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铁路BIM标准_铁路BIM构件_铁路BIM技术应用_铁路BIM指的是什么
铁路BIM指的是现金建筑信息模型与铁路相关，铁路BIM标准包括技术与实施两大部分，铁路BIM构件依托下载编辑和上传功能，我国的铁路BIM技术应用尚处于起始阶段，BIM在地铁项目中已经逐步开始应用，并在信息化施工、合理布置施工工序、加快施工速度、节约工程造价等方面取得了良好的效果。
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课程介绍：本套课程讲解了铁路工程BIM模型的创建过程，通过Civil 3D 2018软件创建道路平、纵数据进行项目定位，使用SAC部件编辑器制作参数化铁路横断面，并设定目标参数进行控制；通过C3D软件与Revit进行数据交互，将C3D创建的铁路路基、道床等图形转换为可编辑的Revit族文件。
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文章介绍：今天来说一个河南的BIM案例。大家都很熟悉BIM技术，那么如何将BIM应用于铁路调度中心项目呢？或许你就不知道了，今天咱们借着案例来说一说！项目介绍河南城际铁路综合调度指挥中心项目位于河南省郑州市郑州新区，项目占地3万平方米，投资额11.97亿元，建筑面积9.6万平方米，主体建筑地上23层、裙楼5层、地下2层，计划建设工期42个月。建筑功能主要为河南城际铁路的综合调度指挥中心、清分算中心、指挥中心。采用BIM技术的原因工程项目存在施工现场场地狭小、机电管线复杂、建筑体量大、建设周期长、建筑功能要求高等问题，给施工工艺和现场管理带来巨大挑战，因此采用BIM技术。一、BIM技术应用策划为保证本项目BIM技术实现落地应用，助力项目施工管理和质量提升，河南一建组建了专业的BIM团队；基于项目施工目标，制定合理的BIM实施方案，从建模规范、标准等多个方面保证BIM技术的工作开展。二、BIM可视化图纸会审在BIM模型创建过程中，BIM工程师对图纸进行仔细审查并进行问题整理，形成图纸问题审查报告。针对报告中主要问题，通过BIM模型直观展示，使问题暴露的更加彻底，参会人员了解的也更加清晰。相比于传统的图纸会审，效率及质量有极大的提升。三、BIM三维技术交底本项目灌注桩施工、基坑开挖等均采用创新施工方案，如何保证现场施工人员准确理解方案尤为重要。利用BIM技术制作成模拟动画，清晰直观的展示施工的先后顺序，极大提高了项目交底质量。四、BIM施工场地三维布置本项目施工场地狭小，如何有效的布置施工临时场地、料场、加工棚等成为一大难题。利用BIM技术创建不同方案的布置模型，使场地布置合理、美观、整洁。五、BIM机电安装深化设计在土建结构施工之前，BIM团队将创建的土建、机电各专业BIM模型集成到Navisworks进行碰撞检查，发现碰撞点3000多处。针对这些问题形成详细的分析报告并提出调整建议，最终得到设计院的肯定。在管线排布设计上，根据规范及现场施工要求，设计出3套管线排布方案，由机电总工确定最佳方案后进行优化处理，使管线走线统一、美观。六、BIM5D施工进度管理本项目利用BIM5D将项目施工流水分区，使施工信息与BIM模型关联，可进行施工进度模拟，直观分析进度安排的合理性。每天采集项目现场实际照片，记录实际施工时间，及时调整以保障项目工期的顺利完成。七、BIM5D成本及现场资源管控利用BIM5D平台将商务数据与模型关联，根据施工进度可提前模拟资金曲线、主材消耗曲线等。BIM技术应用创新一、地下车库行车道车辆通过性分析模拟不同车辆通行，检测地下车库净高。二、三端一云现场质量管控针对现场质量、安全等问题，现场施工人员利用手机拍摄现场问题图片，上传到负责人处，负责人解决问题后在回传到现场，并且所有的问题均通过云平台整理、统计。文章来源：从零跟我学BIM仅作分享交流，文章著作权归原作者所有。
文章介绍：时代的发展必然带来技术力的提升，在铁路勘察设计中依附CAD的二维表达方式已经成为了过去式，现在摆在我们眼前的是信息化技术的典范——BIM技术。与传统土木行业比较，BIM技术在兼具传统土木技术的同时还拥有交互性强、三维可视化、施工模拟等一系列优势。BIM技术在项目全寿命周期的所有阶段都能够动态监督管理、信息特性共享和项目决策的支持，BIM技术大大提高了工程项目的集成信息化，同时保证了项目的成本控制、完工质量与设计施工效率，在项目全寿命周期的管理中提供了良好的效益。国际社会与政府对BIM技术的应用非常重视，在西方发达国家中关于BIM技术在全周期的应用已经非常成熟，各个国家政府与企业在不断的完善自身的BIM标准，同时对BIM技术在工程项目中的应用有着统一要求。而在铁路选线设计中，为充分实现BIM技术的推广，也要求从传统的“交图纸”到“交模型”转变，实现线路的BIM化设计就成为必然趋势。铁路线路设计阶段要使用BIM技术，第一步就是需要建立三维数字化地形模型，能够让项目参与者直观看到地形地貌特征，犹如“身临其境”。再结合铁路线路构造物的建筑信息模型，通过在三维地形条件下布置线路构造物实现铁路线路整体BIM化模型的创建。BIM技术的应用与推广是国内铁路工程项目建设的必然趋势，目前国内在铁路领域与城市轨道交通行业中，已经进行了很多BIM化试点案例，并取得了成功。如西安站改项目、阳大铁路接触网设计、西安地铁、郑徐高铁、石鼓山隧道等，实践表明，BIM技术的创新与方法理念的合理性，与传统的二维设计对比，BIM技术可以简化设计过程，并提高项目设计的自动化水平，能够在很大程度上缩短项目在设计施工的周期。
