基于WebGL的轨道交通BIM轻量化应用方案

为了解决轨道交通建筑信息模型(BIM,Building Information Model)在Web端的渲染需求,提出了基于WebGL(Web Graphics Library)技术、JSON(JavaScript Object Notation)文件格式、FastDFS存储技术3者相结合的轨道交通BIM在Web端的轻量化应用方案。通过Revit的二次开发,提取Revit自有的BIM表面模型数据,将其使用JSON的方式存储;针对完整BIM对应的JSON格式文件较大的问题,提出了多个JSON格式文件代替一个JSON格式文件的存储方案;使用FastDFS文件服务器,将这些JSON格式文件存储;利用WebGL分级渲染FastDFS中的JSON格式文件。所提方案实现了轨道交通各专业BIM Web端显示。试验结果表明,BIM轻量化显示方案拥有非常好的通用性,对轨道交通的大模型兼容性好,保证了原始BIM数据精确,实现了各专业BIM的交互。     

基于IFC标准的面向需求的动态加载方法

为解决Web端建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）场景数据加载技术面向复杂模型数据时存在的加载时间过长、用户体验不佳的问题，提出一种Web端基于工业基础类（IFC,Industry Foundation Classes）标准的面向需求的动态加载方法。以IFC模型文件作为研究对象，在遵从建筑语义前提下，以建筑构件为粒度，将层次关系、几何特性、材质、属性等信息拆分存储；结合构件可见性和几何相关性，设计出基于图形处理器（GPU,Graphics Processing Unit）加速的面向需求的动态加载方法；搭建实验测试环境，选取若干IFC模型文件，进行方法验证。以初始加载构件个数、内存占用和初始加载时间作为性能评价指标，与使用BIMServer开源服务器平台加载的方法相比，文章所提方法的初始加载组件数量减少了约71%，内存占用减少了约40%，初始加载时间缩短了约78%，有效减少了用户因加载而等待的时间，改善了用户交互体验，可为铁路行业开展Web端BIM大场景应用提供快速加载技术支持。     

基于Revit的BIM模型质量检查与发布平台研究

在一些全专业BIM设计项目中,存在建模标准及深度不统一、人工检查工作量大且易出错、提资时间管理混乱、文件版本无法追溯等问题,并且在实际BIM应用过程中,由于业主没有高性能工作站或相关BIM软件,无法进行模型查阅。基于以上需求,通过研究Revit的特性及二次开发接口情况,研发了BIM模型质量检查系统;通过对Revit模型轻量化问题的研究,研发了发布平台,可在Web端方便地查看BIM模型。该研究在鲁南高铁、杭海城际铁路等项目进行应用,效果良好。     

基于BIM技术的地铁车站协同设计及结构计算研究

BIM技术在地铁工程的应用仅局限于三维建模、管道综合和4D施工模拟等方面,在协同设计和结构计算方面尚无成熟的范例和工程经验可供借鉴,因此,研究基于BIM技术的地铁车站协同设计及结构计算具有十分重要的意义。以实际工程为例,采用理论结合实际的方法,研究基于BIM技术的地铁车站建筑结构协同设计方法,采用BIM技术进行地铁车站协同设计;研究基于BIM协同设计模型的地铁车站结构计算模型建模方法,创建地铁车站BIM结构计算模型,并将结构计算模型导入Midas gen,根据工程实际情况完成结构计算分析;研究表明,基于BIM技术进行地铁车站协同设计和结构计算是可行的,研究成果可供采用BIM技术进行实际工程设计时参考。     

