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IFC标准的高铁接触网信息模型创建的研究

研究目的:BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术对于提升工程建设管理水平具有重要作用。当前,高铁接触网BIM技术的应用研究仍然停留在起步阶段,且进展缓慢。利用基于IFC(Industry Foundation Classes,工业基础类)标准对高铁接触网BIM信息进行描述,是解决这一问题的有效途径。研究结论:(1)通过对比IFC标准各种扩展机制,提出采用代理类与自定义属性集相结合的扩展方式进行高铁接触网BIM基本信息描述;(2)开展了高铁接触网BIM信息分析,构建了高铁接触网身份信息、定位信息和技术信息IFC属性集;(3)提出了高铁接触网BIM建模方法;(4)经验证,本文提出的属性集与建模方法有效可行,有利于提升高铁接触网BIM模型的完备性,可为深化高铁接触网BIM技术的应用研究提供技术支撑。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

铁路线路中心线IFC标准编制与应用实践

铁路线路中心线作为基础工程数据,在铁路项目全生命周期内广泛应用。参考国际标准,完成铁路线路中心线IFC标准的研究和编制。通过应用验证,证明该标准适用于铁路工程BIM信息传递,满足铁路工程线性定位需求。     

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。     

达索系统3D体验平台支持BIM数据存储标准

达索系统的3D体验解决方案以数据管理平台为核心,搭建集建模、仿真、协同、管理为一体的企业级三维可视化BIM项目管理平台,提供强大的BIM数据标准管理功能,支持企业或者行业根据自身需求部署定制的数据标准,并在其土木建筑行业模块中预置了基于国际标准IFC编制的AEC数据标准。通过IFC标准,既可在3D体验平台中创建含有丰富信息的BIM模型,也可把多种业界软件创建的BIM模型导入到3D体验平台进行管理。     

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。     

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。     

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。     

基于BIM市场产品现状的正向设计方案探索

基于国内外BIM市场产品的应用现状,从BIM基础理论、IFC交互标准、产品在不同阶段的运行速度、软件间的交互方式以及产品综合应用等方面出发,对现有的BIM软件进行综述、比较及选择。依附于京张高铁项目,参照已经出台的法律法规、IFC标准等,从设计的角度出发,提出铁路公共建筑正向设计的思路及方案,并在该项目中进行了应用。最后,对BIM技术给未来铁路公共建筑带来的深远影响进行论述。     

联盟大事记

<正>(2015年6—12月)铁路工程信息模型数据存储标准初稿编写完成2015年6—7月,联盟以中国铁路总公司2014年《面向铁路工程建设全生命周期的BIM应用关键技术研究》重大课题为依托,组织铁一、二、三、四院,铁科院共同完成铁路行业线路、路基、桥梁、隧道、站场、轨道等专业铁路IFC标准编     

关于发布铁路四电工程信息模型数据存储标准的决议

正2016年7月7日,铁路BIM联盟(以下简称"联盟")在北京召开了2016年第一次理事会,会议应到理事单位8家,实到8家。经理事单位审议和表决,大会通过以下决议:以联盟名义发布铁路四电工程信息模型数据存储标准(以下简称"铁路四电IFC标准")。发布名称:铁路四电工程信息模型数据存储标准。发布载体:联盟刊物《铁路技术创新》期刊。发布范围:全路公开发行,其他行业交流赠阅。发布内容:《铁路四电工程信息模型数据存储标准》在参考《铁路工程信息模型数据     

铁路领域BIM研究知识图谱构建与分析

研究目的:建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)近年来在铁路建筑领域取得越来越广泛的应用,成为该行业赋能的重要技术手段之一。为研判BIM技术在铁路领域的应用现状及发展趋势,以国内外文献为数据源,运用文献计量理论方法,从研究热点和研究趋势两方面构建国内外BIM技术在铁路行业应用的知识图谱,从定性和定量两个角度剖析铁路领域BIM研究现状及趋势。研究结论:(1)国内外BIM技术在铁路工程领域的应用研究各有侧重点,国外注重BIM基础理论及标准化方面的研究且起步较早,成果较为丰硕,形成较为完整的知识体系,国内则多集中于工程实践的应用,虽原创性成果相对缺乏,但呈现出奋起直追之势;(2)从研究趋势角度分析,BIM技术与人工智能、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术深度融合,实现铁路工程的协同设计、施工管理、运维阶段可视化管理、铁路全寿命周期管理、BIM应用标准化等工程领域深化应用,将成为未来的发展方向;(3)本文研究可为深入推广BIM技术在铁路领域的理论研究和实践应用提供借鉴。