文章介绍：铁路线路走向选择的任务是要确定铁路线路在地形图中的具体位置，当平面线路走向确定后，就基本确定了项目规模、投资金额大小、线路结构的稳定以及将来通车后的运营质量。在进行铁路线路平面走向选择的过程中，需要通过大型带状地形图对范围内复杂地形进行对比分析，通常会设计多种可能性方案，综合来说，铁路线路走向设计主要依靠对地形环境的分析。基于2.1中所创建的三维数字地形模型相当于虚拟仿真地理环境，设计人员在三位数字地形模型中进行选线设计时，能够直观去观察所测量地形，仿佛置身于该地理环境中，能够在大范围地形图中从三维多角度条件下进行设计，同时对线路走向以及线路与地理环境匹配度进行直观分析对比，在此三维虚拟仿真环境下研究分析线路的空间位置，在确定线路位置后创建线路结构三维信息化模型，然后进行三维动态漫游展示，对线路方案进行直观分析，同时对比不同线路方案的填挖方量与大致的预算价格以得到不同方案的比较结果，从而完成铁路空间地理位置定位与合理布置桥隧结构物的目的。 图 2.16 路线布局工具在Civil 3D中对于线路中心线的绘制有专用的路线布局工具如图2.16。其中提供了丰富的路线绘制工具，并且可以将两条相交直线进行曲线拟合同时内置多种类型曲线线形如回旋、立方、三次抛物线、四次、正弦半波递减切线以及正弦曲线。同时可以对单独子图元进行编辑修改。 图 2.17 线路中线绘制当绘制出路线中心线后，系统将自动配置里程如图2.17。线路中线绘制完成后，需要对纵断面进行设计。纵断面类型主要有两种：设计纵断面和动态纵断面。动态纵断面指的是线路中线投影下地形起伏纵断面，不仅能够根据线路中心线的位置和编辑动态更新，而且可以通过偏移功能采集线路两侧一定距离内的地面线进行对比分析。设计纵断面是工程师经过技术、经济、安全、平稳以及美学等多方面比较后确定出的一条包含直线、曲线的规则形状几何线条，反映了铁路线路通车运营后线位在空间中的起伏变化，一般通过纵断面设计工具进行创建，可以通过夹点和布景对其进行编辑，地形纵断面与设计纵断面如图2.18。 图 2.18 纵断面示意图此外，可以在纵断面图中绘制多种设计纵断面进行方案设计，通过考虑地形、土方量等因素比较而确定最佳方案。
文章介绍：（1）设计的优化。通过BIM技术模拟的虚拟场景，设计工程师能够结合实际施工场地对施工设计进行优化。铁路四电工程关键的施工就是各个电缆桥架的布置以及各个变压器之间的防火墙布置。通过BIM建设的模拟，能够准确的对各个变压器之间的安全距离进行校验，从而优化变压器之间防火墙的布置距离和位置；同时，还可以模拟出各个电缆桥架的铺设位置和线路，提前规避线路交叉的情况，并优化制定出最节省电缆材料的铺设路径，从而在铁路四点工程的实际施工过程中节省铺设材料和线缆铺设时间。（2）技术变更管理。在进行铁路施工过程中，要及时将铁路施工的成果上传至BIM平台，然后，将其与最初设计的模型进行对比分析，一旦发现有问题存在，就要及时地在问题发生点进行信息采集（可以通过视频或者照片的方式），然后，上传至平台，再连线相关技术人员来处理问题，如果有技术设计上的更改，则需要及时地提出，并在BIM建设平台上更新，从而不断地提高铁路施工的项目管理水平。（3）施工进度和质量管理。将铁路四电工程施工在各个阶段的任务输入BIM平台，BIM模型可以对铁路四电工程的施工计划进行三维动态模拟，然后，将各个阶段的施工进度推演出来，从而预测整体的施工进度。同时，将推演出的施工进度作为实际施工过程中的凭据，并且不断将实际施工进度与推演进度进行对比汇总，生成铁路四电施工控制管理的报表，以便掌握铁路四电工程整体施工的进度。对于质量管理而言，首先，要在BIM平台建立定期检查、违规违章以及工程质量管理等问题的处理模板，模板主要包括质量问题的整合、上报以及整改记录等环节。一旦相关人员发现了铁路四电项目施工的质量问题，要及时启动BIM平台上建立的质量处理程序，从而直接通过一系列的流程将问题处理，实现高效率的质量管理。（4）上道作业安全管理。上道作业安全管理主要包括对上道施工人员进行安全培训以及提前给出关于上道作业可能存在的危险提示。首先，对于人员的安全培训来讲，通过利用BIM模型的仿真操作功能可以直接呈献给上道作业员工实际的作业环境，再利用VR技术可以让上道作业人员进行仿真环境的模拟练习，从而加强其对实际作业环境的熟悉。对于风险提示而言，BIM模型可以直接根据上道作业人员的具体位置、周围机械设备的工作状态以及周围环境来判断作业人员可能存在的危险，并根据危险可能发生的概率给出作业人员不同次数的危险提示，从而不断提高铁路四电工程施工的安全管理水平。
