基于BIM的铁路隧道附属洞室设计研究与应用

为升级设计手段，提高设计质量，实现铁路工程数字化交付，文章以铁路隧道附属设施设计为切入点，通过梳理设计流程、研究优化技术，提出基于建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）的铁路隧道附属洞室设计方法。配合BIM软件的二次开发，该设计方法能有效打通隧道设计上下游数据，显著提升隧道设计智能化水平。实践证明，基于该方法在Bentley平台下开展附属洞室设计，能同时满足项目BIM交付及现有设计规范下二维图纸交付的需要，提升附属洞室设计的效率和质量，实现BIM技术与传统设计的融合，助力铁路行业从BIM辅助设计到BIM正向设计的转变。     

基于Bentley平台的铁路隧道BIM正向设计研究

随着铁路工程建设数字化水平的不断提高，为满足铁路隧道智能设计的应用需求，对铁路隧道BIM正向设计进行研究并完成相关设计程序研发。以Bentley平台为技术支持，结合隧道设计流程，形成了一套铁路隧道BIM正向设计系统，涵盖正向设计方法和设计成果输出。正向设计方法包含模板库参数化设计、构件库参数化设计、隧道纵断面设计、隧道洞身模型生成、隧道洞门参数化设计；设计成果输出包含三维模型应用、工程量统计、二维图纸生成。详细介绍参数化设计、纵断面设计、二三维联动等关键技术方案和程序实现原理，提出在设计数量及体量较大构件和差异性较大构件时智能化程度不高的问题，并针对性提供解决方案和后续研究建议，总结BIM正向设计在可视化、参数化设计、信息化管理、多专业协同、结合地形设计等方面的优势。     

基于BIM+GIS的运营重载铁路隧道快速建模与信息集成技术

目前各类BIM（建筑信息模型）建模软件中隧道构件库仅具有存储和展示管理功能，无法与实际构件后期应用进行信息交互，极大影响了构件库的应用价值。本文首先确定了隧道构件的编码方式，然后探讨了运营重载铁路隧道BIM快速构建技术和基于BIM+GIS（地理信息系统）的隧道设备服役状态信息集成方法，构建了隧道构件库，建立了典型隧道地质模型和结构模型，开发了隧道地质模型、结构模型、倾斜摄影模型与GIS图像的融合技术；最后根据朔黄铁路现场实测数据开发了重载铁路隧道设备BIM+GIS展示平台。研究成果可为重载铁路隧道设备智能管理提供借鉴。     

基于BIM技术的铁路客车车辆段设计研究

近年来,随着BIM技术在铁路行业的逐步普及,铁路工程的信息化程度要求也越来越高。在车辆段建设过程中,传统的二维图纸设计无法实现工程项目设计、施工、运用的信息共享,也不能满足设计阶段多专业的协调需求。如何利用BIM技术实现设计信息的无损传递,提高车辆段设计水平和信息化水平是业内亟待解决的问题。为解决上述问题,依托西安站改客车段项目,对车辆段BIM设计软件解决方案和实施流程进行探索,验证车辆段BIM设计流程,完成车辆段BIM模型的建立并对其进行碰撞检查、排烟分析、日照模拟、工筹策划等应用拓展,结合BIM实践经验,优化提高铁路车辆段的设计手段。     

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。     

基于达索平台的铁路土建工程BIM协同设计技术研究

为解决铁路土建工程建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）设计过程中出现的重复建模和数据传递不畅等问题，以路基、桥梁、隧道专业为代表，从三维协同设计环境出发，提出了信息传递及设计成熟度管理方法，实现了模型数据的有效管理及BIM技术标准的有效实施；围绕“骨架–模板”设计方法，提出以骨架设计、构件模板装配设计形成的土建工程BIM设计流程，实现了三维BIM环境下的土建工程设计流程再造；对土建工程间的接口设计技术进行研究，充分发挥了协同设计环境在土建工程领域的应用价值。该研究为满足各专业信息需求提供了有效路径，可为后续BIM技术在铁路工程中的应用提供借鉴。     

铁路工程BIM协同设计与构件共享研究

建筑信息模型（BIM, Building Information Modeling）的广泛应用能够提升铁路工程建设技术水平以及信息管理的能力，也是铁路工程建设信息化的核心和方向，对铁路工程建设有着巨大的发展潜力和应用价值。BIM设计作为BIM全生命周期的源头，对BIM技术的推动起着至关重要的作用。立足于铁路工程建设项目设计阶段，对基于BIM的协同设计所涉及的工作流程及构件复用问题进行研究，提出了BIM模式下的协同设计流程以及BIM模型构件库方案，提高了BIM模型修改、维护的效率和便捷性，实现了设计资源的共享和利用，为建立BIM设计协同管理和正向设计体系奠定基础。     

基于Revit平台的地铁车辆段工艺正向设计基础研究

针对地铁车辆段建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）正向设计过程中,工艺设备构件库信息量无法满足设计使用需求的问题,提出了采用BIM正向设计技术进行地铁车辆段工艺设计的基本流程及信息流优化方式,研究了在工艺设计专业领域内基于Revit平台进行工艺设备多途径三维建模并自动化录入信息的方法。该研究成果可提升工艺设计协作效率,为地铁车辆段及其他工业厂房建设项目的工艺正向设计基础提供借鉴。     

