从空间本体论与工程控制论看智能铁路技术

研究目的:当前铁路行业推广BIM建模与应用方兴未艾,智能铁路概念又强势来袭,铁路行业亟需数字工程的空间观与工程控制论的组织原则来提供技术理论支撑,客观地辨识智能铁路、数字工程与铁路BIM的关系,科学合理地为有关技术决策者提供智能铁路顶层技术路线的技术支撑。研究结论:(1)构建数字铁路工程是开展智能化铁路工程的前提与载体;(2)从空间本体论与工程控制论角度出发,指出了铁路BIM构建数字铁路工程难以逾越的三大问题,即空间统一、高效构模及体系化系统性组织问题;(3)铁路行业内给予BIM的地位远远大于其在数字工程体系中应有的地位,建筑行业BIM"拿来主义"模糊了铁路数字工程前行的视线;(4)三维数字铁路产品回归空间本体与系统工程组织,沿袭"数字地球→数字城市→数字工程"一脉相承的技术理念,以3D GIS的技术手段与空间观出发,通过对铁路工程构件的自动建模研发,以空间数据库的组织形式提供了真正的全生命周期普适性应用价值,可为开展智能铁路应用创造实体条件与应用手段。     

国内外BIM发展综述及热点趋势分析

为科学有效地梳理BIM(Building Information Modeling)技术发展脉络并分析BIM技术发展方向,基于Web of Science(WoS)数据库,筛选出2006—2022年BIM相关文献3 085篇,以可视化文献计量分析角度,对国内外BIM发展现状及热点趋势进行总结与分析。分析结果表明,BIM当前处于快速上升期,中、美、英、澳、韩等国处于BIM理论研究的领先地位;BIM领域的理论研究、技术研发及实践应用已形成一套循环进化生态体系。该成果可对BIM技术研究及应用方向分析提供参考。     

BIM技术在西韩城际铁路等三条陕西城际项目中的应用研究

近年来,在铁路BIM联盟推动下,铁路行业BIM技术发展迅速。但是由于受铁路行业自身特点的影响,铁路工程BIM技术应用尚未完全成熟。为促进BIM技术在铁路工程中的推广及应用,以陕西3条城际铁路BIM技术应用为案例,对铁路行业BIM技术应用面临的三维信息模型的高效构建、铁路BIM标准的应用、信息的交付与传递等难题进行研究。从铁路行业专业BIM软件的研发、铁路项目BIM标准的建立和完善、BIM综合管理平台的研发等方面对铁路工程BIM技术应用面临的难题提出解决对策。研发适用于铁路各专业的辅助设计软件。编制城际铁路BIM设计应用指南和设计成果交付标准,利用LID编码构建铁路辅助设计各专业结构树,并对铁路联盟IFD标准进行扩展和完善。研发BIM建造管理平台,为设计成果交付和施工阶段的BIM技术应用提供了基础。     

基于BIM技术的智能建造在铁路行业的应用与发展

我国铁路建造技术日益先进,建筑信息模型(BIM)技术在铁路建造领域取得阶段性成果。BIM技术促进了中国铁路建造模式的革新和转变。在对国内外智能建造发展背景分析的基础上,深化铁路工程智能建造的内涵和特征,结合工程实践形成铁路工程智能建造7大技术支撑体系,有机融合信息技术与建造技术,介绍工程设计及仿真、工厂化加工、精密测控、自动化安装、动态监测和信息化管理等应用实践,提出BIM技术在智能铁路建设过程中的发展方向,为BIM技术在铁路智能建造过程中的深化应用,推进铁路建造过程的精益、智慧、高效、绿色协同发展,进而提升铁路建造技术,提高铁路建造水平提供参考。     

中国铁路BIM标准体系框架研究

BIM起源于建筑领域,现有的BIM标准基本上都是面向民用建筑领域,没有针对铁路的标准,给BIM在铁路工程领域的全面应用带来不可逾越的障碍。研究现有国内外BIM标准,分析现有BIM标准对铁路的适应性,提出中国铁路BIM标准的框架体系的设想,为BIM技术在中国铁路应用奠定基础。     

铁路BIM标准与铁路工程造价标准的模型一体化研究

重点研究铁路行业BIM标准和造价标准在模型构建上的一致性,探讨实现模型基础标准一体化的可行性。通过应用文献调查和对比分析的方法,调查铁路行业BIM技术和应用软件在工程造价管理方面中的应用情况,分析目前阶段BIM应用在铁路工程造价领域的不足,对比分析铁路行业BIM标准和造价标准的制修订现状。根据对铁路工程造价标准定位和工程定额模型的分析,提出模型构建上的一致性,论证铁路BIM标准与造价标准一体化发展的可行性。得出协同发展可以扩大BIM应用覆盖范围,提升铁路工程造价管理水平的结论。     

铁路四电工程设计信息模型分类与编码研究

BIM技术在铁路工程中逐渐应用,需要铁路工程设计信息模型分类与编码标准的支撑。通过研究国内外信息分类与编码,结合铁路四电工程特点,提出铁路四电工程设计信息模型分类与编码的基本理论与体系,以满足BIM技术及铁路工程全生命周期项目管理的需求,为BIM技术在铁路四电工程的应用奠定基础。     