文章介绍：BIM技术是利用数字化的方法对建筑工程项目进行设计、建造、管理，也就是我们所说的建筑信息模型，是数字化的一种应用。在铁路施工项目中使用BIM技术能够实现铁路工程的全生命周期管理，从而提高铁路施工的效率和质量，是当前铁路工程项目中使用最广泛的一种数字化技术。BIM技术的优势如下：（1）关联性强。BIM技术能够将铁路施工单位、设计单位以及投资方三方的沟通紧密联系起来。在BIM技术构建的施工模型中，模型和对象可以进行互相的识别和关联。比如，对于铁路施工中的桥台位置发生了变化，他能自动识别出管理这方面的施工单位，从而要求相关单位进行调整和修改，同时，将修改后的信息进行更新与重整。（2）可以进行场景施工模拟。根据设计单位设计的方案以及相应的铁路施工信息，能够准确利用BIM技术进行现场施工模拟，从而在铁路施工模拟过程中发现设计方案的不足，并根据模拟过程中出现的问题找出相应的解决策略，从而提高铁路施工的效率。（3）信息可视化。BIM技术能够将铁路施工中的信息可视化。通过将铁路施工过程中的信息输入BIM平台，它就可以直接将输入的信息转化为可视化的模型，然后，通过直观的模型对铁路工程的设计、施工、管理阶段进行指导和管理，从而不断地提高铁路施工管理的水平。
文章介绍：面向铁路的几何建模技术是一种基于几何造型的建模方法，借助几何造型软件，构建出具有几何和拓扑信息的物体三维模型，常常采用网格或者多边形表示。目前适用于铁路工程专业的几何建模软件有Revit、CATIA、Bentley、Tekla及参数化建模辅助工具，如下所示。Revit应用Revit系列软件，基于面向铁路工程信息模型的自由形状建模和参数化设计，实现铁路工程站房、站场信息模型的地基基础、主体结构、风暖通、电器、给排水等专业三维建模，以及铁路工程四电和路基、隧道专业建模，并开展可持续设计、碰撞检测、施工规划、力学分析和虚拟建造。CATIA应用模块化的CATIA系列产品混合建模技术，通过CATIA变量和参数化完成铁路工程桥梁、隧道等专业典型异性曲面设计、曲面造型、曲面编辑以及拉伸、旋转、扫描、边界填补、拼接、凸点、裁剪、光顺、高级投影和倒角各种功能应用，实现实体和曲面的真正交互操作和全相关性。Bentley应用Bentley MicroStation全球领先的信息建模环境，实现铁路工程大场景、一定规模、形态和复杂程度的路基、桥梁、轨道、隧道等专业三维设计、分析、构建、文档制作和可视化呈现，并实现辅助测量、图形坐标几何、数值地形模型、边坡设计、区域重划、给水分派、污水收集、雨水排放与街道设计等。Tekla适合整个建筑过程，包括概念设计、制造、架设以及施工管理，3D实体结构模型与结构分析完全整合、应用Tekla Structures完成钢结构和混凝土结构从概念设计到制造、架设和施工管理的整个建筑三维建模，并实现D实体结构模型与结构分析完全整合、3D钢结构细部设计、3D钢筋混凝土设计、专案管理、自动Shop Drawing、BOM表自动产生等应用。参数化建模辅助工具实现一些复杂的、有几何规律的、可用参数控制的BIM模型的构建。目前主要是针对Autodesk的Revit的建模功能的扩展工具Dynamo，实现复杂造型、参数控制、带有信息的模型;参数化几何造型。但无附属工程信息的参数化建模工具，基于Rhino的Grasshopper。
文章介绍：这次一起来看一个国外的旧BIM改造！BIM施工应用是非常的有成果的，那么BIM施工如何让旧段铁路“换新颜”？那就要透过BIM案例来说说了！匈塞铁路中方承建贝·旧段为改造既有线并增建二线，形成双线电气化客货共线快速铁路工程，长度为34km，设有车站6座，停靠点3座。匈塞铁路贝-旧段作为“一带一路”沿线工程，工程使用欧洲标准，施工要求标准高、项目建设周期短、项目远在欧洲，工程技术人员少、管理沟通难、信息管理难，中铁建电气化局集团有限公司运用BIM技术主要解决以下关键问题：应用BIM技术，对施工过程进行仿真模拟，提前优化解决施工问题。节约时间成本，保障工程质量；搭建BIM管理平台，多方人员跨地域协同使用，国内国外协同办公，更好的发挥每个项目人员的作用；BIM管理平台充分考虑项目人员语言习惯，支持多语言系统切换浏览，搭建起两国工程人员的沟通“桥梁”；BIM管理平台将建设管理系统中的项目管理信息、文件存储、整合到云端，保障建设过程信息的安全性、可追溯性。在匈塞铁路贝-旧段BIM应用中，通过平台将工程信息挂载到对应的模型上形成工程实体的BIM数字孪生模型，将工程数据进行可视化展示，为智能运维打下了基础。文章来源：小藤就仅作分享交流，文章著作权归原作者所有。
