IFC在铁路隧道中的应用研究

IFC标准是开放的建筑产品数据表达与交换的国际标准,支持建筑物全生命周期的数据交换与共享。根据铁路工程需要进行IFC Schema扩展,形成铁路IFC标准可为基于BIM的铁路工程建设管理服务。依托大瑞铁路高黎贡山隧道,基于Bentley平台开展铁路IFC标准在隧道项目的应用研究。完成了铁路隧道IFC标准到商用BIM软件平台的嵌入,能够将设计模型信息传递至施工模型,将施工模型信息传递至工程建设管理平台,实现了信息在相关阶段的传递和互用。     

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。     

基于IFC的铁路工程信息模型数据存储标准研究

铁路工程信息模型数据存储标准是中国铁路BIM标准体系的重要组成部分。在IFC4标准的基础上,依据中国铁路BIM标准体系框架,通过动态扩展与静态扩展,将IFC表达的铁路工程实体分为空间结构单元、构件、零件、组合件,组织各个专业领域的铁路工程信息模型,为铁路BIM数据模型的创建和存储提供指导方法和实施规则。     

IFC铁路标准制定流程及交付内容研究

研究目的:建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术已被国家和各行业大力推广应用。为解决各BIM软件数据格式不统一造成应用障碍,国际组织提出了工业基础类(Industry Foundation Class,IFC)标准,旨在通过一种通用的中间数据存储格式实现不同BIM软件数据交换。通过本研究,为IFC铁路标准的制定及软件开发提供参考。研究结论:(1)进行了IFC铁路标准的需求分析,确定了IFC铁路项目的目标;(2)定义了IFC铁路标准的数据需求、项目用例、信息交付手册、领域概念模型;(3)研究结论符合铁路行业实际需要,具有可操作性(可重复性);符合国际标准研究方法与路线,具有一定的代表性。     

基于IFC标准的城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据有效性检查

城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据的体量不断增长,数据的有效性成为各个阶段协同工作的关键要素之一。以IFC(Industry Foundation Classes)标准为基础,对实现城市轨道交通BIM数据的有效性检查进行分析。基于IFC标准架构对轨道交通BIM数据的完备表达,引入了模板匹配的检查方法,搭建了基于IFC标准的BIM数据有效性检查平台,实现了对城市轨道交通BIM中对象及属性信息的有效性检查。最后,通过实际工程案例测试验证该方法的可行性。     

基于IFC的轨道交通BIM构件标准库研究

针对轨道交通工程的建筑信息模型(building information modeling,BIM)建模方法不统一、信息不规范,导致 BIM 模型数据难以在后期有效统一应用的弊端,研究基于工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准的轨道交通 BIM 构件标准库。首先,根据轨道交通工程各专业构件的表达需求,研究构件类型、构件信息的 IFC表达,以及适配 IFC 标准的扩展机制;其次,提出轨道交通 BIM 构件标准库技术框架,主要包括基础数据层、技术支撑层、应用场景层、用户层;然后,采用国家标准的分类编码方法定义轨道交通各专业 BIM 构件的分类编码,设计了构件信息模板,规范各专业构件的属性信息及其资源链接方式;最后,研究 BIM 构件模型的加解密方法,以保障轨道交通工程 BIM 模型数据的安全性。研究结果表明,通过搭建统一的 BIM 构件标准库,能够促进参建方采用标准化的 BIM 构件模型创建轨道交通 BIM 项目模型,保障 BIM 模型的规范性。     

铁路工程信息模型数据存储国际标准框架研究

研究目的:在铁路信息化总体规划的指导和中国铁路"走出去"战略的推动下,铁路BIM数据标准亟待与国际接轨。然而,目前中国铁路工程信息模型数据存储标准只是针对中国铁路行业的需求,在国际适用性方面存在不足。在building SMART国际组织的IFC基础设施总体架构与IFC线性交通基础设施公用模式的指导和协调下,本文旨在通过广泛的需求分析,融合各方研究成果,并进行抽象提炼,研究铁路工程信息模型数据存储国际标准框架。研究结论:(1)IFC铁路国际标准体系结构包括领域层、共享层、核心层和资源层;(2)IFC铁路国际标准项目研究范围包括铁路行业特有的内容:线路、轨道、车站、电力、通信、信息、信号、机务车辆设备、电气化;(3)IFC铁路国际标准的发展路线是成为IFC5标准的一部分,进而成为ISO标准;(4)本研究成果可为IFC铁路国际标准后续的研究及编制提供指导和支持,进一步推动BIM技术在铁路行业的应用。     