铁路工程信息模型数据存储国际标准框架研究

研究目的:在铁路信息化总体规划的指导和中国铁路"走出去"战略的推动下,铁路BIM数据标准亟待与国际接轨。然而,目前中国铁路工程信息模型数据存储标准只是针对中国铁路行业的需求,在国际适用性方面存在不足。在building SMART国际组织的IFC基础设施总体架构与IFC线性交通基础设施公用模式的指导和协调下,本文旨在通过广泛的需求分析,融合各方研究成果,并进行抽象提炼,研究铁路工程信息模型数据存储国际标准框架。研究结论:(1)IFC铁路国际标准体系结构包括领域层、共享层、核心层和资源层;(2)IFC铁路国际标准项目研究范围包括铁路行业特有的内容:线路、轨道、车站、电力、通信、信息、信号、机务车辆设备、电气化;(3)IFC铁路国际标准的发展路线是成为IFC5标准的一部分,进而成为ISO标准;(4)本研究成果可为IFC铁路国际标准后续的研究及编制提供指导和支持,进一步推动BIM技术在铁路行业的应用。     

基于BIM技术的连续梁桥施工管理系统应用实践

为探索和推动BIM技术在我国铁路行业的应用,实现预应力混凝土连续梁桥施工管理的高效、经济及智能化,基于BIM技术,提出铁路工程连续梁桥施工管理系统架构:用于内部人员管理空间的C/S架构和用于施工人员使用的B/S架构;实现连续梁桥的BIM精细化模型构建、族库编码验证及传递、模型轻量化展示、碰撞检测、动态施工模拟、可视化技术交底。本文研究成果,可为我国预应力连续梁桥施工管理提供标准化的实施流程,同时可为我国铁路工程行业BIM技术应用提供借鉴和参考。     

基于BIM的铁路建设全寿命周期投资管理研究

研究目的:铁路项目建设具有投资规模大、工期长、专业种类多、施工条件复杂等特点,投资规模难以准确控制。本文分析当前铁路项目建设投资管理的办法及铁路BIM技术发展的现状,借鉴国内外现有的BIM技术方法和理念,全面阐述基于BIM的投资全过程管理解决方案及实现办法。研究结论:(1) BIM技术全面支持工程建设项目的所有相关方,能实现立项决策、设计、实施、竣工验收等建设项目全寿命周期内的协同管理;(2) BIM技术三个关键条件:计算工程量清单平台模型、各级造价分析软件、数据共享和协同管理平台在铁路建设项目中已具备实施条件;(3)大数据条件下将最前沿的BIM技术应用到铁路行业的项目全寿命周期管理当中,是造价管理和投资控制的大趋势,本研究结论可为基于BIM铁路项目全寿命周期投资管理提供参考。     

BIM技术应用于数字铁路建设的实践与思考

BIM技术是铁路工程建设信息化的重要技术发展方向,是数字铁路建设的核心技术之一,推广和应用BIM技术是建设数字铁路的必然选择。铁路BIM标准体系的建立和较大规模的铁路BIM试点应用大大推动了BIM技术应用于数字铁路建设。但铁路BIM应用也存在法律法规不配套,BIM研究应用不充分、不平衡,BIM标准不完善,适用软件功能不强、产品线不完整等问题。针对问题,提出了应持续重视BIM标准的编制与应用、将BIM技术应用于铁路工程全生命周期发挥更大价值、尽快制定铁路行业BIM技术应用推广政策等建议。     

BIM技术在铁路设计行业的应用研究

以达索、欧特克产品为技术支持,研究了铁路设计行业中BIM技术应用的解决方案。在对国内外BIM相关理论调研分析的基础上,提出了铁路行业中BIM的定义,分析了目前本领域BIM技术应用的现状与特点,提出了设计阶段三维设计流程。阐述了中铁二院在测绘、地质、桥梁、隧道和路基等专业的BIM技术应用,应用达到了优化设计方案的目的,以期为进一步提高我国铁路设计行业BIM技术应用水平作出贡献。     

BIM在铁路行业的应用及其风险分析

研究目的:软、硬件及信息化水平的发展为BIM技术在工程建设领域的广泛应用提供了条件。基于BIM技术和铁路行业的特点,以及BIM在铁路中的应用现状,阐述铁路全生命周期中BIM技术的可能应用场合,并从政策、经济、技术、人力资源、管理等五大方面进行风险与对策分析,为铁路行业BIM应用、信息化铁路建设及相关标准制定提供参考。研究结论:(1)BIM技术的出现给铁路行业生产及管理效率提升带来新的驱动力,可以应用于铁路规划、设计、施工及运营全过程,帮助提高工程质量,降低建设成本;(2)在实际应用中面临政策不完善、经济效益不显著、核心技术不足、人力资源短缺、管理制度不明确等风险,导致其应用主要侧重三维建模,尚未完成全生命周期应用,相关技术、标准、政策及管理等方面还需进一步完善。     

