铁路BIM设计系统中的大数据渲染技术研究

研究目的:针对铁路多专业集成BIM设计系统因大数据渲染效率低下出现的响应迟缓和用户界面停滞问题,研发CPU预剪除技术。通过CPU计算剪除一部分不需要渲染的铁路BIM设计模型,减少后续GPU计算需要处理的数据量,优化CPU和GPU的计算负载,达到提升系统运行速度、减少系统响应时间的目的。研究结论:(1)基于铁路BIM模型的空间分布规律,应选择使用R-树空间索引实现CPU预剪除;(2)在大饭铺至马栅铁路线BIM设计实验中,采用基于R-树空间索引的CPU预剪除技术后,铁路BIM设计系统的渲染效率提升幅度达170%~210%;(3)基于R-树空间索引的CPU预剪技术能够有效缓解铁路BIM设计系统中的大数据渲染压力;(4)该研究结果可应用于铁路多专业协同设计领域。     

铁路工程地质BIM技术与应用研究

铁路工程地质BIM技术是铁路行业工程建设信息化发展的重点和难点。从理论基础、技术路线和地质BIM技术实现方面论述地质BIM建模理论及方法;从地质专业应用和多专业BIM协同设计方面分析铁路工程地质BIM技术应用;阐述地质BIM技术重点和难点问题,并对其进行前景分析,提出铁路工程地质BIM技术应在线路规划、项目勘测、详细设计、施工建设和运营管理等阶段进一步深化和发展,可为铁路地质BIM技术开发提供参考和借鉴。     

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。     

BIM技术在阳大铁路接触网设计中的应用

分析接触网设计现状与BIM技术优点,阐述铁路四电IFC标准。在采用BIM技术设计过程中,论述和分析Bentley软件(北京)有限公司和达索析统(上海)信息技术有限公司软件的优缺点。通过BIM技术在阳大铁路设计中的应用,实现接触网专业与其他专业的协同设计,直观体现接触网的设计成果,初步形成设计流程,可为铁路全生命周期BIM技术研究提供借鉴。     

BIM技术在武襄十铁路全专业的应用

选取武襄十铁路从武当山西—王家庄隧道出口、正线长8.3km的试验段,开展BIM技术在铁路航察、地质、线路、桥梁、隧道、路基、站房、四电、给排水、环保全专业的研究实践。首次采用Autodesk软件平台实现在铁路全专业的BIM设计,初步总结铁路设计领域的BIM设计流程,为下一步铁路行业全专业的BIM设计奠定基础。     

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。     

BIM技术在铁路隧道设计中的应用

阐述BIM在铁路领域中的应用理念和BIM在铁路设计中的发展趋势。针对铁路隧道专业,结合宝兰客运专线石鼓山隧道辅助坑道工程,从斜井模型建立、模型审查和生成二维视图等方面分析BIM在隧道设计中的应用,探索BIM三维模型的建立,实现隧道设计从传统二维向三维转型;提出铁路建设项目各参建方BIM技术应用方案,分析运用BIM技术开展铁路设计的发展趋势。     

福厦铁路泉州湾特大桥工程BIM技术应用研究

为推进BIM技术在铁路桥梁设计中的应用,研究选取福厦铁路项目中的泉州湾特大桥作为BIM技术应用工程,系统介绍铁路桥梁BIM的参数化设计思路和设计流程,采用CATIA平台,建立全桥结构BIM模型,并总结BIM设计成果,为其他铁路桥梁BIM设计及各专业协同工作提供参考。     

BIM技术在铁路机务段设计中的应用

铁路机务段设计具有涉及专业多、专业接口复杂的特点,传统二维设计容易出现管线碰撞及设计缺陷。为提高设计质量,以迁建西安机务段项目为依托,对BIM技术在大型铁路工程中的应用进行探索。本项目运用Inventor、Revit、Navisworks等设计软件作为BIM设计工具,将所涉及的14个专业工程内容全部进行BIM设计。通过建立族库、各专业BIM设计、模型整合的流程,构建一个覆盖全专业的数字化仿真模型,并总结出一套机务段BIM设计流程。实现了模型可视化展示、二维出图、属性信息添加、工程量统计、碰撞检测等应用。机务段工程设计复杂,专业接口众多,运用BIM技术可直观展示设计意图,并能轻易发现各专业设计中的错、漏、碰、缺问题,为提高设计质量提供有力保障。     

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。     

基于达索平台的铁路BIM自上而下设计模式研究及应用

目前铁路BIM设计大多局限于模型建立阶段,缺乏对整体设计流程及模型全生命周期应用的统一管理。基于达索3DExperience平台,结合多年铁路各专业BIM协同设计实际管理工作经验,整理并实现BIM设计中多专业的协同设计,总结自上而下的协同设计流程。从骨架驱动设计、专业人员组织划分、自上而下设计模式、ENOVIA权限管理等多个方面,介绍基于达索平台的铁路BIM自上而下设计模式。     

基于BIM技术的铁路数字化设计与应用

阐述基于BIM技术的铁路数字化设计工作主要内容,包括三维数字设计平台选择、设计标准建立、构件库建立、协同设计平台搭建和管理、各专业BIM设计与模型分析应用等.数字化设计和交付是实现铁路数字化和智能化的重要内容,BIM技术与铁路融合后形成铁路数字化设计的成套理论和技术体系,对提高铁路工程信息化管理水平、提高设计质量和效益...     