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IFC标准的地质模型数据存储研究

以建筑信息模型(BIM)技术为基础,对国际IFC标准体系结构和扩展方法进行深入研究分析,针对现有实体中缺少表示工程地质数据的现状,结合工程地质专业BIM技术应用需求,以工程地质为研究对象,分析基于三棱柱建模法的地质模型组成结构、地层划分、数据处理和建模过程,在IFC ADD2基础上定义地质数据存储所需的实体和属性,并开发SmartGeology地质软件平台,实现地质模型的创建、数据存储和实体验证等功能。通过软件平台中试验工程数据的验证,证明了基于IFC地质模型实体扩展方法的可行性,有利于地质模型数据的标准化,促进地质模型数据的交换。     

基于IFC4的电气化铁路接触网BIM数据存储标准研究

通过对IFC4数据标准框架及存储结构的研究,结合电气化铁路接触网自身的特点,充分考虑数据标准的兼容性及可扩展性,参照传输/配送系统的定义模式,总结接触网系统结构组成及电能配送关系,提出基于IFC4的电气化铁路接触网BIM数据存储标准扩展原则及具体实施方案,分别从实体构件、预定义类型及属性集三个方面对IFC4标准进行扩展,为铁路行业开展多专业、跨平台协同设计,实现信息模型的数据转换与数据共享提供技术支撑。     

基于达索系统的轨道BIM设计算量方法研究

建设数字化铁路离不开可覆盖轨道工程全生命周期应用的BIM技术。在轨道工程BIM设计工作中,工程数量计算是一项重要的设计内容。采用IFC标准作为BIM数据存储标准并扩展其定义,以适用于轨道BIM工程算量。将按照扩展定义的IFC架构建立的轨道模型,通过ENOVIA端导出为XML文件格式并解析XML文件,可以得到轨道BIM设计工作中的工程数量。采用该方法计算工程数量精度可靠、效率较高、应用灵活,且可拓展适用于其他专业。     

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。     

基础设施领域IFC国际标准研究

IFC标准原为面向建筑领域的BIM数据表达和交换标准,随着BIM技术在基础设施领域的应用越来越广泛,bSI开展了多个项目以将IFC标准扩展至基础设施领域,包括铁路、道路、桥梁、隧道、港口、水运等,并引入线性参考概念,增加Alignment定义。在对bSI标准流程进行简要介绍的基础上,阐述基础设施领域IFC标准扩展项目及标准编制过程,并通过相互协调融合,构建了统一的UML模型报告与IFC标准定义,描述了基础设施领域IFC标准采用的验证方法。扩展后的IFC4.3标准涵盖建筑、桥梁、铁路、道路、地质、线路中心线、港口、水运等内容,而隧道将在此基础上扩展定义并发布为IFC4.4。此外,根据b SI在2020年发布的技术路线规划,对IFC标准未来发展方向进行阐述。该研究可为相关领域BIM研究与应用提供重要参考。     

铁路信号IFC国际标准的研究与制定

介绍IFC国际标准的制定过程,论述铁路信号IFC国际标准的研究内容和研究方法,包括铁路信号IFC国际标准工作范围确定、IFC分解方式研究、共享构件和通用模式研究、用例确定、数据需求分析,以及IDM、MVD等IFC相关内容研究;针对各项研究内容,提出铁路信号IFC国际标准的实现方法和流程,分析研究过程中容易出现的问题和解决办法,从根本上解决了目前IFC标准在铁路信号领域的缺失问题。研究表明,本文论述的IFC标准研究内容和方法不仅适用于铁路信号领域,同时也适用于其他铁路工程领域,可以为今后铁路工程BIM实施标准的制定、铁路BIM软件的研发以及铁路BIM应用研究等提供参考。此外,本文研究制定的IFC国际标准将中国铁路相关标准与国际标准接轨,研究成果将成为国际BIM应用最重要的标准之一,为中国铁路"走出去"战略打下基础。     

IFC铁路通信领域概念模型构建方法研究

采用统一建模语言UML构建IFC铁路通信领域概念模型是IFC铁路通信标准研究的一项重要内容。基于IFC铁路通信系统分解及数据需求的研究成果,深入研究IFC铁路通信领域概念模型的构建,提出一种模型构建方法:将通信元素分为空间、物理、功能空间以及系统4类元素,提取4类元素构建3个核心模型,即空间模型、物理模型及功能模型。3个模型互相关联、密不可分,共同组成IFC铁路通信领域概念模型。该模型通过对铁路通信领域实际需求进行抽象和提炼,实现了对IFC铁路通信系统准确、完善的描述,对IFC铁路标准研究起到重要推动作用,也为今后相关通信BIM设计软件的开发奠定了基础。     

