江西科駿與清華大學(xué)校企聯(lián)合開發(fā)，產(chǎn)學(xué)研合力共促軌道交通數(shù)字孿生發(fā)展

    近日，江西科駿實(shí)業(yè)有限公司聯(lián)手清華大學(xué)組建多元化學(xué)科交叉科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，啟動軌道交通數(shù)字孿生聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目。該項(xiàng)目綜合采用“結(jié)構(gòu)孿生+機(jī)理孿生”耦合實(shí)時信息交互與擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)的創(chuàng)新開發(fā)理念，集成多人協(xié)同操作、無編碼可拖拽、云端動態(tài)渲染等技術(shù)，搭建具有模塊化功能、可擴(kuò)展架構(gòu)的軌道交通數(shù)字孿生平臺。

    國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦于2020年4月印發(fā)“發(fā)改高技[2020] 552號文件”《關(guān)于推進(jìn)“上云用數(shù)賦智”行動 培育新經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》。該文件明確指出：數(shù)字孿生體代表了未來數(shù)字經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化發(fā)展主線，是包含大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、5G、物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈等的七大新一代數(shù)字技術(shù)之一。同時還著重提出了“數(shù)字孿生創(chuàng)新計劃”，鼓勵倡導(dǎo)研究機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聚焦數(shù)字孿生體專業(yè)化分工中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，提出企業(yè)發(fā)展數(shù)字孿生的解決方案。

    在以打造數(shù)字化企業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化產(chǎn)業(yè)鏈、培育數(shù)字化生態(tài)為核心發(fā)展目標(biāo)的背景下，數(shù)字孿生技術(shù)作為實(shí)體系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化映射載體，將在第四次工業(yè)革命中擔(dān)負(fù)不可替代的重要使命。近年來，我國軌道交通事業(yè)呈現(xiàn)爆炸式蓬勃發(fā)展趨勢，高速列車已成為大國重器中的“金名片”。伴隨城市軌道交通網(wǎng)的急速擴(kuò)張，車輛檢修、運(yùn)營維護(hù)、安全管控等日常成本俱增，行業(yè)數(shù)字化與信息化升級迫切。

    此次與清華大學(xué)的合作項(xiàng)目，圍繞模型自主重構(gòu)的結(jié)構(gòu)孿生、車輛運(yùn)行狀態(tài)的機(jī)理孿生和車輛故障分析的機(jī)理孿生等研究方向，以取得理論突破、技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐成果為目標(biāo)。在模型自主重構(gòu)的結(jié)構(gòu)孿生方面，提出基于視頻流的軌道交通全場景三維重建方法，解決因目標(biāo)遮擋、點(diǎn)云稀疏造成建模精度低且耗時長的難題。在車輛運(yùn)行狀態(tài)的機(jī)理孿生方面，以車輛動力學(xué)性能為底層邏輯，借助類腦計算，構(gòu)建駕駛經(jīng)驗(yàn)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在重現(xiàn)或預(yù)測車輛全服役周期運(yùn)行狀態(tài)的同時，實(shí)現(xiàn)節(jié)能駕駛曲線的規(guī)劃與決策，解決列車駕駛節(jié)能、平順性、穩(wěn)定性及合理調(diào)度的難題。在車輛故障分析的機(jī)理孿生方面，提出基于隨機(jī)噪聲臨界相變分析的軌道交通車輛故障預(yù)測方法，解決監(jiān)測數(shù)據(jù)不全、高維、高噪、時變條件下的精確預(yù)測難題。提出基于圖模型統(tǒng)一表征的軌道交通系統(tǒng)故障領(lǐng)域知識表示及知識庫構(gòu)建方法，解決復(fù)雜裝備系統(tǒng)多領(lǐng)域耦合關(guān)聯(lián)性部件故障的精確診斷難題。

    該項(xiàng)目研究將有望突破數(shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用中可能面臨的一系列瓶頸難題，助力軌道交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全空間、全線網(wǎng)、全服役周期運(yùn)管模式的數(shù)字化、信息化、智能化全面升級。促進(jìn)軌道交通數(shù)字孿生智能技術(shù)發(fā)展，構(gòu)建軌道交通運(yùn)營新模式，實(shí)現(xiàn)“提質(zhì)、降本、增效、節(jié)能”的終極目標(biāo)。