文章介绍：（1）不同于建筑领域，铁路工程建设是大型复杂的系统工程，由一系列各具特色的多专业单位工程组成的线性工程，不仅时间跨度长、覆盖距离长、参建单位多、建设工期紧、技术标准高、安全风险高，而且需要各阶段衔接顺畅，专业间协同无障碍，国际上没有成熟的平台可以满足铁路建设管理信息化需要。（2）现有的铁路信息化存在接口标准不统一、数据结构不完善、多源异构数据融合困难，缺乏统一集成平台、全过程信息断层、数据管理能力有限，BIM应用标准不统一、应用深度和广度不够、BIM与新技术融合有限，管理协调机制松散、协同作业效率低下、缺少全生命周期管理理念等问题，难以满足现代铁路建设关于合理缩短建设工期、降低建设成本、提高建设质量、降低建设风险等高标准的要求。（3）铁路总公司已经提出铁路工程信息化建设目标，但还没有完全形成完整的基于BIM的铁路建设管理信息化总体方案。现有铁路工程管理平台1.0仅仅是铁路建设信息化下的项目管理系统，还需要利用BIM+新技术融合工程建设各类要素信息，形成基于BIM的铁路建设管理平台;深度挖掘基于BIM的铁路建设管理平台在铁路建设各阶段的应用价值，为大数据分析和智能化应用奠定基础。（4）基于BIM的铁路建设管理平台需要解决多原厂模型文件格式转换统一、模型高压缩轻量化处理、数据云端高效存储发布、跨浏览器可视化交互展、多平台多应用模式等问题，以此来满足铁路工程信息模型全生命周期多阶段、全专业、全方位的复杂业务应用的要求。（5）需要解决BIM与GIS数据、系统及应用集成融合问题，实现基于GIS的铁路工程多条线路大场景海量三维地理空间数据存储、管理、计算、分析和显示和基于BIM的精细化管理。
文章介绍：宁淮铁路是设计速度350km/h的客运专线，自北向南由江苏省淮安市至南京市。其中，淮安段共设梁式桥梁5座；单线桥梁2座，桥长9.725km；双线桥梁3座，桥梁长度66.055km，桥梁占全线长度比例为93.6%。宁淮铁路桥梁BIM应用的目标及成果宁淮铁路全线桥梁占比高且单座桥梁里程较长，最长桥梁达30km，孔跨数量多达上千孔。如何解决长大桥梁BIM三维模型生成效率慢、桥梁BIM上千跨桥梁基础的快速计算成为一大难题，且铁路桥梁普通构件库的构件数量也相对较大。结合宁淮铁路桥梁工程的特点，应用BIM技术拟达到以下目标。（1）建立速度350km/h高速铁路非参数化构件库，如：支座、简支梁图等。（2）建立速度350km/h高速铁路参数化构件库，如：梁体、桩基、桥墩等。（3）铁路普通桥梁BIM设计软件应用于宁淮铁路桥梁BIM设计，并由软件生成BIM实体模型。（4）将三维实体模型、三维地形模型、摄影航片通过ORD软件以原坐标的方式重叠，形成三维BIM实景图，并打印为PDF图形。（5）使用Prostructures、OBM等BIM软件建立预应力混凝土连续梁桥BIM模型，优化连续梁钢束、钢筋和其他预埋件设计。（6）利用建立的BIM构件库及桥梁模型，检查桥梁构件之间和桥梁与其他专业构件的碰撞。宁淮铁路BIM构件库的建立根据宁淮城际高铁的特点，建立(通桥(2016)2322A)《预制无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁》、(通桥(2017)2368A)《无砟轨道预应力混凝土连续梁(悬臂浇筑施工)》、(通桥(2018)4321)《时速350公里高速铁路双线空心桥台》、(通桥(2018)4301)《时速350km客运专线铁路圆端形实体桥墩》、承台及桩基础等构件库，便于提高设计质量，提高设计效率。圆端形实体桥墩BIM构件如图3所示。 图3 圆端形实体桥墩BIM构件库宁淮铁路设计阶段成果（1）普通桥梁三维信息模型设计。利用桥梁BIM正向设计软件，引用线路和地模、BIM模型，开展普通桥梁的三维正向设计，快速建立普通桥梁的BIM模型，在BIM模型中可以快速查看墩台布置的合理性，检查基础的设计是否合理，进行可视化修改；再利用BIM模型中的数据，生成桥址平面图和桥梁总布置图，提取BIM模型中的主要工程数量，并生成工程数量表；最终完成宁淮普通桥梁施工图BIM设计工作。桥梁三维信息模型实体如图4所示。 图4 桥梁三维信息模型实体（2）普通桥梁系统模型设计。将桥梁三维信息模型、地形三维模型和高清晰卫星图片在Bently软件中建立内在关联关系，形成可展示、可检查桥梁与周边建筑物及地形的关系，拼接在一起形成系统模型，该模型可以用于施工管理、建设管理，可用于展示、汇报、做效果图、做视频等，如图5所示。 图5 桥梁正向设计模拟实景效果（3）桥梁碰撞检查。利用施工图设计BIM模型检查专业之间或桥梁专业内部的布置是否碰撞、是否满足特定间距要求，开展碰撞分析应用，检查设计过程中一些不合理的地方，辅助优化设计，如图6所示。 图6 桥梁碰撞检查（4）施工模拟。针对特殊类型的桥梁，通过模拟其施工过程，优化施工技术方案，提高设计质量。施工模拟的内容包括：施工工序流程优化、施工技术参数优化、施工现场平面布置优化、机械设备选择优化等。（5）连续梁钢筋优化。对于连续梁0号块，其特殊的结构形状和边界条件决定了它是复杂的三维应力状态。利用BIM技术的参数化、可视化等特点，建立连续梁模型，并导入结构分析软件，能够得到准确的三维实体单元的空间应力分布，如图7、图8所示。 图7 0号块钢筋优化 图8 0号块预应力孔道BIM透视在此基础上进行连续梁的钢束布置和配筋，并在三维空间中对其配筋位置进行调整，实现设计布置的优化。本文作者：陈洪春 黄武 陈航（中铁二院工程集团有限责任公司）
