［孟思明 林格］

1 引言

我国铁路里程已经超过13 万公里，高铁里程超过3万公里。铁路运输是我国交通运输体系的动脉，在支撑我国社会经济的快速发展方面发挥了重大作用。由于受到恶劣天气、环境、道路损坏、列车故障和各类突发事件的影响，铁路运输出现明显的随机波动。利用5G 通讯、人工智能、计算机仿真等新一代信息技术，对铁路运输情况进行实时监控、仿真预测和优化调度，具有重要的意义。本文基于5G 无线通信技术，将数字孪生技术引入到铁路运输智慧管理场景中建立了铁路交通智慧管理数字孪生模型，提出采用数字孪生技术指导的铁路交通智慧管理系统新思路。

2 数字孪生技术现状分析

数字孪生技术利用各类传感器，将物理世界空间和赛博虚拟空间相互影射，实现虚拟空间数字孪生体和现实空间物理实体的全生命周期的镜像交互和同步演进。数字孪生系统和传统计算机仿真系统不同之处在于，一是数字孪生系统是建立在基于物联网的实时感知的基础上的，对实时性要求更高；二是数字孪生系统对复杂网络感知的多层次、多尺度、多时态的复杂数据进行综合建模，模型复杂度高；三是数字孪生系统基于大数据和人工智能技术，实现物理实体的全生命周期的感知、分析、预测以及交互，智能化水平高。

数字孪生技术最早被应用到智能化制造领域。早在2003 年，Michael Grieves 教授首次提出“等同于物理产品的虚拟数字表达”。……