基于BIM技术的协同管理分析

BIM作为新兴的信息集成技术,其基础在于模型,核心在于信息,应用在于协同。在介绍国内外BIM协同管理现状的基础上,分析基于BIM的协同作业、协同设计及基于模型管理的协同体系等几种协同管理方式。针对BIM协同管理面临的格式、标准和平台3方面难题,提出持续发展BIM数据格式、完善BIM信息交互标准、支持数据再利用的协同云平台等BIM协同管理实施建议。     

基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法

随着BIM+GIS相关技术的快速发展，对勘察设计成果多维化表达的需求持续增强，如何解决铁路站场专业设计流程复杂、接口专业繁多等问题造成的三维建模效率低下的现状，以及由此导致的二维勘察设计工具平稳过渡到三维设计平台是铁路站场工程亟待研究的热门问题。国内外市场公开发行的三维建模产品形式多种多样、效率参差不齐，针对不同的工程应用场景适应性差异巨大，并且现有产品多为封闭的图形数据库存储格式，不同平台之间难以实现准确、高效的协同化作业。国际buildingSMART组织提出的IFC技术和相关标准为数据从底层逻辑实现跨平台流通提供了出色的技术路线和发展理念，以及高度可扩展性。结合MDB/SQL等成熟的数据库技术将AutoCAD图形数据与IFC编码信息梳理成一套完整的映射和存储关系，并开发了配套软件系统，可以将图形信息经数据库模块等中间件生成为IFC文件，进一步基于OpenRail Designers平台参考L-SYSTEM理论和NURBS建模等方法开发了一套将IFC文件读入并自动创建BIM模型，由于是配合铁路站场专业需求的二次开发，将二维勘察设计成果转化到三维勘察设计成果的过程中也能够将很多原自定...     

铁路BIM数据存储标准方案研究

铁路BIM数据存储标准是提供一种统一的格式,解决铁路工程项目全生命周期不同阶段及不同参与方间的信息共享问题。中国铁路BIM联盟成立的初衷是推进铁路行业内的BIM标准化应用,因此满足铁路行业内的BIM数据存储标准是联盟的一项重要工作内容。在对KML、City GML、IFC等不同格式研究的基础上,提出不同的扩展方案,并就铁路工程线状空间分布特点,根据不同评价指标进行比选;最后提出针对铁路BIM的推荐扩展方案,并给出基于该方案进行铁路BIM扩展的方法。     

BIM技术在西韩城际铁路等三条陕西城际项目中的应用研究

近年来,在铁路BIM联盟推动下,铁路行业BIM技术发展迅速。但是由于受铁路行业自身特点的影响,铁路工程BIM技术应用尚未完全成熟。为促进BIM技术在铁路工程中的推广及应用,以陕西3条城际铁路BIM技术应用为案例,对铁路行业BIM技术应用面临的三维信息模型的高效构建、铁路BIM标准的应用、信息的交付与传递等难题进行研究。从铁路行业专业BIM软件的研发、铁路项目BIM标准的建立和完善、BIM综合管理平台的研发等方面对铁路工程BIM技术应用面临的难题提出解决对策。研发适用于铁路各专业的辅助设计软件。编制城际铁路BIM设计应用指南和设计成果交付标准,利用LID编码构建铁路辅助设计各专业结构树,并对铁路联盟IFD标准进行扩展和完善。研发BIM建造管理平台,为设计成果交付和施工阶段的BIM技术应用提供了基础。     

IFC铁路通信用例构建方法研究

工业基础类(IFC)标准是为解决建筑信息模型(BIM)各软件间的数据交换而推出的一种通用的、标准的中间数据格式,用例在IFC标准研究中起着至关重要的作用。介绍IFC用例的主要内容和作用,研究铁路通信用例用户需求法、借鉴法和IDM检查法等3种构建方法,具体阐述IFC铁路通信用例的形成过程,以铁路设计和施工关心的内容作为优先考虑对象,完整描述12个高优先级的铁路通信用例。该过程及方法可为IFC铁路标准或其他IFC领域用例构建提供借鉴。