文章介绍：BIM技术应用在铁路工程规划设计过程中，除了是为整个铁路工程项目实施奠定良好的基础，提高工程生命周期的成本管理水平之外，还可以实现铁路工程项目交底的可视化，进度计划、质量控制和工期管理的精确化，从而实现进一步降低资源浪费，减少窝工延误的目的。毫无疑问，BIM技术应用在YX铁路工程项目中，绝对是一次有益的尝试，其最大的特点在于该项目是由投资方主导、设计方深度应用、当地政府高度重视、建设方积极响应的典型项目。在铁路的相关招标文件中，投资方详细要求各参与项目的主体需要深入应用BIM，这是国内首次以投资方推动BIM应用的铁路工程项目，具有较大的力度，从而能够有效发挥出BIM应用的主要效果。但是，BIM的应用并非是一蹴而就的事情，它同样需要一系列的先决条件，这些条件主要由软硬件两方面构成。从软件方面来看，包含两大主要部分，一部分是由BIM技术应用所需求的一系列软件系统构成，这些计算机软件系统构成了BIM技术应用和文档实现的基础，具体包括有建模软件和相关的后台管理配置系统，如Autodesk公司旗下系列软件包和云服务平台、达索相关软件和系统、本特利系列软件和模型库、鲁班建模系统等。另一部分则由BIM统一的标准来构成，这是为了使设计过程中各参与专业的设计交付成果能够完全由一套模型呈现，因此，要求在进行BIM技术设计之前要利用统一的数据标准进行设定和管理，从而实现对信息的标准化管理。从硬件方面来看，BIM技术的实现需要有较高硬件配置基础的计算机设备，这些计算机硬件同样是BIM技术得以应用的基本条件之一。
文章介绍：BIM技术应用在铁路工程的规划设计方面，是需要充分将思维、时空、模型等元素融合在设计模型方面的，只有这样才能够实现整体的规划和设计控制，不论是初步的方案设计还是更深层次的设计，都需要通过元素的融合实现模型的设计，从而更好地呈现出铁路工程的设计结果，并且对于需要设计方面进行设计修改的问题，也可以借助BIM技术实现模型的直接修改与二次呈现，直至产生最优选的设计方案。实际上，在使用BIM技术进行规划设计时，实现了空间模拟与思维模拟的结合，并将铁路工程的现场情况、资源情况进行系统性整合，产生4D乃至5D的集成化管理模型。BIM技术对于铁路工程规划设计的应用主要经历三个主要的步骤，一是构建铁路工程项目的4D/5D模型，二是对铁路工程项目的设计信息实施集成，三是建立4D/5D设计模型管理系统。首先，构建铁路工程项目的4D/5D模型。在铁路工程规划设计阶段应用BIM技术，其最重要的基础性工作便是根据项目的需求构建工程的4D/5D工程信息模型，从而让规划设计本身具有直观性，可以更精确、更全面地呈现给施工方与业主方。铁路工程规划设计的4D/5D信息模型是通过传统的3D信息模型与时空维度共同融合而成，通常是借助建模软件以3D信息模型与时空维度信息进行关联，按照IFC标准及业主的需求数据，实现工程信息模型的构建，这种方式比传统的设计过程更为高效和精确。其次，对铁路工程项目的设计信息实施集成，信息集成与管理的过程是BIM技术区别于其它一些建模技术的重要基础，通过BIM技术包括的数据集成系统和数据库，可以实现包含客户信息、模型信息、材料信息、施工信息等诸多信息的关联和处理，这种工作量如果依靠传统的设计方式和手段很难完成，而BIM技术则可以更加良好地完成纷繁复杂的信息的记录、处理与融合，从而让BIM技术所构建的铁路工程模型能够更直观且精确地表现出铁工程的具体情形，实现对铁路工程设计的清晰化、便捷化。最后，建立4D/5D设计模型管理系统。对于铁路工程项目的设计方而言，它需要借助4D/5D设计模型实现对整个工程宏观的资源部署、概预算控制以及组织方案明确，这些在BIM技术中主要体现为可实现诸多管理的设计模型管理系统，利用该系统能够将铁路工程项目的设计可视化，对施工现场进行模拟，从而帮助设计企业实现资源的动态配置，保障设计结果的精确性，也可对后续的施工管理产生积极的影响。
