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。     

基于UML的列车运行监控装置功能建模分析

既有线铁路系统运营场景复杂,运营需求多变,导致列车运行监控装置（LKJ）功能需求变化频繁,为了合理、规范地管理功能需求,有必要基于UML对LKJ功能进行建模研究。通过分析LKJ的结构与功能,建立了系统的用例模型;利用UML语言中的类图、顺序图和状态图,分析LKJ主要运营场景的静态结构与动态行为,并由此建立各场景的静态模型和动态模型;最终对所建LKJ功能模型进行验证,确保模型的正确性和完整性。利用所建的LKJ功能UML模型,能避免对LKJ功能需求的歧义理解,有利于开发与维护工作的顺利进行。     

IFC铁路通信系统分解及数据需求研究

在工业基础类(IFC)铁路标准研究项目背景下,关注铁路通信领域的数据存储标准研究。根据铁路通信工程的实际需求,提出了IFC铁路通信系统分解架构,采用面向对象理念对各铁路通信领域特有构件进行数据需求的定义,实现了铁路通信工程信息模型的基本数据描述。为铁路通信工程全生命周期数据存储、共享与应用提供了技术支撑。研究方法及成果对其它相关领域具有借鉴作用。     

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。     

基于BIM的铁路信号构件库搭建与运用

针对铁路信号专业BIM正向设计过程中构件不完善的问题,充分调研了铁路信号专业BIM设计过程中所涉及的各类构件,并根据铁路工程构件分解方法完成了铁路信号BIM构件的分解;利用同类整合的方法对铁路信号BIM构件进行单元划分,并搭建了基于BIM的铁路信号构件数据库;将该构件数据库与奔特力平台相结合,完成了铁路信号BIM构件库的搭建,并将该构件库应用到铁路信号BIM正向设计中。应用实践表明,本文所搭建的铁路信号构件库能够适应目前铁路信号专业BIM正向设计的需要。     

基于UML的城市轨道交通列车超速防护系统建模

分析I-Logix公司的Rhapsody软件的主要特性,在Rhapsody开发环境下对北京地铁1号线的ATP系统车载设备进行UML建模,并介绍系统级调试功能。     

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。     

基于工业基础类(IFC)标准的城市轨道交通建筑物楼梯规范自动化检查方法

以城市轨道交通建筑物的楼梯为对象,提出一种基于工业基础类(IFC)标准的自动化规范检查方案.从IFC标准的基础语义入手,引入模板匹配的方法,研发一个基于IFC标准的规范自动化检查平台,能从IFC语义中直接检验的属性和不能直接检验的属性分别采取两种解决方法.对能直接检验的属性采用模板匹配进行属性校验的方法,对不能直接检验...     

铁路信号数据配置系统及应用研究

铁路信号数据配置系统用于铁路信号产品工程应用设计、数据配置、信息化及数据分析。通过实现统一的数据图形化处理及数据配置,完成各信号产品配置数据的差异化输出,并纳入数据配置的前端工程应用设计。通过信息化手段,使项目管理层和领导层能随时掌握工程进度,有利于资源调配和项目全局把控。针对工程应用设计数据和信号产品配置数据,进行研究和统计分析,有效提高信号产品的交付质量与效率。     

基于UML建模的计算机联锁进路模块Petri网验证

对于铁路车站计算机联锁软件中的重要部分之一的进路模块,使用UML对其进行建模。针对UML没有精确语义、缺少模型分析和验证手段不足的缺点,利用具有严格理论分析方法的Petri网对模型进行形式化验证,保证模型的精确性和安全性。     

基于Rhapsody工具的列车接口单元软件建模应用

列车数据接口单元是一个多线程、多接口和多功能的非安全通信设备,在车载信号系统中起着传输、记录和配置车载信号设备的作用.本文采用面向对象的UML实时系统建模方法,分析了列车接口单元的设计组成,利用Rhapsody工具建立系统中各实体之间的静态和动态关系,从用例图、类结构图、序列图和状态转移图分别对系统进行了较为深入的研究和说明,为建立系统的动态模型和软件编程提供了可靠依据.系统原型模型已应用于列车数据接口单元的软件开发中,并获得较为满意的效果.     

