基于Revit的高速铁路双块式无砟轨道BIM设计软件研究

近年来,BIM技术依托多个试点项目逐步在铁路行业中推广应用。作为信息的载体,模型创建是BIM关键技术之一,但依托现有的BIM商业平台,难以实现轨道工程信息模型的创建以及专业间、阶段间协同设计。针对双块式无砟轨道结构,采用数据驱动的方式,以Revit软件作为三维图形引擎开发轨道BIM设计软件,研究轨道零构件参数化模型超高、方位角、坡度等参数的表达方式,基于线路、路基、桥梁、隧道等专业接口信息,分析轨道超高设计、配板设计、数据模型,自动创建和更新轨道信息模型。研究表明,利用双块式无砟轨道BIM设计软件,能够形成道床板、底座等轨道构件参数化模型、全线轨道数据模型以及BIM模型,提高建模效率和精度。研究成果初步支持专业间的数据协同,支持无砟轨道设计、施工阶段的信息管控与共享,推动了高速铁路轨道工程BIM正向设计。     

基于BIM的接触网腕臂装配设计系统研究

针对现阶段接触网腕臂装配建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）设计主要采用通用安装模型,无法精确反映现场实际安装情况的问题,建立单元库创建腕臂装配模板,结合参数化单元技术及自定义实体等技术,研发了基于BIM的接触网腕臂装配设计系统。该系统可快速创建并布置接触网腕臂装配模型,实现装配设计的自动化和智能化。实践表明,开发的系统大幅提高了接触网腕臂的装配质量和精度,可满足接触网BIM设计的需要,为进一步推进接触网的数字化、智能化发展提供支撑。     

基于Revit与Civil3D的桥轨一体化BIM建模方法研究

为了更好将建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）技术运用在线路空间结构物的全生命周期中,运用Autodesk Revit软件平台,建立框架桥包括框架身、翼墙、基础、泄床及顶部附属工程等主要组成部分的参数化“族”模型。利用AutoCAD Civil3D二次开发功能创建轨道模型并导入Revit中。根据各部分的控制参数、几何约束条件及关联关系装配整体框架桥BIM参数化模型,并将所创建的模型导入Lumion软件中实现模型的三维动态漫游展示,为该类桥梁结构的三维可视化展示提供了新的方法与理念。     

基于高分辨率影像和大比例地形图快速创建三维模型的方法研究

三维数据的制作在模型方法和软件方面存在一定的限制,利用二维数据快速创建三维地形场景,一直是三维GIS面临的挑战。以SketchUp三维建模软件为基础,在大比例地形图上叠加影像数据生成三维模型,获取影像完整的纹理信息,快速生成逼真的三维场景模型,并探讨其中的技术方法和流程。试验表明,该方法可快速得到纹理、色泽均较为满意的三维地形场景。     

基于BIM技术的桥梁下部结构参数化建模与协同设计应用

为解决铁路桥梁下部结构建模过程中，参数化程度低、各专业协同数据传递不畅等问题，对铁路桥梁下部结构参数化建模与协同设计应用进行研究。本文为铁路桥梁应用较为广泛的桥墩、基础类型提供了参数化建模方法，提出下部结构协同设计功能的实现方式和流程，并从数据、建模、应用三个层面对开发工作展开论述。在数据层面，提出桥梁下部构件数据结构的定义思路，并基于Bentley平台EC框架建立参数化数据与三维模型间的联系，解决了设计信息的传递问题；在建模层面，基于平台图形接口与参数化模板技术，实现不同截面、不同类型实体的创建，提高了参数化建模功能的适用性；在应用层面，对软件界面及主要功能进行详细介绍，通过将三维参数化建模方法与协同设计数据融合，开发了基于协同接口的三维建模与下部结构计算功能，实现了协同数据的高效利用，保证了三维模型的准确性与设计数据的统一性。该参数化建模方法在通苏嘉甬铁路项目信息模型设计中进行了应用，实现了设计成果的三维可视化分析与各专业接口的快速核查。     

高速铁路Ⅲ型轨道板尺寸快速检测技术研究

提出一种基于激光跟踪和手持激光扫描组合技术的轨道板外观尺寸快速检测方法。手持类激光扫描仪可以快速、高精度地获取轨道板表面激光点云数据,绝对激光跟踪仪可为手持扫描仪提供高频、高精度位置和姿态信息,这些信息将用于手持扫描仪实时定位定姿。利用扫描获取的轨道板激光点云数据,通过点云分类与采样一致性算法,可实现轨道模型参数的自动提取,将自动提取的模型参数与设计模型进行比较,可实现轨道板外观尺寸的检测。     