论铁路BIM的认识误区与实施原则

研究目的:针对当前铁路行业内建设铁路BIM所存在的"拿来主义"及分割立项的现象,从信息技术与空间认知的角度揭示铁路BIM区别于建筑BIM的区别,针对性地提出铁路信息模型(RIM)的概念,剖析各阶段RIM的主要应用特征,并基于实际调研提出建设RIM的基本原则。研究结论:(1)铁路RIM与建筑BIM存在本质区别,RIM需要建立在数字地球空间进行表达,才能具备空间一致性、系统完整性,才具备全生命周期的长度价值与普遍适应的应用广度;(2)RIM的建设要遵从:基础平台建设→数字化铁路→标准规范→业务应用RIM平台,做好顶层设计,避免不必要的建设浪费,有序推进的实施路线开展;(3)从数据资源优势与综合技术优势来讲,铁路设计企业最具备承担RIM的建设条件并提出总体解决方案与行业标准规范;(4)本研究成果可为当前铁路RIM的建设提供指导作用。     

基于BIM技术的铁路工程建设管理创新与实践

随着中国铁路建设行业的不断发展,铁路工程项目建设过程中形成的数据越来越多。传统的管理模式已很难进行有效管理。围绕BIM技术应用,提出一种全新的基于工程数据对象的铁路工程建设管理模式,即基于BIM技术的铁路工程建设协同管理。通过分析铁路工程建设管理模式的基本内涵,探讨铁路工程建设管理总体框架,阐述协同管理范式和内部作用机理,形成中国铁路工程建设协同管理的理论基础,在铁路工程建设过程中进行多项目、多阶段、多专业、多任务的实践应用,推进中国铁路工程建设高质量发展。     

IFC铁路标准制定流程及交付内容研究

研究目的:建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术已被国家和各行业大力推广应用。为解决各BIM软件数据格式不统一造成应用障碍,国际组织提出了工业基础类(Industry Foundation Class,IFC)标准,旨在通过一种通用的中间数据存储格式实现不同BIM软件数据交换。通过本研究,为IFC铁路标准的制定及软件开发提供参考。研究结论:(1)进行了IFC铁路标准的需求分析,确定了IFC铁路项目的目标;(2)定义了IFC铁路标准的数据需求、项目用例、信息交付手册、领域概念模型;(3)研究结论符合铁路行业实际需要,具有可操作性(可重复性);符合国际标准研究方法与路线,具有一定的代表性。     

铁路BIM工程化实施策略研究

为解决BIM技术在铁路工程应用中的相关问题,如BIM实施目标不明确,BIM专业人员短缺,BIM相关投入与收益不成正比等,从铁路BIM技术应用、基于BIM的工作流程再造、标准BIM合同文本研制、经济效益量化研究、铁路BIM平台研发、铁路BIM实施标准指南编制和铁路BIM培训等7个方面提出了铁路BIM工程化实施策略,并结合京雄城际铁路工程施工,给出铁路BIM工程化实施策略样例,为BIM技术在铁路工程中的顺利实施提供策略参考。     

基于Bentley平台的铁路桥梁BIM设计系统

以建筑信息模型(BIM)为核心的设计理念正在引发工程建设领域的一场巨大变革,铁路工程中BIM技术的研究应用近年来也得到快速发展,目前主流BIM软件平台均有所应用,但距离实际铁路项目设计尚有距离,需要结合生产需要进行二次开发才能解决BIM应用中"最后一公里"的问题。结合银西高铁BIM试点项目,介绍基于Bentley平台铁路桥梁BIM设计系统开发的设计思想和主要技术特征。     

中铁第一勘察设计院集团有限公司

<正>通信信号工程BIM技术应用成果通过对通信、信号工程领域的设备分类编码、信息共享、模型交付、标准化管理应用等深入研究,结合BIM技术自主研发了铁路弱电工程应用平台、信号综合仿真应用平台、铁路综合货场应用平台。电力电化BIM技术应用成果城市轨道交通BIM技术应用成果在厦门城市轨道交通2号线设计中,完成了车站建模、三维报建,以及车站管线综合等内容,并以湖滨中路为例,开展了模型深化、出图研究、标准研究、施工模拟等工作。     

BIM+GIS数据集成技术在铁路桥梁施工管理的应用

随着铁路智能化技术的发展,开展BIM、GIS等信息化技术应用研究,实现铁路工程项目的设计、施工及运维全生命周期信息化管理,具有巨大的应用价值和广阔的前景。针对京雄城际铁路固霸特大桥项目,以应用BIM技术构建的高精度三维铁路工程结构物模型为载体,以无人机倾斜摄影技术生成的GIS数据集成大场景为核心,实现铁路工程项目信息化管理,提升了铁路建设项目智能化建造水平。在京雄城际铁路四桥六线并行段、桥梁装配式一体化段进行BIM+GIS数据集成技术应用,取得了良好效果,为铁路工程建设信息化、可视化、数字化、智能化施工管理提供参考。