基于BIM技术的城市轨道交通信号设备运维管理系统

针对传统信号设备运维管理中台账管理混乱、故障分析难度较大等问题,提出基于BIM技术的城市轨道交通信号设备运维管理方案。方案以城市轨道交通信号系统为研究对象,通过精细化建模、模型轻量化处理、数据库存储数据、接口与服务、BIM与GIS融合等技术,完成基于BIM技术的城市轨道交通信号设备运维管理系统的架构设计。系统通过对信号设备BIM模型族库的可视化管理,信号设备的动态状态显示及静态数据管理,设备状态的监测以及故障统计、历史维护等信息的查看,实现了城市轨道交通信号设备可视化、信息化、集成化、高效化管理,有利于提高信号系统的运用效率。该系统已在南昌地铁3号线应用,效果良好,可为BIM技术在城市轨道交通信号领域的发展提供借鉴。     

基于BIM的铁路工程项目管理系统应用研究

研究目的:针对铁路工程建设项目中,由于设计施工模型"两张皮"导致的模型信息传递不畅和建设方无法利用BIM技术进行项目管控的问题,重点研究BIM与传统的施工进度、质量、安全、投资和物料等项目管控融合关键技术,研发基于BIM的铁路工程项目管理系统,实现参建各方的信息共享和传递。研究结论:(1)结合BIM与GIS技术能够以三维可视化方式实现工程建设项目单体工程与项目整体的信息管理;(2)利用二次误差测度模型几何简化技术对BIM模型进行轻量化处理,能够显著提高模型承载能力和加载效率;(3)基于移动互联网和BIM能够实现工程建设项目多方协同工作和数据共享;(4)系统实现了项目基础信息管理、BIM模型拆分及导入、项目过程管控等功能,并成功应用于大瑞铁路建设项目,能够极大增强模型数据共享能力,可有效提高工程建设管控水平。     

基于构件复用与边折叠的BIM模型几何轻量化方法

针对BIM模型几何复杂、与GIS融合时构件结构难以准确恢复等问题，提出一种基于构件复用与边折叠的BIM模型几何轻量化方法。首先，对IFC格式的构件装配关系进行解析，确定各构件的参考模型和空间变换矩阵；然后，利用边折叠简化算法对模型面片顶点进行二次误差测度，在保证质量的前提下对参考模型进行几何简化；最后，将构件实例的相对空间方位信息转换为3D GIS平台的绝对位置姿态信息，实现BIM模型在3D GIS场景中的构件级重装配。通过实验对比分析，验证了本文方法可将模型的几何轻量化比率提高1.9倍，并确保3D GIS平台中BIM模型各构件之间的拓扑联接关系得到完整恢复。本文方法能够为基于BIM与GIS的精细化建设管理提供一套可靠的数据交换方案。     

基于BIM和北斗卫星定位的路基连续压实信息系统研究

针对路基数字化施工的应用需求,研发了支持北斗卫星定位与BIM(Building Information Modeling)关联和准确对应的路基连续压实信息系统。主要功能包括压实数据采集、采集端软件动态监测和展示、数据断点续传、压实数据在Web端以BIM形式展示、质量数据统计分析、业务报表生成、过程控制中多台压路机协同作业等。北斗卫星定位坐标与路基BIM检测单元之间的换算方法既能避免涉密坐标在互联网中传输,又能实现在BIM上以分段、分层的方式将压实信息与模型检测单元对应展示。该实现方法对BIM和北斗的结合使用具有参考价值。     

BIM模型在信号运维系统中的轻量化研究

在铁路信号系统运维过程中,由于BIM模型中包含有建设阶段的信息,造成系统数据冗杂、交互时间长,又由于信号设备种类繁多、布局分散,导致系统规模庞大,无形中降低了工作效率.本文对BIM模型进行轻量化方法研究,提出采用细节面片抑制法对模型进行处理,以达到使BIM模型轻量化的目的,取得良好效果.     