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。     

铁路站场工程BIM模型信息审查系统研究

为保证铁路站场BIM模型在设计、创建和应用过程中具备统一且正确的模型特征和信息，以铁路站场BIM模型审查为出发点，基于Bentley-ORD软件开发铁路站场BIM模型审查系统，研究站场BIM模型信息标准规则，并搭建了标准数据库，通过信息读取模块获取模型包含构件的所有信息，利用信息审查和信息修正模块将模型构件的实际信息和标准数据库中的信息格式及内容形式进行对比审查、修正，并输出审查与修正的详情报告。研究表明：基于标准化的BIM模型审查体系，使得通过审查的BIM模型具备符合相关标准要求的结构形式与附加信息；利用批量化模型审查方式，实现大规模站场BIM模型的快速、批量化一键审查与信息修正，显著提高了审查效率和模型修正的准确度；通过应用统一的模型审查标准，反向推动了站场专业BIM设计的三维环境的统一，促进了站场BIM三维设计的标准化，提高了设计效率。     

山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法与应用研究

为解决山地轨道交通隧道在BIM建模中存在的隧道线路偏差大、隧道构件复杂繁多、属性添加效率低以及呈现效果单一等问题,提出一种基于Revit+Dynamo+Excel及EVS软件的山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法。结合隧道线性工程特点,对Revit内置Dynamo插件二次开发,实现隧道快速精准的参数化建模和批量定义属性参数。提出基于EVS软件建立隧道三维地质体模型的方法,制定地层建模和岩性建模的实现方式和标准流程,结合隧道BIM模型全面实现隧道建设过程中的可视化。依托施家山隧道项目,基于Cesium框架实现了BIM模型、GIS地表和地质体三维模型的集成,实现三维可视化模型与模型属性、数据信息等可交互式操作。实践表明,Geo-BIM建模方法可以快速地对隧道BIM模型及其三维地质模型进行建模,通过集成后的模型信息之间能够表现出很好的交互效果,具有良好的工程应用价值。     

轨道交通标准梁工点参数化设计研究

轨道交通标准梁工点设计过程繁琐,耗时费力且容易出错。为编制专用软件实现标准梁工点的自动化设计,利用参数化设计理念,节段法创建标准梁通用三维参数化模型,并附加工点实例化参数。通过设定梁跨曲线布置参数进行梁跨布置,自动化计算标准梁的工点梁重、梁长及制梁、架梁参数,创建标准梁工点实例化模型,并组装生成全桥BIM模型。经过多个国内外城市及城际轨道交通项目的成功应用表明:本方法适用性强,自动化程度高,计算结果准确,可显著提高轨道交通桥梁的设计质量和效率。     

铁道车辆车体弹性振动用三维解析模型的参数确定方法

降低铁道车辆车体的弹性振动能够提高乘坐舒适度.为研究有效的减振方法,需建立高精确度的数值解析模型.介绍了一种新型数值解析模型,可利用粒子群优化算法确定所提模型参数.将该方法应用于新干线试验车辆后,创建了解析模型,确定所提模型和参数确定方法的有效性.     

铁路桥梁下部结构钢筋BIM模型创建程序研发及应用

2013年起，铁路行业BIM技术落地应用进入快速发展的时期，桥梁专业设计还需手动创建下部结构三维钢筋模型，严重制约实际生产，亟需程序研发，解放劳动力。针对这一现状，结合有关标准、BIM和C语言技术，对Bentley软件原有功能进行二次开发，并总结西康高铁应用实例。结果表明：(1)下部结构配筋程序研发完成，性能和扩展性良好，已应用于多条长大干线铁路；(2)该程序极大提高了模型创建效率和属性信息传递的准确性，从根本上改变了三维模型手动添加属性困难的现状；(3)程序满足深化设计需求，准确生成二维图纸并统计工程量，校核设计成果，提高设计质量；(4)信息模型能够在工程建设多阶段实现共享流转，提升工程建设质量和水平。     

