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。     

BIM技术在铁路预应力混凝土连续梁零号节段深化设计中的应用

近年来,部分铁路预应力混凝土连续梁支座附近出现浇筑不密实、蜂窝麻面等问题,一定程度上影响了连续梁质量。针对这一现状,结合BIM及C#语言技术,从深化设计平台的选择、精细化模型的构建以及BIM技术在深化设计中的应用开展研究。结果表明:(1)通过合理拆分并在空间上进行布尔组合,能够较快构建铁路连续梁零号节段BIM模型,满足深化设计条件;(2)基于BIM模型开展深化设计、生成2D图纸并统计工程数量,能够直观发现设计中的不足,一定程度上提升设计质量和效率。     

京张高铁标准梁BIM技术应用研究

为了能使BIM技术更好地融入铁路桥梁行业,从正向设计的角度出发,对京张高铁标准预应力混凝土简支箱梁的设计流程进行研究,并通过C#语言的二次开发实现了以下功能:(1)开发了一套针对简支箱梁的数据结构,能快速生成或修改预应力标准箱梁的精细化BIM模型;(2)基于BIM模型与数据结构,可自动生成有限元计算模型,也可将计算结果反馈到BIM模型中,跳过了设计人员自行建模计算的过程;(3)根据最终的BIM模型与计算结果,可直接以标准格式输出设计图纸、工程数量等,大幅度提高了绘图效率,减少了人工误差。该研究成果可为BIM技术在铁路桥梁中的正向设计、BIM技术与标准化设计的结合、BIM技术对工程设计的优化起到指导作用。     

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技术在铁路预应力混凝土简支梁设计中的应用研究

近几年,BIM技术在铁路行业取得较大进展,出台一系列标准,但是在正向设计方面仍处在探索阶段。结合这一现状,对BIM技术在铁路预应力混凝土简支梁结构设计中的应用进行研究。研究结论:(1)现有的BIM模型与有限元软件之间转换多局限于工业规格标准截面,用户自定义截面存在较多的信息丢失问题;(2)通过语言编程使BIM模型与有限元软件数据进行交互,能够实现两者之间的结合;同时基于BIM模型可自动生成二维图纸、统计数量,一定程度上提高设计效率;(3)研究内容能够为BIM技术在铁路桥梁结构正向设计中的应用提供指导借鉴作用。     

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...     

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。     

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。     

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。     

BIM在铁路设计中的应用初探

研究目的:从分析当前铁路设计所存在的问题入手,探讨将建筑信息模型(BIM)技术应用到铁路设计中的方法,提出实现BIM进行铁路设计的步骤。研究结论:参考BIM在房建、公路等领域应用的成功经验,将BIM引入到铁路设计中对提高设计生产率、减少设计返工、减少施工中曲解设计意图、乃至提高铁路建设的整体水平具有积极的意义;提出在铁路设计中分阶段、分步骤实现BIM设计的构想,从而为开发多专业集成的BIM三维可视化设计软件平台提供初步实施依据。     

基于MicroStation的铁路牵引变电所防雷设计应用

针对铁路牵引变电所易受雷击的特点,采用折线法计算防雷过程,利用MicroStation二次开发功能编写代码,实现不同避雷针设置情况下的防雷保护范围空间模型构建;依托铁路牵引变电所防雷设计流程,开发基于MicroStation的铁路牵引变电所防雷设计工具。通过实际案例进行的应用验证结果表明：该工具提供了可视化设计手段,在提升防雷设计准确性的同时减少了专业设计人员的计算量及工作量,为铁路工程BIM设计提供了新思路。     

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。     

基于数字化设计系统的铁路站场BIM自动化建模研究

铁路站场设计是一项复杂庞大的系统工程,应用BIM技术可集成工程项目各种相关信息,形成工程数据模型,实现项目全生命周期中动态的工程信息创建、沟通和管理。然而,当前国内外铁路站场BIM的研究尚处于起步阶段,存在着建模工作量巨大,效率较低的问题。基于此,对铁路站场BIM模型快速构建方法进行了研究,提出基于铁路站场数字化设计系统,可将设计参数信息进行数字化保存,依据参数信息高效驱动铁路站场BIM模型的构建,并对铁路站场数字化设计系统总体架构与BIM模型设计插件的程序模块与流程进行了介绍。通过开发的软件原型系统初步验证,该方法能实现铁路站场BIM模型构建在效率与质量上的双重提升。     