基于Bentley平台的铁路工程BIM设计关键共性技术研究

铁路工程站前、站后各专业在开展BIM设计研发工作中存在研发进度不均衡、基础功能重复开发、应用标准不统一等问题,针对铁路工程BIM设计的基础、共性技术进行研究,并提出完成相关API库与程序开发的技术方案。通过对铁路线路空间位置计算API库、基于线路中线的BIM模型构件布设与拼装、基于最小设计单元的专业结构树、BIM模型构件非几何信息添加、BIM模型剖切5项关键共性技术的研究,以Bentley平台为依托,采用C++/CLI混编和WebService技术,构建铁路线路空间位置计算API库与通用函数库,以最小设计单元的方式建立了专业结构树,利用.NET API二次开发接口,研发了铁路工程BIM设计辅助工具。该API库已在专业BIM设计系统研发中进行了集成与调用,辅助工具已在BIM设计中进行了应用。应用表明,该技术方案可提高铁路线路相关功能的研发效率,具有一定参考借鉴意义。     

铁路机辆检修基地室外综合管线二维成图技术研究

在利用建筑信息模型(BIM)技术进行室外综合管线设计时,存在无法直接通过BIM生成二维图纸或是生成的图纸难以达到出图要求的问题,严重降低了BIM设计效率。通过对室外综合管线出图过程进行研究,对其前期准备工作和出图流程进行了详细的阐述,并制定统一的出图标准,实现室外综合管线BIM快速生成二维图纸,大幅提高BIM设计效率和质量。该成果已应用于国内多个铁路机辆检修基地的室外综合管线设计项目中,取得了显著的效果。     

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。     

BIM技术在高速铁路接触网工程中的应用研究

通过对建筑信息模型(BIM)技术在高速铁路接触网工程中应用的深入探讨和研究,在设计阶段建立接触网零部件三维族库BIM。通过参数化快速腕臂装配建模、线路模型布置,开展碰撞检查、仿真模拟,实现接触网最优设计;通过BIM工程量自动统计、出图功能,提高设计效率。施工安装阶段利用BIM技术,进行工程进度展示,设计交底、施工方案交底,指导施工并提高施工质量。基于BIM的接触网数据集成与传递,实现接触网BIM承载的建设管理过程信息无缝转移到运维阶段,为将来智能运维奠定基础。     

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。     

基于BIM的铁路工程建设数字档案系统设计方案

为提升铁路工程建设档案管理信息化水平,提出基于BIM的铁路工程建设数字档案系统设计方案,实现对铁路工程建设数字档案的采集、管理和利用;介绍系统架构、功能及设计要点。将BIM与铁路工程建设数字档案关联,可实现基于BIM的数字档案全生命周期管理,为铁路工程建设领域档案管理数字化转型提供参考。     

大型铁路工程BIM设计的探索及实现

BIM技术的应用能够提升铁路工程建设技术水平及信息管理能力,也是铁路工程建设信息化的核心和方向。BIM信息模型是BIM技术应用的基础文件,设计单位在BIM技术的应用中起牵头及主导作用。在现阶段,铁路工程BIM设计多停留在单体设计的水平上,BIM技术在铁路工程中的探索及应用也停留在较为初级的阶段;针对此情况,我院在迁建西安客车段、机务段这一大型铁路工程设计过程中进行了积极探索,采用BIM技术对两段进行了全专业、全内容BIM设计,取得一定成果,为BIM技术在铁路工程中的应用积累了宝贵经验,也是我院利用BIM设计手段开展大型铁路工程设计的良好开端。     

BIM技术在铁路信号工程设计中的应用研究

铁路信号工程具有多子系统、设备离散布置、系统网络连接、信号集中控制、表达抽象及逻辑制约关系复杂等特点。围绕基于BIM技术实现多源异构系统之间的信息交换这一核心目的,分析当前铁路信号工程领域BIM相关技术标准及建设现状,从铁路信号工程设计的信息交换维度出发,探讨信号专业参与协同平台研发的必要性和需要解决的实际问题,提出信息化辅助设计方案,并通过二维可视化辅助设计软件进行验证。研究表明:对于铁路信号工程设计的BIM应用,不能照搬现有的技术,需要结合本专业的设计特点,以信息交换为核心进行相应的辅助设计软件开发,提升铁路信号工程设计的信息化水平和设计效率。     

BIM技术在山区峡谷大型铁路桥梁施工中的应用

针对山岭地形大型铁路工程施工组织精细化需求,利用BIM技术对大瑞铁路怒江特大桥在施工阶段的应用进行研究。明确了与BIM应用点相对应的模型标准,选择不同的BIM软件组合构建了地形、主体结构和临时设施模型库;采用BIM+GIS实现施工总平面图精细化布置,充分利用Delmia参数化优势对主拱圈总体施工方案和各专项方案进行优选,对重点工艺实现可视化交底;应用人机交互模拟、BIM+CAE、BIM+3D激光扫描技术进行安全质量管理。有效提升了项目的技术管理水平,并形成可复制推广的桥梁BIM技术应用解决方案。