BIM技术在地铁车站结构设计中的应用研究

研究目的:BIM技术被誉为建筑业的第二次革命,是建筑业信息化和可持续发展的必然选择。本文针对我国BIM技术在地铁车站主要应用局限于结构建模、碰撞分析等方面的这一现状,探索BIM技术在地铁车站结构设计中的应用,将BIM技术应用推广到结构计算和工程量统计的过程中,为实现BIM技术在地铁车站的全生命周期的应用提供参考。研究结论:(1)建立了地铁车站标准段的BIM三维模型,通过Revit extensions将完善后的BIM模型导入Robot中,进行地铁车站的结构计算,实现了物理模型和分析模型之间工程信息的共享,体现了BIM核心价值;(2)使用Revit生成了包含多种结构信息的墙的明细表,是解决规模建筑工程量统计困难的有效途径;(3)本研究成果完善了BIM平台整体功能,能够为BIM技术在地铁车站结构设计中的应用提供指导作用。     

郑济高铁黄河特大桥基于BIM的数字化应用

为提升桥梁全生命周期建造水平，开展郑州—济南高速铁路（简称：郑济高铁）黄河特大桥基于BIM(Building Information Modeling)的数字化应用研究。从设计端确定BIM设计及施工应用标准，建立整体结构LOD350精度BIM模型，开展设计出图及技术交底等应用。从施工端承接设计端BIM模型，开展深化设计及施工仿真等应用。基于BIM+地理信息系统（GIS,Geographic Information System）技术实现三维可视化的施工进度及安全质量管理，为项目开展及管理提供信息化支撑。通过信息技术与施工现场管理的深度融合，建设数字工地，助力施工管理方式全面升级。基于郑济高铁BIM项目的应用实践，形成了涵盖总体策划、标准制定、BIM应用、项目综合管理的全过程数字化技术路线，可为同类土建工程建设项目的数字化综合应用提供参考。     

轨道交通房建工程BIM正向设计软件系统研究

在全球数字化转型大背景下,BIM技术作为工程行业数字化转型升级的载体,BIM模型数据的传递和应用显得非常重要。为解决轨道交通房建工程利用现有BIM软件开展设计工作存在构件未进行统一管理、建模效率低、工程量统计繁琐、模型数据难以传递等问题,研发出一款由构件管理模块、专业辅助建模模块和轻量化审核模块组成的轨道交通房建工程BIM正向设计软件系统。通过实际工程应用表明,该软件系统从设计前期构件数据统一管理、设计过程快速建模、工程量统计、二维图纸导出到最后的设计成果轻量化审核,在确保设计模型数据可传递的同时,提高了BIM设计效率和设计质量。     

基于Revit的地铁车站工程BIM正向设计方法探讨

对地铁车站工程进行BIM正向设计可实现方案优化、协同作业、设计信息参数化、计算和模型一体化、出图自动化等目标。文章以地铁车站通风空调系统为例,基于Revit软件应用,对BIM正向设计方法进行探讨,并从模块化设计和自动化设计2个方面开展BIM正向设计相关的Revit软件二次开发,以期推动BIM正向设计在地铁工程建设中的应用。     

基于BIM的地铁施工进度管理方案研究与应用

针对传统地铁施工进度管理方式下数据间协同效率低、缺乏形象化表达等问题，将建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）技术与地铁工程分部分项相结合，提出了基于BIM的地铁工程施工进度管理方案。通过建立地铁施工的工程分解结构（EBS，Engineering Breakdown Structure）标准，构建BIM与分部分项的映射关系；施工点根据工序完成量填报施工进度并制定施工计划，自动生成施工报表，得到进度统计数据。在广州地铁十一号线施工总承包项目中的应用表明，该方案对线路级综合进度管理作用明显，实现了施工计划及施工过程的自动化、规范化管控和精细化管理，有效提高了施工进度管理水平和管理效率。     

基于BIM的企业级铁路施工管理平台研究

由于铁路建设施工过程复杂且管理难度大，为提升企业对铁路工程项目的管控能力和项目施工过程的信息化水平，依托京雄城际铁路JXSG-7标段雄安站特大桥工程项目，基于BIM技术对企业级铁路施工管理平台进行研究。以雄安站特大桥BIM模型和倾斜摄影模型为基础，基于信息化集成管理理念，采用私有云+公用端模式的多层架构体系(MVC技术架构)、BIM模型轻量化、分布式存储等技术以及安全传输协议，构建施工管理平台，并介绍平台的项目管理、综合驾驶舱、项目施工管理功能模块(电子沙盘、进度管理、质安管理、费用管理、过程资料管理)等内容。该平台在施工过程中成功示范应用，将雄安站特大桥的施工进度加快了10%,降低了安全风险20%。同时，平台满足了企业对项目高度集中信息可视化管理和日常管理机制，实现了企业到项目一体化闭环管理，推动铁路工程施工智慧化的发展。     

