建筑信息分类编码体系对铁路BIM的借鉴作用

铁路BIM标准体系的制定是推广和规范BIM技术在铁路行业应用的必要条件,信息分类和编码是BIM标准体系中语义标准的一种实现方法。建筑行业的信息分类编码研究起步较早,且作为BIM技术的先行领域,已有广泛应用于工程实践中的比较成熟的分类编码体系。通过对建筑信息分类编码体系发展历程和重点分类编码体系的介绍,对其编制思路、信息组织方式和应用方式进行分析,研究探讨建筑信息分类编码体系对铁路行业的借鉴作用。     

铁路勘察数据标准化存储研究与应用

针对铁路勘察信息化、数字化的需要，以及当前多专业协作勘察过程中存在的数据存储标准不统一问题，为规范铁路勘察数据的管理及后续应用，减少因数据标准不统一带来的不同系统之间数据贯通困难，促进系统集成及信息资源共享，根据勘察数据特点，规范了数据分类、格式及编码，建立了结构化数据和非结构化数据的数据库结构。依据计算机存储特点，提出采用关系型数据库存储结构化数据+分布式HDFS存储非结构化数据+空间数据库存储三维空间数据的方案，既保证了不同数据间的分类存储，又实现了底层数据联通。通过研发铁路勘察与选线设计数据管理平台，对勘察数据进行标准化存储和管理，验证了该标准化存储方案，为铁路数字化勘察提供了重要支撑。此外，针对勘察数据标准化存储的未来发展应用，提出利用不断积累的数据，通过大数据分析、数据挖掘、动态感知及人工智能等新技术手段为勘察工作提供更准确的预测和分析，不断提高勘察工作效率和准确性。     

铁路山岭隧道BIM设计应用研究

以铁路山岭隧道为研究对象,通过广泛调研提出了铁路山岭隧道BIM设计技术路线,结合"武襄十"铁路王家庄隧道BIM设计实践,详细论述了铁路山岭隧道BIM设计流程。实践表明,利用BIM技术构建3D模型,可以直观、准确地再现隧道与地质构造、附属结构等的空间关系,避免了常规二维设计的差错漏碰现象;通过三维可视化模型输出二维图纸及进行隧道工程数量统计保证了二维图纸相互关系的正确性及工程数量的准确性。通过应用研究初步实现了BIM与GIS系统结合,并引入FLAC3D软件对BIM隧道模型结构受力进行了三维数值模拟分析。     

中国铁路隧道之最(一)

修建数量、长度与时间 铁路隧道数量最多的国家 中国是世界上铁路隧道数量最多的国家,据不完全统计,截至1999年末,建成铁路隧道6125座,总长度为3164公里。其中,有5461座计3008公里隧道,是中华人民共和国成立后修建的。(台湾省隧道因数量不明未计入)。 铁路隧道数量拾“最” 中国铁路上己建成的6125座隧道中,约有97％位于标准轨距铁路上,有80％以上为单线隧道,有70％以上为短隧道(长度为500米以下),有10％以上为明洞。由此,中国也是世界上准轨铁路隧道最多的国家,单线铁路隧道最多的国家,铁路短隧道最多的国家和铁路明洞最多的国家。     

仰拱栈桥在铁路隧道施工中的运用

隧道仰拱施作与开挖、支护施工工序的交叉干扰一直是隧道施工的关键问题之一,在某新建铁路隧道施工中,中国水电集团专门研制了大型可移动式仰拱栈桥并成功应用于隧道施工。本文结合铁路隧道的工程实践,对移动栈桥的结构组成及采用移动栈桥进行仰拱施工的工艺进行了介绍,分析总结了可移动栈桥在隧道施工应用的注意事项和应用效果,对于推进铁路隧道工程的机械化和标准化施工,提高施工效率和保证施工质量具有重要的意义。     

