、数据标准扩展，有效提高了管理标准和全生命周期应用管理。数字孪生铁路构建的关键技术包括地理数字孪生构建、地质数字孪生构建、专业协同仿真设计等，这些技术实现了铁路工程本体数字孪生模型和地理、地质数字孪生模型的构建。

3. 提升铁路管理效率

数字孪生技术通过实时动态采集、多源数据融合、时空基准统一和实景重建等关键技术，提升了铁路管理的效率和质量。例如，基于三维GIS系统的数据组织管理功能，构建数字孪生地理模型，开展虚拟踏勘，降低人工成本，推进外业工作内业化；同时研究智能识别技术，逐步实现内业工作智能化。

4. 安全监控与预警

数字孪生技术在铁路安全监控与预警方面发挥着重要作用。通过对铁路沿线工程条件的分析，辅助铁路勘察选线，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准确确定桥隧站等控制性工点，提升选线效率和质量。

5. 设计优化与施工管理

基于三维GIS系统的交互式设计，快速构建数字孪生工程，直观表达铁路工程周边环境模型，辅助开展设计。此外，基于三维GIS系统的分析功能，进行铁路设计优化，工程对象的冲突检查、接口优化等工作，快速定位问题，重塑设计流程，提升设计质量。

6. 绿色低碳与能源管理

在绿色低碳方面，雄安高铁站利用基于统一的软硬件平台开发了围绕铁路全线的综合能源服务系统，促进高铁片区绿色发展。该系统涉及屋顶光伏精品工程、能源管理系统、高铁片区供热（冷）建设运营管理服务等，以能源互联网为核心，打造高铁站片区低碳精品示范工程。

结语

地理信息孪生场景在铁路管理中的应用，不仅提高了铁路管理的效率和精度，还为铁路资源的合理分配和安全运营提供了科学依据。随着技术的不断发展，地理信息孪生场景将在提高铁路管理效率、促进铁路服务升级等方面发挥越来越重要的作用。铁路管理者应积极拥抱这一技术，利用其优势，为建设更加智能、高效的铁路管理体系而努力。