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。     

GIS+BIM技术在轨道交通工程建造管理中的应用研究

为更好地发挥信息化技术在轨道交通工程建造管理中的作用,针对传统项目管理方式难以解决的建造过程中信息集成、数据高效传递、业务与应用分离等难题,结合GIS+BIM技术特点,以全面提升工程管理效率和技术管理手段为目标,分析二者融合在轨道交通工程建造管理中的应用。通过对BIM模型高效渲染、轨道交通三维立体一张图、海量实景三维模型管理、BIM模型坐标转换及BIM模型元数据建立等关键技术研究,设计和研发了基于3DWebGIS的轨道交通工程建造管理系统,实现了BIM模型结构解析与定位、海量实景三维模型入库、BIM模型元数据管理、质量安全管控、三维形象进度展示等功能。依托西安地铁8号线试点工程中的应用表明,本系统不仅融合多源异构数据建立了轨道交通三维立体一张图,还实现了建造过程中以BIM为核心的精细化管理,有效提高了多方参与的项目管理质量,为轨道交通工程信息化提供技术参考。     

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...     

BIM地形建模技术在高速铁路测绘中的应用

为了提高铁路测绘过程中的信息化水平和管理效率,利用BIM技术构建三维地表模型,通过各专业间的协同工作,实现对铁路建设项目的全生命周期管理。利用航空摄影测量技术获取高分影像数据,经过空三加密、点云滤波等处理,得到数字高程模型(DEM)和数字正射影像图(DOM)。采用CATIA软件进行地形曲面创建、地表材质铺贴以及地形裁切,为后序设计专业进行铁路BIM模型设计提供三维地形环境;将该技术应用于BIM铁路项目,模拟项目工点区域的真实三维环境,为路基、桥梁、隧道等专业的二维设计提供直观可靠的设计依据;将BIM技术应用于地表模型创建,辅助后序各专业开展设计,通过协同设计实时对设计变更区域进行合理的地形裁切。还可展示土地的使用情况,帮助管理者制定征地拆改方案,进行安全监管,从而提高铁路建设过程中的信息化水平和管理效率。     

基于倾斜摄影的城市轨道交通三维实景环境建模方法

城市轨道交通线路三维规划设计需要更加真实、准确和完整的城市三维实景环境,而现有的建模方法在精度、速度和真实度上已无法满足这种要求。采用倾斜摄影技术,实现了城市三维实景环境快速建立和模型单体化的建模方法,建立具有全要素并带有高精度地理信息的城市三维实景环境,满足线路三维规划设计要求。基于3DGIS(三维地理信息系统)和二次开发技术,实现了三维场景融合和三维实景环境下的线路规划设计及方案的三维漫游展示,为城市轨道交通三维规划设计提供了新的解决方案。     

实景三维影像融合在高速铁路竣工验收中应用

研究目的:现阶段高速铁路竣工验收主要通过人工现场检查方式,存在效率低、验收归档数据不直观和难追溯等问题。针对上述问题,提出利用高精度实景三维开展竣工验收应用。研究主要解决单一实景模型无法直接应用于工程竣工验收的瓶颈难题,通过数据获取、三维建模、影像融合算法构建、可视化软件开发和竣工验收示范性应用,打通实景三维影像融合技术竣工验收应用全流程。研究结论:(1)研究表明以精确内外方位元素为数据源,利用模型与影像融合算法可实现高精度三维场景下无人机原始影像投射与动态融合;(2)基于实景模型影像融合方法可满足虚拟三维环境下铁路竣工验收中初步观感、定量几何量测分析、专项整治调查应用等方面工作需要;(3)除高速铁路竣工验收应用外,模型影像融合方法可应用于天窗期运营线病害检测,防洪和外部环境排查等方面工作。     

三维地形可视化技术在铁路电力设计中的应用

三维地形可视化技术一直是地理信息系统、数字摄影测量、虚拟现实等领域的研究热点.铁路电力线路设计过程中,通过三维地形可视化技术,可以使设计人员对地形有较直观的认识,提高贯通线路设计的效率和质量.根据数字高程模型(DEM)数据,利用VC++6.0和OpenGL作为平台,重点讨论建立地形三维可视化系统的关键技术和实现过程.     

三维激光测量在大型车站雨棚检测中的应用

随着铁路车站钢结构雨棚使用时间的延长，影响结构安全和正常使用的病害不断显现，因此对雨棚结构整体可靠性的检测、鉴定项目陆续开展。针对图纸资料缺失的雨棚，需要对其众多构件及节点分别定位，以建立计算模型完成承载能力分析。本文采用地面三维激光扫描仪建立某车站钢结构雨棚点云模型，利用点云处理软件和基于CAD平台的处理模块对点云模型进行拼接、切割、拟合，采用分块处理的方式获取结构布置、构件型号等信息。结合壁厚检测数据建立结构有限元模型，完成了对该结构的承载能力分析。经工程应用，地面三维激光扫描仪在测试环境正常、测点布置科学时，测量精度和效率均较好，与传统全站仪测量相比检测效率明显提升。点云模型后处理软件在操作和功能方面需要进一步智能化，以提升测量精度和效率。     

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...     