文章介绍：设计企业是铁路工程项目规划设计阶段的核心主体，尽管通过BIM技术的应用可以让整个项目都得到较高的收益，但由于BIM技术的基本理念是借助现代计算机和信息化技术来提升工程项目管理能力的，它同时涵盖了社会、教育、企业、人文、心理等多各层面的内容，这也让BIM技术在设计企业中的应用从单纯的技术问题转变为了复杂的管理问题。因此，铁路工程设计企业必须要从基础上强化对BIM技术的全面认识。首先，铁路工程设计企业应充分明确BIM技术在整个铁路工程项目中所能发挥的重要作用，而不只是局限于设计阶段本身。设计企业要放大BIM技术自身的设计优势，将BIM设计过程产生的成本效应、沟通效应、协同效应、质量效应乃至安全效应有效的利用到铁路工程项目全局中去。在这样的基础上，铁路工程设计企业还需要大力做好宣传推广工作，推动BIM技术在各项目中的广泛应用，鼓励在应用该技术过程中的积极尝试与不断创新，最终实现将BIM技术纳入到铁路工程设计企业的常态化工作体系中，避免由于片面或单点应用造成孤岛效应，致使设计企业处于被动的局面。铁路设计企业突破当前国内设计企业应用BIM技术的外部条件束缚，逐步在设计企业内部产生积极的应用氛围和良好的应用条件。其次，铁路工程设计企业应该深化对BIM技术在不同应用环节的认知。BIM技术是一项综合性较强、复杂度较高的技术，它不但包含着传统二维、三维设计的思想与理念，同时也有大量的创新设计理念融合其中，这也使得BIM技术当前所支撑的各类应用软件和系统五花八门，特别是随着BIM技术所表现出来的良好的协同性与高效性，使得越来越多的相关软件都朝着BIM技术的方向研发，这就要求铁路工程设计企业对于BIM技术及其应用软件的本质有更深层次的认知，在进行铁路规划设计过程中能够更好地选择合适的BIM技术软件，达到对设计更好的支撑和呈现最好的设计成果的目的。最后，铁路设计企业在进行BIM体系建设的过程中，有必要对企业既有的一些制度和流程进行调整。设计企业采用BIM技术后，以往二维设计的工作流程和工作习惯将会难以适应BIM技术下的三维设计工作，一些设计企业的工程师可能会因为不能很快适应三维状态下的设计工作，导致设计工作效率下降、图纸出错率上升、各专业间衔接不流畅等问题，一旦出现此类问题，如果没有强有力的管理制度保障和对企业现有环境资源的调整、对信息资源的重新规划与整合，这类企业很可能退回到二维设计的工作方法中。BIM技术的推广和应用不是一朝一夕就能见到成效的，如果不能坚持使用，只是浅尝辄止的试着使用BIM技术，那么，企业将很难获得BIM技术带来的红利，企业设计人员也将很难再进一步学习使用BIM相关技术，这将会对企业甚至整个行业造成一定程度上的影响。
文章介绍：目前不论是国外还是国内都在大力发展着BIM技术，这足以说明BIM的能力已经受到了肯定与认可。对于铁路工程的建设而言，BIM能够大幅度提升其建设技术水平与信息管理能力，因此是铁路工程建设信息化的核心和方向。（1）BIM是先进的信息处理工具，信息更精细、展示更直观、协作更便捷。BIM技术的核心对工程建筑物的三维数字化，与所感受的物质世界的基本维度一致，能够使铁路工程建设参与人员更直观、便捷地获得模型所承载的信息。三维模型更具有二维模型所不具有的立体组合拼装能力，利用标准族库快捷组装，极大提升效率，更可带来自动化组装和基于时间的推演分析。。在标准化的基础上，BIM能够适应不同项目阶段、不同项目参与方的铁路工程建设协同应用，能够显著提升复杂问题的处理能力。BIM技术更能够支撑虚拟仿真、虚拟制造、集成制造，有效提升管理水平和工作效率。（2）BIM是大数据承载容器，实现基于模型化的数据集成、管理与分析。铁路工程建设过程周期长、参与方众多，包含了大量异构的设计数据、施工过程数据。这些数据是支撑建设和运营管理、决策支持的重要基础。一个统一的、能够承载细粒度、大批量数据的稳定信息集成模型是实现数据集成管理的关键。在众多信息集成模型中基于物质本体论的角度是最稳定的，BIM是理想的数据集成模型。BIM是铁路工程建设领域大数据理想的承载容器。铁路工程建设各类过程管理、风险控制、建造成本，乃至运营期的养护维修等实时和历史数据，依附BIM，链接、集成成为一体，实现全生命周期的铁路工程建设数据集成与管理。数据的价值一方面体现在实际情况的掌握，更重要的是从数据中发现生产安全和经营的潜在效益和风险。基于BIM的铁路工程建设数据集成与管理，为大数据分析和智能化应用奠定基础。（3）BIM是推进铁路工程建设全寿命周期管理创新的重要技术手段。国内外工程建筑行业BIM应用发展经验表明，BIM技术发展和推广应用过程，同时也是工程建设标准化管理推进的过程。BTM在铁路工程建设领域应用能够进一步推进设计、施工数据标准化和建设过程的标准化管理。在BIM标准化支撑下，使铁路工程建设各类信息、技术更加透明开放，能够加速推动铁路工程建设全方位的技术创新。铁路建设领域推行BIM技术有基础、有条件，更有广阔的发展空间。基于BIM的铁路工程建设全过程协同应用是发展的方向，但是铁路工程建设与传统的建筑行业有显著的不同，要应用更加丰富的技术。首先，铁路行业具有区域广、跨度大的特点，需要3D-GIS的支撑。其次，铁路工程建设管理具有其自身的特点，需要在业务过程应用和管理方面融合。最后，铁路工程建设较传统工程建设结构等方面较为简单，有利于加快BIM技术应用。
