不同软件平台下动车段所的BIM设计探索

为了对比不同BIM软件在管线三维建模方面的优缺点以及不同软件之间的数据交互模式,以某动车运用所检查库压缩空气管线平面及立体图为基础,分别在CATIA和REVIT等BIM平台上建立了压缩空气管线、阀门三维信息模型,并梳理了采用SOLIDWORKS和REVIT等软件建立的机辆设备三维模型,通过 IFC 格式的转换和 IGS格式的轻量化后,导入CATIA平台的步骤和流程;为了高效管理三维信息模型,提高动车段所机辆设备建模效率,阐述了在CATIA平台中,三维模型信息属性的添加方法,在此基础上建立了基于CATIA平台的机辆设备BIM三维信息参数化模型库,极大地方便了机辆设备模型的批量管理、批量建模和批量修改。     

基于三维协同的铁路框架箱涵正向设计研究与应用

为了研究涵洞在三维场景下的协同设计、模型实时交互创建方法与二维成果转换，基于BIM、协同设计平台与数字化技术，形成了数字化三维铁路箱涵设计软件。提出：(1)各涵洞构件以不同的工程与结构特性分类建模，再整体拼装，将涵洞常用工程参数融入建模过程中，并通过不同的适用条件与分类标签对涵洞进行数据库管理，便于设计复用；(2)基于不同层级构件使其形成构件树列表，对项目中的涵洞工点进行管理，调用协同接口读取线路、地形、路基等关联专业的三维BIM模型作为环境参数与约束条件进行正向设计，实时调整涵节布置、斜交角度、填土厚度、涵轴坡率等结构控制参数；(3)建模完成后，可通过协同接口输出涵洞的结构尺寸、位置信息等工程信息，向专业计算软件与二维出图软件提供交互数据，提高不同专业间、不同设计阶段间的信息传递效率，并输出二维图纸成果，实现了基于三维协同BIM模型的数字化设计信息高效传递和利用。该铁路箱涵三维设计软件在成达万铁路中进行了应用，快速进行数百个涵洞正向设计，并根据实际环境进行设计调整，优化设计参数，排查不同专业间接口问题，相比以往的设计方式极大地提高了三维建模效率，减少人为因素产生的设计问题，为桥梁工程...     

一种图幅坐标的批量获取方法

某铁路信息系统建设过程中,需要提取大量采用任意分幅与编号的图幅坐标。通过摸索与实践,找到了一种较快的批量获取方法：缩写一个AutoLISP程序,导入Excel电子表格并进行后处理,为解决类似问题提供了一种途径。     

基于Bentley平台的铁路箱涵设计应用研究

铁路涵洞工程是铁路工程的重要组成部分。箱涵在铁路涵洞工程中应用最为广泛。为了满足铁路涵洞的设计计算及建模需求,解决涵洞BIM正向设计的难题,利用C#语言在Bentley软件平台进行二次开发,继承上游专业(如线路专业、地质专业等)的模型和数据,进行三维可视化人机交互快速创建涵洞模型。研究表明:通过整合现有的桥涵专业设计技术,能够更加智能高效创建铁路涵洞三维构造模型及钢筋模型。基于精细化涵洞BIM模型,能够更加直观、清晰地发现二维设计中存在的不足,提升设计质量。同时,由涵洞BIM模型可以直接生成图纸、统计工程量,大大的提升设计效率。     

基于BIM技术的涵洞一体化设计应用研究

为了实现涵洞设计的计算、出图、工程量统计一体化,依托MicroStation CONNECT Edition平台,研发了铁路涵洞一体化设计程序。(1)根据铁路BIM联盟相关规范,对铁路涵洞构件进行颗粒度分类和编码,并对构件非几何属性进行细化,形成结构化、便于检索的涵洞模型信息数据库;(2)根据涵洞构件几何特点,通过二次开发,建立涵洞构件及附属构件全参数化模型库,并根据构件间约束关系,将各涵洞构件装配为整体三维模型;(3)对构件编码与数据库进行关联,输出涵洞的主要工程数量,实现涵洞的一体化设计。基于本程序,可实现涵洞的三维可视化和参数化批量设计,减少铁路工程中涵洞设计人力资源投入,提高涵洞的设计生产效率。     