BIM在铁路设计中的应用探讨

通过阐述建筑信息模型(BIM)概念,分析基于BIM技术的全生命周期理念的建筑优势,并介绍BIM技术在国内外建筑业及国内铁路行业的发展现状,提出铁路设计应用BIM的5个关键点:与GIS技术结合、综合管线碰撞检测、站场运营管理、协同设计与作业、项目各阶段的衔接,总结国内BIM发展存在的问题:行业标准缺失、三维协同设计理念缺乏、专业软件不足、市场认知与人才培养问题,并提出对应的推行BIM策略,最后提出BIM将引领铁路建设向信息化、智能化发展。     

基于WebGL引擎的铁路工程BIM+GIS平台研发及(设计阶段)应用

随着铁路行业BIM设计软件和二次开发插件的不断完善，铁路工程中的BIM设计方法正日趋成熟。为了更好地解决BIM软件自身在整体组装、周边地理信息融合、模型尺度表达、一致分析、全局定位存在的不足，提升设计模型集成和信息共享的效率，解决设计人员对设计区域场景立体感不足、多源信息获取不直观、设计专业间交互欠缺及汇报展示过程效率低等问题，依托某铁路项目，开展了针对铁路工程的BIM+GIS平台研究。平台整体采用B/S模式，后台通过融合多源GIS数据、多专业BIM设计模型数据和项目专业人员角色权限数据的综合数据应用构建方案，实现了多源数据的融合与入库；前端以WebGL引擎为底座，开发实现基于设计阶段的场景应用。在此基础上，平台实现了基于人员角色权限的多源异构GIS数据和多专业BIM模型数据的整合与共享，实现了场景数据基础管理、三维空间分析、三维标注与绘制、定位展示查询和快速建模等功能。通过某铁路实际应用验证表明，该BIM+GIS平台准确还原线路周边地理、地质环境，在方案优化、专业接口优化、专业设计优化、差错漏碰冲突检查及可视化交付方面提高了专业内部和专业间的协同设计效率，减少了设计中的差错漏碰及丰富...     

基于BIM技术的铁路工程正向设计方法研究

铁路工程BIM设计相比建筑工程具有涉及专业多、专业接口复杂、与地形地质关系密切的特点。在现阶段,由于专业间BIM资源不能很好地相互利用,铁路工程BIM仍以单专业翻模为主,各专业开展BIM正向设计困难。对此情况,选取银西高铁项目为研究试点,以本特利平台系列软件为基础,按照铁路工程设计一般流程,探索研究基于BIM技术的铁路工程正向设计技术路线。提出一种铁路工程BIM设计协同管理和正向设计方法,并对铁路BIM标准进行初步应用,为今后开展铁路工程全专业BIM设计提供借鉴。     

铁路电力专业BIM设计工具系统探讨

铁路电力专业实现BIM设计具有迫切的现实意义。搭建铁路电力专业BIM设计工具系统,既是实现该专业BIM设计的必由之路,也是解决传统设计问题的机会。在数据驱动设计的技术路线指引下,结合电力专业实际特点及铁路BIM技术应用现状,通过梳理设计需求,探讨符合国际BIM标准的铁路电力专业BIM设计工具系统及研究路径,并给出设计工具范例。     

基于青连铁路四电工程BIM技术的应用研究

以青连铁路四电工程为试点,对铁路四电BIM技术进行应用。开展基于达索平台的铁路四电过程BIM技术的应用研究,通过青连铁路四电工程BIM技术的应用与实施,具体分析BIM技术在铁路建设协同设计、施工过程以及项目管理中的方法与应用。探索出一种适用于铁路四电工程BIM应用的技术路线,从协同设计到施工管理,基于BIM模型完成铁路四电工程拓展应用,提供了系统的BIM应用案例。     

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。     

BIM技术在铁路地质勘察中的应用

为解决传统铁路设计存在不同专业间信息沟通不及时、不完全、设计意图表达和理解不明确、设计成果不能有效地服务于铁路工程建造、运营、维护等问题,提出BIM技术应用到铁路设计及地质勘察中的必要性及重要性。BIM技术具多维化、协同性、模拟性等特点,并贯穿设计、施工、运维整个铁路生命周期,其应用能有效地实现勘察成果的数字化、可视化,使铁路设计中各专业能基于BIM模型进行协同设计,多阶段无缝衔接,最大程度实现信息共享,提高设计效率,减少设计变更成本。初步提出将BIM技术应用到铁路地质勘察设计中的2种途径:一是将现有二维成果资料三维化;二是直接模型化勘察基础数据。为BIM技术在铁路地质勘察中的应用提供了参考价值。