三维GIS技术在铁路全生命周期中的应用探讨

以实际案例分析和探讨三维GIS技术如何在铁路勘察设计、施工建设和安全运营各阶段实现广泛深入应用,发挥其基础性和支撑性作用,并为铁路信息化建设的进一步提高提供一些可供参考的技术思路和实用工具;提出一套面向铁路行业的三维GIS技术应用路线,研发一系列面向铁路行业的实用三维GIS软件工具,并通过实际应用验证了技术路线和软件工具的可行性。     

BIM在铁路行业的应用及其风险分析

研究目的:软、硬件及信息化水平的发展为BIM技术在工程建设领域的广泛应用提供了条件。基于BIM技术和铁路行业的特点,以及BIM在铁路中的应用现状,阐述铁路全生命周期中BIM技术的可能应用场合,并从政策、经济、技术、人力资源、管理等五大方面进行风险与对策分析,为铁路行业BIM应用、信息化铁路建设及相关标准制定提供参考。研究结论:(1)BIM技术的出现给铁路行业生产及管理效率提升带来新的驱动力,可以应用于铁路规划、设计、施工及运营全过程,帮助提高工程质量,降低建设成本;(2)在实际应用中面临政策不完善、经济效益不显著、核心技术不足、人力资源短缺、管理制度不明确等风险,导致其应用主要侧重三维建模,尚未完成全生命周期应用,相关技术、标准、政策及管理等方面还需进一步完善。     

面向铁路行业三维场景快速构建一体化技术研究

研究目的:三维GIS技术已在数字城市等领域取得成功应用,铁路行业对其应用需求也日益强烈,相关科研工作也取得了一定的突破,但仍未实现广泛和成功的应用,其主要原因之一是:如何快速、精确构建面向铁路行业呈长距离带状分布的精细三维场景,为其提供一个开展三维应用的数据支撑平台.研究结论:(1)提出了一套面向铁路行业的三维场景快速构建一体化技术;(2)研发了一套三维GIS平台和一系列软件工具;(3)通过在中老铁路三维设计工作中的成功应用,验证了技术体系的可行性,为铁路行业三维GIS应用探索了一条可供选择的解决方案.     

BIM在铁路设计中的应用探讨

通过阐述建筑信息模型(BIM)概念,分析基于BIM技术的全生命周期理念的建筑优势,并介绍BIM技术在国内外建筑业及国内铁路行业的发展现状,提出铁路设计应用BIM的5个关键点:与GIS技术结合、综合管线碰撞检测、站场运营管理、协同设计与作业、项目各阶段的衔接,总结国内BIM发展存在的问题:行业标准缺失、三维协同设计理念缺乏、专业软件不足、市场认知与人才培养问题,并提出对应的推行BIM策略,最后提出BIM将引领铁路建设向信息化、智能化发展。     

BIM+GIS数据集成技术在铁路桥梁施工管理的应用

随着铁路智能化技术的发展,开展BIM、GIS等信息化技术应用研究,实现铁路工程项目的设计、施工及运维全生命周期信息化管理,具有巨大的应用价值和广阔的前景。针对京雄城际铁路固霸特大桥项目,以应用BIM技术构建的高精度三维铁路工程结构物模型为载体,以无人机倾斜摄影技术生成的GIS数据集成大场景为核心,实现铁路工程项目信息化管理,提升了铁路建设项目智能化建造水平。在京雄城际铁路四桥六线并行段、桥梁装配式一体化段进行BIM+GIS数据集成技术应用,取得了良好效果,为铁路工程建设信息化、可视化、数字化、智能化施工管理提供参考。     

我国铁路智能建设与运营管理初探

研究目的:"推进智能高铁重大科研攻关"是铁路总公司近年来的重点工作,相关部门正力争攻克智能建设、智能装备、智能运营等关键技术。本文初步研究现阶段智能高铁建设与运营的技术手段框架体系,以智能京雄为例阐述铁路智能技术的应用,以期为相关研究提供参考。研究结论:(1)智能高铁建设的智能化手段已经多样,通过BIM、CIM、GIS等技术融合使用,可在站房设计、线路测绘、桥梁建造、隧道施工等多方面实现"智能化"、"信息化"管理,全面提高生产和管理效率;(2)智能高铁运营维护的智能化手段丰富,目前在牵引供电系统、信号系统、动车组检测、安全风险管理等方面应用广泛;(3)智能高铁涵盖了高铁建设、运营到服务的方方面面,将在智能建设、智能装备、智能运营的基础上,进一步提升乘客出行体验感、推动信息开放共享;(4)本研究结论可为智能高铁的建设与运营提供相关参考。     

BIM技术在北京地铁19号线一期工程中的管理应用与实践

目前北京地铁建设正处于高速发展时期,应用BIM技术和管理方式,从建设管理、勘察设计、施工、运营等各个阶段提升城市轨道交通工程的精细化和信息化水平显得十分必要和迫切。通过对BIM技术在轨道交通行业应用情况进行研究和总结,并以北京地铁19号线BIM技术应用为例,介绍北京地铁的信息化实践过程,为轨道交通进一步应用BIM技术提供参考和借鉴。     

铁路勘察设计中BIM与GIS结合方法讨论

分析BIM与GIS的技术特点及相互关系,根据铁路勘察设计的技术特点,提出针对铁路设计阶段的BIM与GIS结合的方法。基于现有的技术发展水平,分析当前实现BIM与GIS结合过程中待解决的地形局部修改套合、模型多分辨率与轻量化、语义信息传递、面向服务的架构等技术难点,指出铁路勘察设计中BIM与GIS结合应用的技术方向。     