山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法与应用研究

为解决山地轨道交通隧道在BIM建模中存在的隧道线路偏差大、隧道构件复杂繁多、属性添加效率低以及呈现效果单一等问题,提出一种基于Revit+Dynamo+Excel及EVS软件的山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法。结合隧道线性工程特点,对Revit内置Dynamo插件二次开发,实现隧道快速精准的参数化建模和批量定义属性参数。提出基于EVS软件建立隧道三维地质体模型的方法,制定地层建模和岩性建模的实现方式和标准流程,结合隧道BIM模型全面实现隧道建设过程中的可视化。依托施家山隧道项目,基于Cesium框架实现了BIM模型、GIS地表和地质体三维模型的集成,实现三维可视化模型与模型属性、数据信息等可交互式操作。实践表明,Geo-BIM建模方法可以快速地对隧道BIM模型及其三维地质模型进行建模,通过集成后的模型信息之间能够表现出很好的交互效果,具有良好的工程应用价值。     

CATIA中铁路平面缓和曲线的建模方法

在介绍铁路平面缓和曲线参数方程的基础上,详细说明CATIA中利用law工具定义曲线参数方程的方法,并按步骤叙述使用曲线建模工具生成高精度连续平面缓和曲线的建模过程。与离散点拟合法相比,本方法生成的缓和曲线整体性强、曲线质量高,还实现了模型的参数驱动功能。作为CATIA参数化曲线建模方法的一个具体应用,对其他复杂平面曲线和空间曲线的建模也具有参考意义。     

基于OSG的铁路三维实时交互式可视化技术研究

针对现有铁路三维可视化技术的局限性,深入研究了大规模地形建模、铁路建模、地形模型与铁路模型的融合等关键技术问题。基于OSG开发了铁路三维实时交互式可视化平台,该平台可以实现大规模铁路三维场景的快速构建,具有交互式漫游、场景编辑、信息查询等功能,已在成渝城际铁路项目中成功应用。     

数字化工务工程基元模型库建模方法研究

数字化工务工程虚拟环境是数字铁路系统的重要组成部分。通过建立工务工程基元模型库来构造线路实体构造物,可有效简化工务工程虚拟环境的构建流程。提出了参数化三维建模方法建立简单模型基元,采用AutoCAD及3DS MAX软件建立复杂模型基元,并研究了模型简化算法。针对异质异构模型来源,设计了一个通用的模型读取接口,并给出了模型Oracle数据库存储解决方案。通过在铁路数字化选线系统和高速列车数字化仿真系统中模型基元的应用对虚拟场景构建方法和使用效果进行了研究,结果表明,基元模型库的使用有效简化了工务工程虚拟环境的构建流程。     

基于BIM技术的铁路围墙/栅栏设计方法

提出一种铁路围墙/栅栏的BIM设计方法,并利用C++语言基于CAA架构对CATIA进行二次开发,以提高建模效率。根据建模手段的不同,该方法将围墙/栅栏划分为标准长度构件和非标准长度构件2类,并分别进行建模。首先确定围墙/栅栏设置的边界并计算边界拐点,然后对边界进行分段处理,分别计算出标准长度构件和非标准长度构件的位置,最后进行模型的实例化或装配操作,完成模型创建。利用该方法创建的铁路围墙/栅栏BIM模型精度高、速度快,已在多个BIM项目中应用验证,效果良好。     

箱涵下穿既有铁路顶推方案研究

江阴市长江路下穿新长铁路工程采用箱涵下穿铁路线,施工中采用便梁架空钢轨结合箱涵顶推法施工。文章以该工程箱涵顶推为研究对象,在原施工方案的基础上,调整并提出了适用于该工程的其他4种箱涵顶推方案并对这些方案进行了分析比较,最终得出了箱涵顶推最优方案。     

BIM技术在沪通铁路线路专业的应用

为推动BIM技术在铁路工程设计中的应用、方便铁路行业选线设计人员了解BIM平台进行铁路线路建模,结合上海—南通铁路（简称:沪通铁路）试点项目,详细阐述BIM平台—Bentley PowerCivil的三维地形建模模块、线路选线模块和选线设计流程。建立的三维地形模型和线路三维模型为桥梁、地质、站场等专业建模提供了基础数据。 Bentley PowerCivil平台在沪通铁路试点项目中的成功应用,可为今后基于该平台开展线路BIM设计提供参考。     