既有线车站改造信号施工组织方案探讨

随着铁路发展的加快,既有线车站改造日益频繁,在车站改造的过程中需要拆除、插入道岔,增减股道等。对既有站场进行变动,车站改造的成功与否,信号施工组织方案编制的好坏就显得尤为重要。特别是繁忙干线的车站改造,信号施工具有规模大、要点困难，对信号工程的技术质量要求高，工期短，技术复杂，涉及单位、部门多，安全隐患多的特点，是既有线车站改造编制信号施工组织方案的难点和重点。     

倾斜摄影测量技术在铁路工程中的精度分析及应用

作为三维可视化大场景的基础,倾斜摄影测量技术实现了铁路工程空间数据的直观化和可视化.基于倾斜摄影测量技术的野外控制点布设方案作为三维模型精度控制的关键步骤,目前尚未制定相关技术标准.基于某铁路建立试验区设计了14种像控点布设方案,对不同方案的空中三角测量精度和模型精度进行分析,总结出最优像控点布设方案.此外,以多个铁路...     

既有铁路站改工程BIM标准化建模方法及应用

铁路工程建设是大型复杂的系统工程，涉及专业多，建设周期长。BIM由于其技术优势在铁路施工中发挥着越来越重要的作用，成为保障施工效率和工程质量的主要措施之一。但目前由于缺乏既有车站标准化BIM建模方法来规范全生命周期建设，导致设计阶段所创建的BIM施工图模型精度尚无法完全满足施工需求。为此，针对既有铁路车站施工问题，提出一种BIM技术标准化建模方法。首先，全面分析既有铁路车站的站房工程、运输生产设施设备等核心建设要素内容，从安全性、作业交叉、施工工期、施工空间4个方面剖析既有铁路车站的施工特征；其次，提出既有线铁路车站BIM技术应用规范化设计流程，重点阐述设施设备的建模、多源数据放样坐标校准、校准模型与工程量核算、碰撞检测与处理以及方案模拟过程中BIM技术的标准化应用；最后，以淄博站站改工程为例，从客运设施改造工程、站房工程、接口工程3个主要方面论述BIM技术标准化应用的过程和结果。实践应用表明，BIM标准化应用技术有效提升施工效率15%以上，在既有站站改施工过程中产生显著的社会和经济效益，可为同类工程提供有益的借鉴和参考。     

车站咽喉通过能力网络优化模型及算法研究

随着铁路运输全面走向市场，列车全面提速，开行种类更加丰富多样，开行时间，作业方式等变动更加频繁，这使得车站咽喉作业能力的动态复杂性更加突出。同时，为满足既有铁路扩能，提速改造的需要，对车站咽喉作业能力的评价，设计应有准确的把握和先进的操作手段。论文 运用图论和网络优化技术对车站咽喉布置，咽喉及车站作业过程进行抽象建模，建立车站咽喉作业占用安排网络优化和咽喉作业能力复合递阶决策模型，以及模型实现的计算机算法，并由作业实况的模拟计算结果进行了理论验证。     

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。     

BIM+VR技术在铁路营业线施工安全实景化培训中的研究与应用

营业线施工安全是铁路施工安全管理工作的重中之重,提升施工人员培训质量是保障营业线施工安全的关键。系统性地创新研究 BIM、VR 技术特性和培训需求,建立三维培训平台,实现虚拟实景化培训,为大幅提升培训质量,拓展 BIM 技术应用领域起到示范引领作用。     

无人机倾斜摄影技术在铁路行业的应用研究

随着以无人机为飞行平台、搭载高精度传感器的倾斜摄影技术日益成熟,大量倾斜摄影项目应运而生。在铁路行业,无人机倾斜摄影技术从带状地形图、断面图的生成到实景三维模型的制作都展现出巨大的应用前景。本文深入研究无人机倾斜摄影的原理和特点,分析倾斜摄影技术在铁路勘察设计、施工建造、运营管理不同阶段的应用,并对该技术目前存在的问题进行探讨。     

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。     

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...     

我国铁路货运信息化发展策略研究

在阐述我国铁路货运信息化的重要意义和现状的基础上,通过分析我国铁路货运管理信息系统的业务需求,研究我国铁路货运管理信息系统的信息查询、货运需求在线受理、电子支付等主要功能,提出大力发展电子商务、改造和完善铁路分布数据库、强化铁路信息化运作机制、加强铁路货运信息技术研发、建立高素质人才队伍等我国铁路货运信息化发展策略。     

便携式采集装置及铁路基础设施三维空间数据管理系统设计

针对铁路基础设施三维空间数据缺乏、采集困难、采集效率低、数据分散、难以集中管理维护等问题,研制了基于移动实景测量技术的便携式非接触采集装置,实现了铁路基础设施三维空间数据的采集;搭建了铁路基础设施三维空间数据管理系统,实现了对三维空间数据的集中、高效管理及存储。该系统采用线性参考系统构建技术,实现铁路基础设施三维空间数据与线性里程坐标的快速匹配。试验结果表明,所研制的采集装置和搭建的管理系统具有科学性、先进性和实用性,有效提高了铁路基础设施空间数据的采集效率和信息化管理水平。