文章介绍：相对于民用建筑工程而言，铁路工程具有独特的特点：1）结构形态不同。铁路工程为扁平状的线带结构，在地理上分布较长，铁路线路通常绵延几百公里，甚至上千公里，同时跨越多个气候带，受自然环境影响较大。如京沪、京广高速铁路，横跨多个省区，名副其实的超级工程；2）技术难度不同。铁路工程往往包含路基、桥梁、隧道等多个专业，这些结构又是往往处于复杂地质结构地带。而高速铁路对轨道及各种设备安装的精度要求极其苛刻，因此技术难度相对民用建筑较高；3）投资规模不同。铁路工程的体量，决定了其长时间的建设周期，和庞大的资源消耗。正是由于铁路建筑与工业、民用建筑的诸多不同，应用于工业、民用建筑的BIM技术很难在铁路建筑中推广应用，因此需要具有针对铁路建筑的BIM软件和应用系统，并应具有以下功能特点：1）支持长带状地形、地貌和建筑物的显示铁路是建造在自然环境中的线带状建筑工程结构物，这些结构物要与地形、地貌、山川、河流、森林、湖泊等交织在一起，形成铁路线路的三维模型，需要大量的数据来支撑，这就要求计算机具有很强的数据处理和数据传输能力，否则就需要通过高效图形算法，才能实现铁路线路三维图形的动态显示。2）能够构建各种铁路建筑结构物三维模型铁路线路是由很多路基段、车站、桥梁、隧道等工程结构组成，需要高效的路基、车站、桥梁、隧道的建模工具。这些结构物能够通过少量的参数输入和适当的人工调整得到其三维数字模型和对应的工程信息。3）能够实现信息共享、关联、可视化操作铁路线路BIM产生的数据信息应进行格式化处理和数据库集中存储，形成信息共享；不同业务之间的数据信息要相互关联，减少冗余，消除信息孤岛；信息的输入、提取、加工要实现可视化操作，便于推广应用。4）能够支持不同组织协同工作和项目管理铁路工程分布广、参建单位多、投资高、资源消耗大、质量要求高、安全风险大，任何失误都可能造成不可挽回的损失，因此对于不同组织的协调能力是关键。铁路线路BIM能够转换成为项目管理信息平台，大大提升项目管理能力，使管理更加精细化、决策更加科学化。
文章介绍：建设铁路BIM是铁路数字化的必然发展趋势，但铁路与建筑行业的根本区别不能忽视，不能用“拿来主义”以建筑BIM的技术手段发展铁路BIM，从近几年的观察来看，铁路BIM建设存在因认识不清导致的片面立项、盲目引进及大量建设孤立铁路BIM等问题。第一，BIM是建筑的信息模型，铁路是建筑吗？从空间本体论认知出发，建筑无论多大，在宏观空间都是点状的、工点式的；而铁路则是线状的拓展要素。BIM引入铁路行业，其空间组织理念需要与其线性空间认知相匹配，如果像工点一样组织铁路BIM，则会引起空间冲突及表达精度丧失的问题；铁路总公司权威文献提到很多构件的BIM，唯独没有整体线路的BIM，这正是体现了建筑BIM的空间局限性。鉴于与建筑BIM存在较大的概念差异，本文提出铁路信息模型（RIM:Railway Information Model）这一概念来取代BIM在铁路行业的建设与应用，在很大程度上这一概念与数字铁路的概念是一致的。第二，RIM是指铁路的BIM，桥梁、隧道、站点、工段的BIM，都不是一条铁路的BIM，铁路是大区域对象，类似工点型的欧氏空间表达保证不了其系统的完整性与精确性的统一，各工点型构件的BIM如果不存在统一的空间，也不能称之为RIM的一部分；一条铁路就是一个完备的系统工程，以部分的工点取代称之为铁路BIM是明显的概念混淆。无论是专业分割还是空间上的分割，都将严重影响到RIM的系统完整性与服务能力。第三，全生命周期包括生长期、持续期及死亡期，当前政策推动下的铁路BIM建设，过多地定位到项目的建设生长期，面向施工单位服务是直接的利益驱动，但缺乏全生命周期的顶层设计。BIM是数据基础设施，是全生命周期的载体，不仅具有其完整一致性，更要求其有普遍适应性的原则。就铁路对象而言，BIM可以定义为数字铁路标准产品，不同生命阶段可以有不同的业务应用，但不能只满足某一个阶段或某一个方面的业务开展，如建造施工的过程模拟，其成果如果不能直接被后期业务沿用，就不能称为BIM。从这一方面来讲，RIM建设应该分为数字铁路产品与基础平台建设、业务应用开发建设两步走的策略进行。第四，脱离平台去讨论RIM接口标准研究，如同空中楼阁一样虚幻，在缺乏基本的RIM平台的基础下来开展这项工作，不仅无益于RIM平台的建设开展，浪费财力物力，更会限制本身就非常困难RIM平台的开发，不拘泥于形式优先重点突破技术方面的制约因素远比先行做接口标准研究要紧迫得多，并且只有植根于平台、抽象于平台的RIM标准才更具有生命力。
文章介绍：如今的BIM铁路应用，从铁路的变化和我们日益方便的交通之中也有着不少的体现，但是，我们仍然疑惑BIM铁路应用有未来吗？哪些BIM能力值得期待？铁路建设多专业BIM数据标准化完善。由于铁道项目的专业性和复杂性特点，在铁路工程建设和管理的全过程中，勘察、设计、施工、运营等全生命周期管理涉及到多专业、多来源、多格式数据，需要统一的数据标准对各方的工作成果进行约束。统一的标准化BIM模型（统一的文件格式、数据架构、信息内核）是实现基于模型的数据共享交换、信息流通、工作协同的基础，能够支撑各专业工程建设全生命周期数据与应用系统集成，达到智能建造、智能运维的目标，形成自主知识产权的铁路建设BIM应用标准规范。数据管理和复用能力进一步提升。本平台的实质是对铁路工程建设各专业的工程数据进行管理和复用。在项目全生命周期里，工程数据在不断叠加，同时还会有大量的运行和管理的海量数据产生。所以，平台的数据管理能力需要弹性扩展，并具有高效的调用能力；平台的存储和调用机制还需不断完善和优化，以提高专业数据的复用能力；需要进一步开展基于大数据、边缘计算、云雾计算等在铁路建设数据管理和复用深入研究。