IFD标准在铁路桥梁BIM设计中扩充的类型与编码研究

为了探索、验证铁路IFD标准的适用性,发现并完善该标准的内容,先后在西成客专、银西客专和黔张常铁路等试点项目的桥梁BIM设计中对铁路工程信息模型分类和编码进行应用,重点对桥梁BIM模型中须加入的几何和非几何信息的IFD编码进行研究。研究后认为,为了满足铁路桥梁数据化的需求,满足不同软件平台间、不同设计阶段和不同专业间信息的交换与共享,满足施工和运维阶段对设计模型信息的提取,须对铁路IFD标准中的铁路桥梁工程构件、工项、产品以及桥梁工程特性进行扩充。笔者把在工程实践中扩充的IFD编码整理出来,供学习讨论。对于铁路桥梁工程所涉及的地理信息,也给出了分类与编码规则。通过对铁路IFD标准的扩充完善,对BIM技术在铁路建设项目中的推广应用具有重要意义。     

铁路机务车辆BIM数据存储标准研究及应用

BIM数据存储标准是BIM技术标准的重要组成部分，而IFC标准是唯一支持数据完整性以及数据交换性的公共标准，铁路大部分专业已完成了IFC标准扩展及部署应用，但铁路机务车辆IFC标准尚为空白，有必要开展铁路机务车辆IFC标准研究。在IFC4标准基础上，系统梳理铁路IFC标准框架及研究进展，提出铁路机务车辆IFC标准扩展原则，结合全路机务车辆设备分类趋势和专业设计习惯，开展铁路机务车辆IFC标准实体类及属性集扩展，其中实体类扩展包括空间结构单元扩展、系统扩展和构件扩展，属性集扩展包括部件属性集扩展和构件属性集扩展；完成了扩展成果在达索平台的部署及应用，并依据铁路机务车辆IFC实体分类原则建立了铁路机务车辆BIM标准化模型数据库。研究成果充实完善了中国铁路BIM标准体系，实现了铁路机车车辆BIM设计高效化、标准化以及BIM模型几何和非几何信息的标准化传递及共享，为建设管理和运维交付及拓展应用提供标准化BIM基础数据支撑。     

勘测设计一体化工程数量编码库规则的探讨

阐述了建立工程数量编码库的用途、数据库的结构，以及运用工程数量编码库的作业流程构思、工程数量编码的编制依据、编码方法及分类。     

轨道交通工程设计元数据应用研究

目前轨道交通各专业设计过程及最终的设计成果交付大部分使用的是平面图纸的形式，而数据的彼此交付多采用表格来完成。若没有标准化的分类描述处理方式，会给不同专业、不同部门之间协同合作带来极大不便。为解决该问题，通过对轨道交通工程设计数据资源进行整合梳理，根据元数据标准规范设计数据的语义、格式、结构、描述，建立一个轨道交通行业统一的元数据分类及描述结构标准；按此标准建立一个设计者习惯填报的数据格式，并通过对各专业填报的元数据文件按照统一格式进行结构化格式转换、IFD编码、校验，形成一个标准化数据文件，既可以达到铁路各专业人员协同设计交互文件的目的，又可以达到直接交付工管中心的要求。该研究实现轨道交通工程设计元数据准确、便捷的填报、维护、交付和利用，使轨道交通设计成果元数据贯穿设计、施工、运营、维护整个铁路生命周期，提升设计精细化管理能力，同时实现设计成果的无纸化交付和管理。     

铁路隧道EBS分解体系在奔中山2号隧道设计中的应用

在对铁路隧道EBS分解体系深入了解与应用基础上,总结该体系在隧道工程BIM实践中的应用效果。通过对国内外其他行业EBS、WBS开展广泛调研,结合对铁路隧道EBS分解体系的深入学习与理解,依托奔中山2号隧道,将该体系编码规则融入隧道BIM设计工作中。实践表明,铁路隧道EBS分解体系的制定有利于推动铁路隧道工程中BIM技术的应用,为后期进一步开展相关标准、指南、规定的编制工作奠定坚实基础,但该体系在分解细度、方法、编码方式方面也有进一步修订空间,以便更好地为铁路隧道行业BIM技术应用提供技术保障。     

