三维激光扫描技术在地铁车站土建竣工交付建筑信息模型中的应用

以太原市轨道交通2号线一期工程某站为例,详细阐述了三维激光扫描技术在地铁车站土建竣工交付建筑信息模型中的应用.阐明了采用三维激光扫描技术创建点云模型的工作流程,提出点云模型和基于施工图建立的建筑信息模型分析比对的步骤和方法.应用三维激光扫描技术能使竣工交付模型与现场保持一致性,便于机电设备的高精度安装,也为后续的长期维...     

高铁车站设备智能化运维管理系统设计及关键技术研究

结合我国高铁车站设备管理现状,研究利用三维可视化技术与物联网技术相结合,实现高铁车站设备智能化运维管理系统;提出高铁车站设备智能化运维管理系统总体架构,描述了高铁车站智能化运维系统用户构成和主要功能;提出采用Revit、3Dmax进行三维组合建模,利用ArcGIS Pro制作数据并发布服务,基于ArcGIS进行二次开发;融合多源数据,利用物联网技术采集并传输数据,将高铁车站设备台账、图纸、运维、监控等数据集成至三维模型中,满足各级用户需求,有助于提升高铁车站信息化水平、改善设备运维管理方式、降低运维成本。     

针对高铁车站的三维模型格式转换与集成展示

分析主流三维建模软件和转换软件的特点，针对不同软件生成三维模型的特性研究定制了对应模型转换流程，使用ArcGIS PRO软件将车站BIM模型及车站3D MAX模型转换为支持格式并在Web平台上发布，实现了不同格式的三维模型在WebGIS系统中的集成展示及车站的全方位可视化管理，显著提高了高铁车站可视化管理水平。     

基于Revit的铁路线路三维信息平台开发

智能高铁是我国高速铁路发展的趋势,BIM技术融合智能化、信息化等手段,可实现铁路项目的全生命周期管理,提高管理水平和工作效率。根据BIM技术特点,基于Autodesk Revit建立铁路线路三维信息平台,为铁路项目信息化管理提供参考。首先,利用PowerCivil并根据线路平、纵断面等资料,生成线路中心线三维线形,为后续线路三维信息模型建立提供基础条件;随后,将线路中心线三维线形导入Revit平台,利用二维构筑物图纸创建各种构筑物族,再通过Dynamo编写命令将各种构筑物族沿线路里程布置,从而完成线路三维信息平台的构建。研究发现:三维信息平台可满足铁路线路模型三维可视化要求,并将铁路线路设计、施工、运维各阶段的信息进行融合,为铁路项目信息化管理搭建可操作的平台基础。     

BIM技术在南阳东站机电工程中的应用研究

建筑信息模型(BIM, Building Information Modeling)技术在南阳东站机电工程中的应用包括对站房内的各机电专业设备建立三维族库模型,对各专业的管线进行排布,开展碰撞检查,对碰撞管线进行优化,实现管线的最优排布。通过现场验证证明,运用 BIM 技术能对现场的施工组织进行合理安排,直观把控施工进度和质量,有利于减少返工和复工情况的发生,在节约成本、节省工期的同时,实现参建各方对项目的可视化、精细化管控,为南阳东站项目如期、保质完成提供保障。     

BIM技术在高速铁路既有车站建筑改造工程中的应用

近年来,BIM技术在高速铁路工程中的深入应用,取得了显著的技术成果和社会效益。依托广深港高铁虎门站站房改造工程,开展BIM技术综合应用研究,探索AECOsim Building Designer在建筑工程改造中的应用价值。通过创建协同工作环境,对既有虎门车站站房改扩建进行模型创建,并运用三维扫描及彩色成像技术对钢结构、管线综合等进行深化设计,采用Synchro PRO对进度和关键工艺等进行仿真模拟,提出一套技术可靠的基于Bentley平台的建筑工程应用技术路径,具有普遍的示范和借鉴意义。     

城轨车站段开挖对邻近高铁站建筑物的安全影响研究

目前特大城市的城市轨道交通项目层出不穷,周边已有建筑物群的城轨车站段开挖施工安全隐患巨大。依托轨道交通资阳线工程的第七座车站资阳北站,提出了城轨车站段开挖(明挖与暗挖)对邻近高铁站建筑物控制技术,建立了城轨车站段近接既有建筑物三维模型,探明了既有建筑物群国铁站房和地下停车场变形强度安全性,揭示了既有建筑物位移及应力变化规律,探明了城轨车站段开挖对邻近高铁站建筑物安全控制技术有效性。研究成果可为城轨车站段开挖对邻近建筑物的影响提供技术参考,对未来基坑开挖具有实际指导作用。     