线路工程带状走廊三维地形构建及轻量化研究

基于线路工程带状走廊三维地形海量空间数据的特点,总结了线路工程数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)的获取方式和数据来源,对三维地形建模方法及其轻量化处理方式进行了研究。分别通过方格网和三角网2种模式对试验路段地形进行了构建,选取Delaunay算法进行三角剖分,并应用边缘收缩和点删除法对数据进行了轻量化处理。试验结果表明,不规则三角网模型能用更少的数据来合理地表达复杂的地表形态;Delaunay逐点插入算法更适用于线路工程三维地形建模;点删除法对线路走廊带曲面模型的简化效果更好,主要参数未发生改变且失真较小。     

构建桥涵勘测技术新体系的研究

为提高桥涵勘测的质量和效率,实现桥涵勘测内外业无纸化衔接,针对当前铁路桥涵勘测技术和测量仪器的发展现状,开发出基于GPS和全站仪的桥涵测量系统及基于摄影测量的三维地形图切断面程序。构建起以GPS为主,全站仪、摄影测量为辅的桥涵勘测一体化体系。     

青藏铁路多年冻土区涵洞病害机理分析

为了防治青藏铁路多年冻土区涵洞病害,通过对4座涵洞的现场变形以及温度场监测,利用现场调查与监测数据分析,查明涵洞病害形成的7种不同原因。结果表明:青藏铁路的施工以及水热侵蚀引起地基多年冻土升温融化下沉以及冻土蠕变下沉是造成青藏铁路多年冻土区涵洞病害的主要原因。可通过减少和杜绝涵洞地基周围的水热侵蚀以及采取埋设热棒等工程措施进而达到防治涵洞病害的目的。     

铁路客运运价里程表数据管理系统

为解决纸质铁路客运运价里程表和全国铁路客运营业站示意图出版周期过长、用户使用中存在诸多不便的问题,开发了铁路客运运价里程表数据管理系统;基于微服务技术,采用“C/S+B/S”混合应用模式,实现全国铁路客运运价里程表及营业站示意图数据的统一管理与维护,提供便捷的定制化数据查询功能,并可为其它业务应用系统提供客运运价里程表数据共享服务。该系统构造了干线–支线2级树形结构的全国客运铁路网数据模型,采用矢量图形技术绘制营业站示意图;提供营业站示意图与里程表数据一致性检查和数据版本管理功能,可保证数据完整性和数据更新过程可追溯,以及数据更新与发布有序可控。该系统的应用规范了客运运价里程表数据的管理与维护,方便系统最终用户准确使用客运运价里程表数据,有助于提高相关客运业务的工作质量和效率。     

石太铁路山区段涵洞水害成因分析及防治

山区铁路涵洞每年雨季易发生水害,影响铁路正常运营。为了查明山区铁路涵洞发生水害的原因,提高山区铁路抵御水害的能力,依托石家庄至太原铁路某涵洞水害实际治理工程,对特大洪水造成涵洞闷孔水害的成因进行分析,在调查该地区气象、水文、地质资料的基础上,按照“原状复旧、适当提升、完善排水系统、提升抗洪能力”的原则,经过桥涵水文检算,最终提出框架桥扩孔改造的复旧方案。研究表明:(1)涵洞水害主要表现为杂物拱涵堵塞淤积,道床冲空造成的线路沉降与横移,以及杂物掩埋线路;(2)水害成因可归纳为暴雨历时长、雨强大,涵洞上游自然生态发生变化,涵洞高程低,涵洞前水流转向角度大,以及其他水源汇入等5个方面;(3)建议采用扩孔顶进框架桥复旧方案,可在保证线路安全运营的前提下有效降低水害发生风险。     

GIS-BIM在铁路工程建设管理中的应用研究

针对当前铁路工程项目地域广泛、工程复杂,传统的管理模式不能满足多维信息的共享与管理,开展基于GIS-BIM技术在铁路工程建设管理中的应用研究。采用快速建模方法构建大范围三维铁路工程结构物;通过基于数据转换的GIS-BIM融合技术实现铁路工程建设和工程结构的精细化管理;基于倾斜摄影技术,快速真实描述客观场景。利用GIS-BIM技术,构建工程建设环境,工程模型的三维场景,工程结构物模型,实现模型和铁路工程建设项目信息共享与集成、铁路工程建设项目信息化管理。基于GIS-BIM技术构建的铁路工程建设地理信息系统在郑万（郑州南站—万州北站）铁路试点应用,效果良好,此研究可为铁路工程建设信息化、可视化管理提供参考。