铁路路基工程BIM技术应用研究

建筑信息模型(BIM)的研究与应用可有效提升建设项目设计、施工及运营阶段的效率与安全性,实现全生命周期管理信息化,具有巨大应用价值和广阔发展前景。充分发挥BIM技术在我国铁路行业中的应用,挖掘路基工程中的BIM应用创新点,对提升设计、施工质量具有重要意义。对我国铁路BIM应用现状进行研究,提出众多BIM技术在路基工程专业的应用点,包括结构方案优化、边坡绿化形式比选、挖方算量应用、排水优化设计、接口设计、施工技术交底等内容,将BIM技术应用到实际工程中。     

基于BIM的三维铁路路基建模应用研究

为推进铁路工程建设信息化发展,铁路设计行业大力推进BIM技术研究。通过对现阶段铁路站前专业BIM技术应用实例和路基二维辅助设计方法的广泛调研,提出一种基于运用自主研发的三维铁路路基辅助设计软件的建模方法,结合川藏线拉林段路基区间,完成建模流程和设计成果的展示。实践表明,三维设计有助于设计人员更为全面直观了解实际工程结构,新增可视化效果,提高设计精确性,为铁路路基设计行业带来新的设计理念和运用基础。     

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。     

从空间本体论与工程控制论看智能铁路技术

研究目的:当前铁路行业推广BIM建模与应用方兴未艾,智能铁路概念又强势来袭,铁路行业亟需数字工程的空间观与工程控制论的组织原则来提供技术理论支撑,客观地辨识智能铁路、数字工程与铁路BIM的关系,科学合理地为有关技术决策者提供智能铁路顶层技术路线的技术支撑。研究结论:(1)构建数字铁路工程是开展智能化铁路工程的前提与载体;(2)从空间本体论与工程控制论角度出发,指出了铁路BIM构建数字铁路工程难以逾越的三大问题,即空间统一、高效构模及体系化系统性组织问题;(3)铁路行业内给予BIM的地位远远大于其在数字工程体系中应有的地位,建筑行业BIM"拿来主义"模糊了铁路数字工程前行的视线;(4)三维数字铁路产品回归空间本体与系统工程组织,沿袭"数字地球→数字城市→数字工程"一脉相承的技术理念,以3D GIS的技术手段与空间观出发,通过对铁路工程构件的自动建模研发,以空间数据库的组织形式提供了真正的全生命周期普适性应用价值,可为开展智能铁路应用创造实体条件与应用手段。     

基于BIM+GIS技术的铁路工程管理系统研发与应用

随着BIM技术在铁路工程建设全生命周期中的作用日益突出,如何利用信息化手段以低成本、高效率的方法管理好铁路项目成为当前研究的热点。分析铁路BIM应用现状,探讨以GIS服务为核心、BIM模型为主体的铁路工程项目管理模式,研发基于BIM+GIS服务的铁路工程管理系统,完成向建设阶段的BIM交付,实现设计施工信息一体化、BIM工程化应用及信息共享。     

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。     

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在铁路建设行业的应用探讨

结合建筑信息模型(BIM)技术特点和建筑行业的典型应用,在分析铁路行业建设项目特点基础上,提出并分析BIM在铁路建设项目规划、设计、施工和运营维护全生命周期中的应用;建议铁路行业相关单位在国家管理机构的协调下,制定BIM统一发展规划,针对BIM在铁路行业的典型应用,有计划、分阶段地开展BIM应用研究和实施工作。     

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。     

铁路隧道工程中BIM技术的应用

作为给建筑、机械、电子等行业带来革新性变化的BIM技术,在铁路的应用尚处在起步阶段。提出BIM在铁路建设工程中的定义,研究分析铁路行业BIM技术应用的现状与特点,并以某高风险隧道为工程依托,就BIM技术在铁路建设行业中的应用技术进行研究与探索。实践表明,将BIM技术应用于铁路建设工程中,可做到全生命期的信息共享、促进生产方式的改变及推动行业工业化发展,为实现工程安全、质量、环境、工期、投资等目标提供有效技术保障,最终达到革新设计理念、优化设计成果、提升施工质量、加强施工安全和保证运营稳定等目的。     

面向铁路信息化建设的BIM与GIS融合标准与技术研究

通过对铁路工程信息模型分类及存储标准研究中GIS方面的研究方法、进展和成果介绍,并对有关数据转换及信息集成应用性试验方案及结果进行分析和探讨,以期为后续铁路BIM工作的开展落实及相关技术的应用推广提供参照标准,为铁路信息化建设过程中BIM与GIS两者融合提供方法和思路。     

论铁路BIM的认识误区与实施原则

研究目的:针对当前铁路行业内建设铁路BIM所存在的"拿来主义"及分割立项的现象,从信息技术与空间认知的角度揭示铁路BIM区别于建筑BIM的区别,针对性地提出铁路信息模型(RIM)的概念,剖析各阶段RIM的主要应用特征,并基于实际调研提出建设RIM的基本原则。研究结论:(1)铁路RIM与建筑BIM存在本质区别,RIM需要建立在数字地球空间进行表达,才能具备空间一致性、系统完整性,才具备全生命周期的长度价值与普遍适应的应用广度;(2)RIM的建设要遵从:基础平台建设→数字化铁路→标准规范→业务应用RIM平台,做好顶层设计,避免不必要的建设浪费,有序推进的实施路线开展;(3)从数据资源优势与综合技术优势来讲,铁路设计企业最具备承担RIM的建设条件并提出总体解决方案与行业标准规范;(4)本研究成果可为当前铁路RIM的建设提供指导作用。