基于三维场景的铁路车站列车运行联锁控制仿真研究

联锁控制对铁路车站的调度指挥和列车的有序安全运行起着非常关键的作用。为保证铁路车站联锁控制及列车运行演练的真实性和安全性,提出铁路车站联锁控制及列车运行三维虚拟仿真的总体框架。从铁路车站联锁功能入手,设计车站联锁控制的数据结构、功能逻辑和联锁控制仿真算法,实现了铁路车站联锁的逻辑控制及人机交互仿真。采用面向对象的层次分级法,设计铁路车站设备三维模型的层次结构。通过创建预制体并修改其组件的方式,构建铁路车站列车运行三维虚拟场景模型。结合铁路线路逻辑模型,提出了面向联锁控制的列车运行虚拟寻路算法和列车运动驱动算法,利用该算法进行列车各车辆空间位置和姿态的连续计算,实现了在三维场景下铁路列车的启动,加减速运动,定点停车、换道等功能。在此基础上,在Unity引擎环境下开发了基于三维场景的铁路车站列车运行联锁控制虚拟仿真系统,该系统支持铁路车站联锁控制人机交互仿真,并可在铁路车站三维场景中的不同视角下,以可视化方式观察信号设备状态变化以及列车的动态运行情况。通过给定的站内列车调度计划表,利用所开发的系统进行了铁路车站联锁控制及列车运行三维仿真。仿真实例表明,所采用的方法及技术方案在车站联锁的仿真...     

铁路车站到发线优化分配研究

金华东站作为金华车务段辖内唯一的一等区段站，现阶段车站到发线利用率高达83.3%，过高的作业量将显著影响车站通过能力和接发效率。到发线股道优化分配是提升铁路区段站通过能力和提高列车接发效率的重要途径。利用标准差的方法，构建优化到发线分配的非线性整数规划模型，设计改进遗传算法求解。采用定向变异策略代替传统的概率变异，以解决传统概率变异操作可能造成可行方案被剔除和收敛慢等问题。结合金华东站某一时段的接发列车计划进行股道调整分配，以验证模型和算法的合理性和有效性。求解结果表明，股道占用时间标准差的最优结果值分别为15.40和14.13，优化后的股道占用情况与原始计划相比更均衡；同时，结果也表明采用定向变异策略求解具有收敛速度快的优势。研究成果可为铁路车站股道优化分配问题提供决策支持。     

BIM技术在张呼铁路站房建设中的应用

BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、可优化性等特点,可有效消除建设项目的信息孤岛,满足铁路建设管理在抓源头、抓过程、抓细节方面的管理需求。张呼铁路在乌兰察布站及卓资东站站房工程建设过程中,积极开展BIM技术的应用与实践,深入推进铁路建设标准化管理,对BIM技术建立铁路站房建设构件族库,创建站房建筑模型、机电模型、钢筋模型,碰撞检测及孔洞预留、查找设计文件差漏、仿真模拟及漫游等功能进行了应用与研究。研究创建并检验了一套具有站房设计特色的BIM技术工作流程及方案,以及基于BIM技术软件的模型分析方法,为今后BIM技术在高铁站房建设的应用和管理提供参考和借鉴。     

基于可视化技术的铁路运营条件信息管理系统设计

为提升铁路运营条件管理的便利性,改变现有手工记录管理为主、简单电子化记录为辅的管理模式,实现对铁路客运线路的信息化管理,设计基于可视化技术的运营条件信息管理系统。采用B/S体系架构设计思想,通过将运营条件线路与车站融合的机制,依托ECharts、Redis等技术,实现运营条件线站位置在铁路路网下的Web展示效果,为业务人员提供灵活的车站位置编辑模式,通过百度ECharts的数据可视化图表库实时动态刷新,利用基于分布式文件存储的NoSql数据库MongoDB实现对大量文档信息的管理,便于业务部门清晰掌握不同线站分布情况,实现对不同类型线路的统一管理,为促进合理规划路网信息提供技术支撑。     

车站站场室外场景3D联锁仿真软件设计

车站站场室外场景3D联锁仿真软件实现了车站联锁控制过程的三维实时动态复示。该软件的设计采用3D MAX软件对各信号设备建模,采用C#编程语言在Unity3D平台下制作转辙机带动道岔转换、轨道电路光带显示及信号机点灯等动画;通过实时接收计算机联锁仿真软件数据驱动车站站场室外3D设备动作,直观地展示排列进路、模拟走车等车站室外作业和几类故障情况的仿真效果,为车站联锁控制系统的教学或培训服务。     