西成客运专线铁路桥隧工程BIM技术应用研究

以西成客运专线十岔沟中桥、清凉山隧道作为BIM研究实际工程背景,结合铁路桥隧BIM模型具有规模大、接口复杂、数据量大等特点,以BIM技术在铁路桥隧工程中的应用为主要目的,对铁路桥隧工程勘察设计全过程进行研究,包括外业勘察阶段的水文数据分析,设计阶段的模型创建、设计方案汇报展示、碰撞检查、协同设计、施工图绘制、工程数量计算、施工过程模拟等应用研究。研究认为,现有BIM软件平台基本能满足铁路桥隧工程BIM设计要求,但须按桥隧工程的设计特点进一步修改、完善。桥、隧BIM模型手工创建耗时、费力,专业化率较低,操作复杂,有针对地进行二次开发,将是桥隧BIM技术推广运用的突破口。虽然桥隧BIM出图率低,图纸不规范,但对各种数量信息的传递和汇总相对比较容易,用动画来表述施工过程,使复杂的工法变得清晰明了,这些都体现了BIM技术的优点,且技术也比较成熟,值得在铁路桥隧实际生产中的推广运用。     

基于AutoCAD的铁路站房信息系统施工图辅助设计软件的研发

针对当前铁路站房信息系统施工图设计过程中存在人工绘制图纸和统计工程量效率低、标准不统一、易出错等问题，开发了一套基于AutoCAD的铁路站房信息系统施工图辅助设计软件。该软件框架分为3个模块：参数设定、数据处理和成果生成。在参数设定模块，设计了标准化信息系统设备终端一览表、通用图块及通用说明模板，实现各信息子系统标准化数据批量导入；在数据处理模块，搭建各信息子系统数据结构模型，实现信息系统模型数据化；在成果生成模块，通过对信息系统多叉树数据模型节点遍历并对节点内数据分析计算，实现信息系统施工图绘制、工程量统计、部分设备及线缆选型的自动化。该软件的应用有助于提高铁路站房信息系统施工图的绘图效率及设计质量。     

时速120km及以下满足大机养护作业要求的铁路单线隧道内轮廓探讨

目前设计要求新建时速120 km及以下铁路隧道采用有砟轨道时,隧道内轮廓设计应满足大型养路机械作业要求,根据铁路设计相关要求进行满足大机养护作业要求的铁路单线隧道内轮廓的拟定,对3个比选方案进行结构受力、工程量的比较后提出推荐建议。     

基于铺轨新定额的铁路轨道工程数量计算软件研发与实现

为满足铁路轨道工程数量铺轨新定额的提交要求，提高工程数量计算效率，利用Visual Studio开发平台和C#语言，设计研发了基于铺轨新定额的铁路轨道工程数量计算软件。该软件可实现专业间接口数据的快速输入、数据的自动检验和预警、有砟轨道断面面积计算、工程数量计算、结果复核及输出。软件的有砟轨道断面面积计算结果与既有的CAD插件对比，误差在6‰左右；软件的工程数量计算结果与人工统计结果进行对比，两者一致，验证了软件的正确性。     

基于BIM的铁路隧道辅助设计关键技术研究

以Bentley PowerCivil为基础,采用隧道设计思路,参考地模、地质和线路模型信息,根据围岩情况实现隧道设计模型的精确建立,同时,结合IFC/IFD编码标准,完成工程信息的自动附加。通过梳理设计阶段与施工阶段模型结构树的区别,完成几何分解和设计阶段信息到施工阶段的自动转换。以拉(萨)林(芝)铁路扎莫隧道为试点,建设了一套完整的基于建筑信息模块(BIM)技术的铁路隧道辅助设计系统与流程。实践证明,该系统能够结合地质、设计参数等信息有效地辅助隧道设计,提高设计精度。通过信息挂接与阶段模型转换,解决了模型在工程全生命周期的持续应用问题。     