铁路信号运维阶段BIM模型交付及数据标准研究

为提高铁路信号专业设计建设期数据的应用价值,解决各级信号系统间数据共享标准不一的问题,建立以BIM技术为支撑的铁路信号专业运维管理模式,研究基于模型的数据交付和管理方案.首先,根据信号专业系统性运维特点,讨论模型竣工交付原则,提出专业-工程单元-系统-设备四级模型结构树构建方法和室内室外分类的模型命名规则,并分析运维模...     

基于UML的列车运行调度系统软件模型

按照面向对象软件工程的思想,在对列车运行调度系统分析的基础上,对系统中各实体之间的静态关系和动态关系进行研究,并详细描述软件系统的分析和设计过程。基于UML建立软件系统的用例图、类结构图、序列图和状态转移图,从静态和动态两个角度描述调度系统的软件模型。用例图从用户的角度描述系统的功能;类结构图指明系统中存在的类以及类之间的静态关系,描述系统的静态模型;序列图着重描述控制流在对象之间的流动过程,状态转移图描述对象的转移过程以及状态变化的条件。序列图和状态转移图从不同的角度描述系统的动态行为,建立系统的动态模型。该模型已用VC 6.0实现,并在高速铁路综合调度仿真系统中得到应用。     

基于UML语言的CTCS-1级车载ATP功能建模分析

分析CTCS-1级车载ATP的硬件结构和功能需求,建立系统的用例模型;从系统运营场景出发,划分系统功能的参与者,定义参与者的属性和行为,由此建立了场景类图模型和系统类图模型;利用活动图和时序图,从不同角度描述了系统功能参与者间的交互情况;借助编程语言对所建功能模型进行了验证。     

基于UML与CPN的CTCS-3级列控系统建模与验证方法研究

CTCS-3级列控系统安全功能极其复杂,为保障其正常运转,有必要对列车运行控制系统的建模与验证进行深入研究。在分析了UML建模图和有色Petri网优缺点的基础上,提出了UML和有色Petri网(CPN)相结合的建模与验证方法,并应用在CTCS-3系统中,对CTCS-3级列控系统的建模与验证具有积极的研究意义。     

基于Web的继电保护管理信息系统的UML设计

针对基于Web的继电保护管理信息系统的功能特点和开发难点,用UML实现了Web的继电保护管理信息系统的建模,为系统软件的开发奠定了基础.     

基于UML扩展机制的列控系统建模方法研究

本文从列控系统中离散计算过程和连续物理过程的一体化建模入手,利用UML2.0支持的底层语言扩展机制构建面向列控系统混成特性的建模方法和原型工具。新的建模方法丰富了UML的模型表达能力和应用范围,使得对列控系统功能和行为的描述更加直观和准确。同时,为进一步的设计和验证提供精确语义支持。     

基于BIM的地下管网快速建模方法研究

地下管线的种类多样性和空间关系复杂性,使得目前直观性差、易出错的二维管理模式在城市轨道交通线路规划和车站建设时存在难以发现潜在的管线碰撞冲突等一系列难题。采用BIM API二次开发技术、数据库技术和C#语言,实现了管线数据提取处理算法、管段与管点连接构件的建模方法,解决了地下管线数据批量自动导入和复杂地下管线模型的快速高效创建关键问题。开发了地下管网三维建模系统,建立了管线颜色色系,实现了地下管网布局直观可靠的BIM表达,系统能够适用于各类型地下管线建模。通过与地下车站及周边构筑物融合进行三维可视化展示,直观地反映了整个地下空间的具体情况,为城市轨道交通地下管网三维建模提供了借鉴和参考。     

基于建筑信息模型(BIM)的城市轨道交通线路快速建模方法

城市轨道交通线路涉及的专业多,模型复杂。为提高建模效率和建模精度,采用RevitBIM软件平台的二次开发技术和C#编程语言,通过控制参数方法,实现桥梁、隧道、轨道等线路结构物参数化族自动建立。根据线路敷设方式划分线路区间,利用Revit软件二次开发的程序进行区间分段加载,实现了城市轨道交通线路所有结构部件BIM的自动组装;建立了城市轨道交通三维BIM的快速拼接方法,减少和降低了模型细化和拼接的复杂度。