基于BIM技术的铁路中间站三维设计方法研究及实践

BIM技术是在建筑行业中推广使用的一项重大革新技术,但在铁路建设行业中尚处于起始阶段。通过分析BIM技术特点和铁路行业应用现状,将实现BIM技术的理论和方法应用于占铁路车站数量比重最大的中间站设计中,探索铁路设计行业构建BIM技术平台的新方法。首先对中间站的基元模型划分并进行三维建模,在Access数据库中建立铁路中间站的标准站型库,利用Revit软件平台,结合数据库实现中间站的参数化设计,通过人机交互方式进行编辑与修改,输出设计成果,以支持后续专业的需求与后续功能的实现,满足铁路规划、工可设计研究阶段需求。     

GIS在铁路BIM全生命周期中的综合应用探讨

BIM技术在建筑工程设计、施工和运维等全生命周期中的应用越来越广泛,已经逐渐从BIM1. 0"建模为主,应用为辅"初级阶段的专业有限应用迈入到BIM2.0"应用为主,建模为辅"中级阶段的系统性应用。铁路BIM设计具有长大带状、专业众多等特点,利用GIS的海量数据组织管理和空间分析功能可更全面地实现BIM的应用价值,为铁路行业BIM设计成果的交付提供新的途径,服务于铁路BIM的全生命周期应用。     

新建福厦铁路站房工程BIM设计

介绍福厦铁路站房工程BIM设计建模统一标准和BIM技术在站房工程设计中的应用。各站房BIM设计建模统一标准是后期深化应用实现智能化全生命周期管理的基础,是站房工程BIM设计便于融入全线BIM系统的技术条件。通过利用BIM的协同化、参数化、精细化、可视化等技术优势,更好地完善福厦铁路站房工程设计。     

基于欧特克平台的铁路路基BIM设计技术研究

铁路路基BIM设计与地形结合较为严密,路基BIM模型不规则结构较多,批量建模困难,路基附属结构设计与地质参数关联性较强,与各专业模型信息交换较多,协同设计难度大,路基专业已经成为铁路BIM设计较难突破的专业。依托银西高铁BIM试点项目,选择欧特克平台进行铁路路基BIM设计实践,探索并验证铁路路基BIM设计技术路线,通过对路基本体模型的创建、路基附属结构模型的拼装、区间路基排水设计等方面的应用,探讨该平台对于铁路路基BIM设计的适用性,对铁路路基BIM设计的重难点问题进行分析。研究结果表明:需要对欧特克平台相关软件进行二次研发,才能解决路基BIM设计中的重难点问题,在快速建模、协同设计、信息利用、出图及工程数量计算等方面取得突破,提高铁路路基BIM设计应用水平。     

铁路BIM技术顶层设计研究与应用

针对BIM设计过程中各专业应用"多、乱、杂"等问题,开展中铁第四勘察设计院集团有限公司铁路BIM顶层设计研究。首先确定BIM设计技术路线,再从BIM设计的资源标准、行为标准、交付标准等方面开展企业BIM标准编制,并完成族库系统、BIM协同设计平台等重点项目开发。根据国内外环境,确定铁路BIM设计的中长期目标,并开展政策保障等研究,逐渐确立铁路BIM顶层设计内容,并在2018—2020年的铁路BIM设计项目中得到验证,取得了良好成效。     

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。     

高速铁路轨道BIM设计系统研发

目前,BIM技术在建筑领域已有较多研究和应用,并开发出相应的专业设计软件,而在高速铁路轨道专业尚缺少相应的专用软件。基于Bentley平台的MicroStation软件进行二次开发,根据正线及站线各类常用轨道结构的设计流程,结合中国铁路BIM联盟相关标准,实现各类线下基础上有砟轨道及CRTS双块式无砟轨道的BIM设计、钢筋混凝土结构配筋,以及轨道结构模型信息添加、工程数量统计等功能,并提供CRTSⅢ型板式无砟轨道布设接口。研究结果表明：该轨道BIM设计系统适用于高速铁路轨道专业各个设计阶段,程序界面友好、操作简单、运行稳定,能大幅提高轨道专业BIM设计效率,设计成果可为后续阶段更深层次的BIM应用打下良好基础。     

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。