GIS-BIM在铁路工程建设管理中的应用研究

针对当前铁路工程项目地域广泛、工程复杂,传统的管理模式不能满足多维信息的共享与管理,开展基于GIS-BIM技术在铁路工程建设管理中的应用研究。采用快速建模方法构建大范围三维铁路工程结构物;通过基于数据转换的GIS-BIM融合技术实现铁路工程建设和工程结构的精细化管理;基于倾斜摄影技术,快速真实描述客观场景。利用GIS-BIM技术,构建工程建设环境,工程模型的三维场景,工程结构物模型,实现模型和铁路工程建设项目信息共享与集成、铁路工程建设项目信息化管理。基于GIS-BIM技术构建的铁路工程建设地理信息系统在郑万（郑州南站—万州北站）铁路试点应用,效果良好,此研究可为铁路工程建设信息化、可视化管理提供参考。     

基于Atoll的GSM-R无线场强覆盖仿真研究

铁路沿线的电磁环境日趋复杂,无线网络场强分布示意图已经成为各路局向北京铁路通信技术中心报审网络数据申请的必要材料。然而,目前主要的无线网络规划软件均未对铁路数字移动通信系统(GSM-R)仿真提供直接支持,无线网络场强分布示意图的制作存在一定的难度。本文将以GSM-R的理论特性为依据,通过论述Atoll软件中的三维电子地图模型信息导入、GSM-R网络参数配置、无线基站仿真参数设置、特殊区段无线仿真处理等关键性问题,提出一种GSM-R无线场强覆盖仿真方法。最后,结合国内某条高速客运专线的无线网络场强分布仿真结果,说明本文方法的合理性,并且验证该线路的无线网络设计方案具备理论可行性。     

基于三维空间模型的铁路站场平纵横一体化设计软件研究

在分析铁路站场专业现有辅助设计软件不足的基础上,根据铁路站场专业设计工作特点,对铁路站场设计软件的需求分析、框架结构、软件流程等进行研究,提出基于三维空间模型的铁路站场平纵横一体化设计模式。该设计模式以构建铁路站场设备三维空间模型为基础,以站场设备三维数据与设计视角数据动态双向刷新为纽带,实现了铁路站场设计过程中的平纵横联动修改,提高了铁路站场设计效率和设计质量。     

基于铁路货运大数据的运输效率分析研究

根据铁路局现有运输信息系统，提出基于货运大数据的运输效率分析方法，解决线路区间通过能力下降、车站作业效率降低、车辆周转率低等问题。通过搭建Hadoop大数据平台和GIS平台，利用Spark框架、Java编程语言和Sqoop数据传输工具，实现货运大数据的分析和存储、线路通过能力实时分析、车站作业效率实时提示、货车车辆状态全流程分析等功能，实现大数据分析结果与铁路线路图紧密结合和直观展示。     

基于BIM与三维GIS集成的房建设备运维监管信息系统设计与实现

针对当前车站房建设备类型多、数量庞大、系统复杂、专业互相交叉,传统的运维管理多以人工方式为主,缺乏系统化、信息化的管理手段的情况,开展基于建筑信息模型(BIM)与三维地理信息模型(GIS)的房建设备运维监管信息系统研究。采用快速建模方法构建铁路车站三维模型,通过基于数据转换的GIS与BIM融合技术,针对车站进行快速三维建模,并实现模型与台账图纸运维等数据的电子化管理和设备运维的全过程管理。目前,以天津南站、丹阳北站作为试验车站进行研究,为房建设备信息化、可视化管理提供了参考。     

铁路货运电子地图分析系统的设计与实现

铁路货运客户的增长使得客户信息量庞大。为了有效运用企业信息开展智能分析，稳定和拓展铁路运输货源，文章设计了货运电子地图分析系统。使用基于本体的方式对企业客户所属行业、经营品类、经纬度等信息进行采集、建档，并融合铁路货运专有系统的数据形成企业信息库；基于ECharts将企业信息通过电子地图的方式直观展示，有利于营销人员开展网格化营销，挖掘潜在客户。该系统已在中国铁路济南局集团有限公司成功应用，有效提升了货运营销客户数量及铁路运量，可为实现智慧营销提供参考。     

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。     

基于AutoCAD的铁路站房信息系统施工图辅助设计软件的研发

针对当前铁路站房信息系统施工图设计过程中存在人工绘制图纸和统计工程量效率低、标准不统一、易出错等问题，开发了一套基于AutoCAD的铁路站房信息系统施工图辅助设计软件。该软件框架分为3个模块：参数设定、数据处理和成果生成。在参数设定模块，设计了标准化信息系统设备终端一览表、通用图块及通用说明模板，实现各信息子系统标准化数据批量导入；在数据处理模块，搭建各信息子系统数据结构模型，实现信息系统模型数据化；在成果生成模块，通过对信息系统多叉树数据模型节点遍历并对节点内数据分析计算，实现信息系统施工图绘制、工程量统计、部分设备及线缆选型的自动化。该软件的应用有助于提高铁路站房信息系统施工图的绘图效率及设计质量。