冲压模具常用标准弹性元件的三维参数化设计

利用Pro／E环境的参数关系功能，结合弹性元件的自身特性，创建了参数化标准弹性元件，通过参数赋值再生驱动，生成符合真实使用状态的模型。     

无人机航测地形数据+BIM创建城市道路施工环境模型探讨

为实现城市道路施工项目周边环境的快速分析,为场地布置、施工方案优化、施工进度模拟、道路改造方案调整、征地拆迁范围确定等提供准确的决策依据,将无人机航测获取的实景地形模型与BIM技术建立的道路结构物参数模型进行融合,建立和更新城市道路施工环境模型,快速获取地物、地貌、影像等空间信息。该模型真实反映了施工环境的变化,可快速提取场地布置、道路交改所需的平面图,方案优化所需的面积、长度、工程数量等,还可实现施工场景的三维漫游,为施工方案优化提供了丰富的空间信息数据,具有空间信息丰富、模型信息准确、环境信息真实、模型更新速度快和可视性强等优势,是城市道路施工信息化、智能化的体现。     

高铁站三维电子地图的设计与实现

在三维建模和电子地图基本理论的基础上，提出一种建立高铁站三维电子地图的方法及框架，并运用Auto CAD，Maya、Photoshop、OpenGL完成电子地图的创建。对高铁站地理信息和建筑物信息进行实地收集并归纳；基于所采集的信息建立车站的三维模型，并通过三维模型贴图的方法直观地再现车站的建筑和设备；通过人机交互的方式实现信息检索和智能导航的功能。为了验证该地图创建方法的有效性，对许昌东站真实环境进行虚拟仿真，创建了许昌东站的三维电子地图。     

铁路矿山法隧道BIM建模标准研究

针对铁路矿山法隧道BIM模型使用需求,研究施工图设计模型的构件命名规则与代码规则,以及建模精度与信息粒度等模型创建要求,建立铁路矿山法隧道施工图设计模型,建模精度、构件信息粒度包含施工工序和传统的二维施工图设计信息。研究成果符合现行的铁路隧道设计规范与标准要求,并结合依托工程得到成功实践。     

水利工程复杂结构钢筋可视化编程建模及应用研究

基于水利工程复杂部位钢筋施工困难的背景,本文尝试使用Revit插件Dynamo进行水工复杂部位钢筋的创建。以邕宁水利枢纽流道为例,将曲面形体通过可视化编程的方式进行参数化建模,提取曲面特征线生成形体钢筋。可以准确提取钢筋位置、重量等参数,利用软件生成的钢筋数据进行钢筋采购、下料等操作。用三维可视化模型指导钢筋安装达到准确、快速、高效的目的。为水利工程空间曲面异形结构设计、施工提供一种新思路,可供同类工程借鉴采用。     

BIM技术在地理国情监测中的应用途径研究

以"信息"为核心的建筑信息模型(BIM),因其三维、动态且全生命周期的信息管理模式,为地理国情监测提供了新的途径。分析BIM技术在地理国情监测中的必要性,研究BIM技术在地理国情监测中的信息模型创建、变形预测等应用。可通过进一步的统计分析工作,挖掘出BIM中蕴涵的地理要素信息,为地理国情监测创造条件。     

铁路站房建筑BIM快速建模技术方法研究

既有铁路站房基于BIM实现运维管理信息化是铁路部门的重要需求,快速创建满足运维管理业务要求的BIM模型是业务开展的基础。通过对建模需求进行分析,制定相应的BIM模型构建规则,研究建筑快速建模的技术方法,进而达到对管理对象模型精细度的要求,以满足铁路站房BIM运维管理应用中所用模型的需要。     

基于OSG的铁路站场三维场景层次细节建模研究

研究目的:BIM建模的重要环节是实现三维可视化模型的创建。在铁路站场的设计工作中,实时生成的三维场景模型可为设计成果提供参照,增加设计的准确性。但站场设备众多且庞杂,如何组织数据,快速生成适应站场设计阶段方案修改要求、调度流畅的实时三维可视化模型是创建三维场景模型的难点。研究结论:(1)提出层次细节三维站场模型构建方法,解决了大数据量模型加载时间长、硬件要求高的问题;(2)提出合理的数据管理结构,创建设计数据独立于建模过程的建模方法;(3)基于本文方法完成站场三维场景平台搭建,可实现站场三维快速建模、动态加载和交互式浏览,显著提高工作效率;(4)该研究成果可广泛应用于公路、隧道、水利等其他工程领域的三维层次细节建模及三维场景管理中。