铁路站场BIM技术应用研究

BIM技术应用是一次设计手段的变革,站场专业是铁路工程中的龙头专业,是BIM技术应用的重点专业,站场设计的效率和质量对整个铁路的建设和运营具有极其重要的影响。论述站场专业BIM技术应用现状。以站场专业利用BIM技术作为设计手段为目的,从设计软件、标准、基础数据和交付平台等方面对站场专业BIM技术应用提出解决对策;提出站场BIM设计软件研发的两种方法。以铁路工程信息模型分类和编码标准为基础对站场IFD标准进行扩充和完善,以站场和航测专业的数据接口为例对站场设计从二维到三维转变时的接口数据适应性调整进行说明。通过对站场设备添加可定位的身份编码,在自主研发的BIM综合管理平台上构建铁路站场专业三维信息模型组织结构树。     

客运专线铁路隧道行车的舒适性、安全性及其工程措施探讨

研究目的:根据《中长期铁路网规划》,我国规划修建的客运专线铁路隧道将超过1 000 km,本文以“安全、优质、高效”地建设好客运专线铁路隧道为目标,着重研究、探讨了客运专线铁路隧道工程建设的有关技术措施。研究方法:以满足客运专线高速行车的舒适性和安全性为切入点,分析了客运专线铁路隧道的工程和结构特点,从缓解空气动力学效应,确保隧道结构的耐久性和大断面隧道施工安全等方面,阐述了客运专线铁路隧道具体的工程建设措施。研究结果:与常速铁路隧道相比,客运专线铁路隧道具有其显著的工程和结构特点,建设过程中,必需在借鉴以往工程经验的基础上,不断总结、完善,形成具有其技术特色的措施。研究结论:合理设置隧道断面和结构形式,加强隧道底部仰拱和填充混凝土结构,确保复合式衬砌隧道结构的耐久性和适应超大断面隧道的工程特点,坚持信息化施工原则等,是做好客运专线铁路隧道建设的技术关键。     

铁路矿山法隧道BIM建模标准研究

针对铁路矿山法隧道BIM模型使用需求,研究施工图设计模型的构件命名规则与代码规则,以及建模精度与信息粒度等模型创建要求,建立铁路矿山法隧道施工图设计模型,建模精度、构件信息粒度包含施工工序和传统的二维施工图设计信息。研究成果符合现行的铁路隧道设计规范与标准要求,并结合依托工程得到成功实践。     

铁路工程埋入式射频识别电子标签技术标准和应用研究

分析和研究铁路工程埋入式射频识别（RFID）电子标签的技术标准和应用。针对CRTSIII型轨道板的生产过程管理和质量溯源等业务需求，以埋入式RFID电子标签为载体，利用信息化技术和数据安全技术，实现对RFID电子标签的标准化管理。埋入式RFID电子标签与预制轨道板的生产过程环节紧密结合，将轨道板信息和生产过程信息与铁路工程管理信息平台数据互联。设计了适用于铁路工程的埋入式RFID电子标签，制定了标准化管理办法，实现了从原材料进场、生产、入库、铺设及运营等各个阶段的全生命周期管理和质量溯源。     

高速铁路山岭隧道智能化建造技术研究——以郑万高速铁路湖北段为例

高速铁路山岭隧道智能建造技术是“智能铁路”的有机组成部分,能有效节约人力资源,并更好的保证施工安全和质量,是我国高速铁路隧道建造技术的发展方向。为提升我国隧道工程建造技术水平,基于互联网、大数据分析、人工智能、BIM等技术,结合郑万高速铁路湖北段隧道机械化、信息化施工研究成果,围绕隧道支护参数设计、施工控制执行、施工质量管控及检测,提出了高速铁路山岭隧道智能化建造技术的总体架构,包括:高速铁路山岭隧道围岩智能分级系统、隧道设计参数智能化选择系统、隧道开挖及支护智能化施工系统、隧道质量智能化管控及检测系统、隧道智能化建造协同管理平台,分析了各系统的研究进展,并提出了我国隧道智能化建造技术发展的3个阶段。对推动我国隧道智能化建造标准体系的建立具有一定的参考价值。