铁路BIM设计系统中的大数据渲染技术研究

研究目的:针对铁路多专业集成BIM设计系统因大数据渲染效率低下出现的响应迟缓和用户界面停滞问题,研发CPU预剪除技术。通过CPU计算剪除一部分不需要渲染的铁路BIM设计模型,减少后续GPU计算需要处理的数据量,优化CPU和GPU的计算负载,达到提升系统运行速度、减少系统响应时间的目的。研究结论:(1)基于铁路BIM模型的空间分布规律,应选择使用R-树空间索引实现CPU预剪除;(2)在大饭铺至马栅铁路线BIM设计实验中,采用基于R-树空间索引的CPU预剪除技术后,铁路BIM设计系统的渲染效率提升幅度达170%~210%;(3)基于R-树空间索引的CPU预剪技术能够有效缓解铁路BIM设计系统中的大数据渲染压力;(4)该研究结果可应用于铁路多专业协同设计领域。     

BIM融合通信技术在轨行区施工管理信息化平台的应用

针对地铁工程管理里程跨度大、行车调度难、安全监控视频缺失、安全生产预警预控难、全过程管理易缺位等突出问题,提出采用基于BIM的融合通信技术对轨行区进行信息化施工管理。阐述BIM技术与通信技术特点,提出基于BIM融合通信技术的轨行区施工管理信息化平台的目标、设计及开发方式。该平台在广州地铁4号线南延段进行实践应用,提升了隧道内无线通信的稳定性,解决了隧道内设备的防振、防水、防潮以及网络传输无中断等问题,可实现BIM平台派工信息的实时同步以及平台移动端办公。     

基于BIM技术的全自动驾驶地铁车辆基地设计研究

地铁车辆基地设计具有工程体量庞大、专业众多、接口复杂的特点,采用传统设计手段容易出现设计缺陷及碰撞问题.为提高设计质量,以抓马山车辆基地工程为依托,对BIM技术在地铁车辆基地工程中的应用进行探索.运用Autodesk公司软件及自主开发的多种BIM设计工具等软件,完成了所涉及的15个专业内容BIM设计工作.通过建立族库、各专业BIM设计、模型整合的流程,完成整个车辆基地BIM模型构建,同时实现设计方案比选、工程量统计、碰撞检测、BIM+VR展示等应用,为提高设计质量提供有力保障.     

地铁车站建筑专业BIM建模技术探讨

深圳市被列为地铁建设BIM技术推广先行示范区。结合深圳轨道交通12号线工程,对流塘换乘站建模特点及制约因素、BIM建模原则、模型框架等进行介绍,运用Revit软件对车站建筑墙体、平台等建模,阐述了模型信息赋予、轮廓编辑等关键技术。     

基于EBS(工程系统分解结构)与语义约束的地铁车站参数化建模方法

为解决地铁车站建模缺乏整体框架和全局模型、BIM(建筑信息模型)模型局限于单一建模软件且通用性差等问题,提出一种基于EBS(工程系统分解结构)与语义约束的参数化建模方法。首先,以全生命周期管理为目标构造地铁车站的工程结构图;然后,采用结构化语言建立地铁车站的全局参数语义约束模型;最后,通过语义解析实现全局参数语义约束模型在不同平台之间的复用。试验表明:全局参数模型实现了地铁车站全生命周期信息的动态集成,保证了复杂信息的完备性;语义约束方法实现了模型在BIM、GIS(地理信息系统)等管理平台内的复用。