文章介绍：如今一个BIM项目想要真正做的比较好，那么必不可缺少的，就是项目本身的技术底蕴以及魅力水平，那么你对铁路BIM项目知多少？唐山BIM案例领略铁路魅力！一、项目简介工程简介：唐山至曹妃甸铁路工程全长91.5公里，总投资120.96亿元，建设工期3年，为国家Ⅰ级标准建设双线电气化铁路，设计时速160Km/h，功能以客运为主、兼顾货运，线路自既有津山线七道桥站引出，终点位于曹妃甸商务区站。简支拱工程介绍：我公司承建的标段内，共两座简支拱桥，分别为1-80m简支拱、1-96m简支拱，均为唐曹铁路通车的关键性控制工程。两座简支拱均采用“先梁后拱”的方法进行施工。其中，1-80m简支拱施工时，将沿海公路封闭，修建辅道进行临时通行，施工完毕后恢复;1-96m简支拱施工时，世纪路正常通行。系梁均采用满堂支架现浇施工，其中1-96m简支拱满堂支架预留车辆通行门洞。1-80m简支拱拱肋采用常规吊装施工方法，1-96m简支拱受高压线影响，拱肋采用卧拼竖转方法进行施工。二、技术路线按照不同功能软件进行协同，使用到的BIM软件有Revit2016、Infraworks360、Navisworks2016、TeklaStructure、Lumion。BIM应用点：前期策划阶段，使用BIM技术主要完成了三维建模、设计深化、导行方案、效果展示、施工漫游等工作，直观地呈现整体与细部的视觉效果，正确指导施工。方案实施过程中，使用BIM技术进行进度调控、作业交底、工程量核算，确保施工平稳受控。文章来源：共享BIM仅作分享交流，文章著作权归原作者所有。
文章介绍：将BIM技术应用于铁路工程建设的全寿命周期，是实现铁路工程建设信息化、标准化管理需求的重中之重。虽然铁路BIM应用的理论研究和实践成果日益丰富，但目前的铁路造价工作仍独立于信息管理平台，造价信息无法随模型进行传递和交换，也无法随模型的调整进行及时的自动更新，为造价的动态管理带来阻碍。当前应用BIM进行造价管理过程中主要存在以下问题：（1）基于BIM的工程量自动统计存在偏差。偏差出现的原因是由于BIM内置的布尔运算规则与我国通用的清单计量规则存在差异，BIM模型中的一些实体构件，如钢轨、轨枕等，其计量方式与工程量清单相同，因此可以直接统计。但涉及到交叉、扣减的部分，不同的建模软件设定规则不尽相同，与我国的工程量清单规则也不同，因此无法直接引用计量结果。（2）工程量无法自动匹配合同价款、价款变化需人工确定并修改。当前利用BIM进行设计建模的技术已基本成熟，而对于造价方面，BIM系列软件与我国的铁路工程计价软件的数据标准不同，在软件间信息共享方面存在障碍，一些计价软件可以读取并解析设计BIM模型，但是可识别的数据有限，且BIM模型中并不包括工程造价所需要的所有信息，如施工工艺、工法等信息，只能靠造价人员手动套用计价规范中的清单及定额，且当为变更的工程量确定综合单价时，也要人工查询相应清单信息、造价机构发布的价格信息甚至市场价格信息，需要消耗造价人员大量的时间和精力。铁路系统在造价管理信息化方面以已进行了初步探索和实践，但仍未完全实现直接基于BIM的造价管理，在造价管理方面，仍采用底层关联映射的方式在BIM设计文件与造价管理软件之间建立连接，尚未达到基于BIM的铁路工程造价管理，上述因素是阻碍基于BIM的自动计价模式的关键问题。
文章介绍：BIM的应用为铁路行业的发展注入了新的动力，其是实现铁路工程建设信息化和工程造价精细化管理的重要基础。BIM技术可以将造价信息和数据集成到铁路BIM模型中，建立一个基于BIM模型的铁路工程计量计价机制，以有效提高信息交换和共享的效率，进而提高工程计量计价的高效性。BIM在铁路工程施工阶段造价管理中的优势主要体现在以下几方面：（1）工程量的自动统计。BIM技术基于参数化模型，依据空间拓扑关系和布尔运算规则，计算机能自动完成构件的扣减运算，精确、快速地统计工程量。（2）工程变更的有效控制。铁路建设工程体量大、涉及专业较多，施工过程中工程变更在所难免，施工工艺的改变，施工顺序的调整，因各类原因引起的设计变更等，都可以通过铁路BIM模型进行可视化模拟与检查，确认是否合理，以对变更项加以控制。依托BIM平台，直接调整铁路BIM模型，可以自动重新统计该部分工程量，大大提高了造价人员的效率。（3）施工成本的动态控制。依托BIM可以实现协同管理和数据共享，在施工前期，借助于BIM可视化模拟功能进行模拟与碰撞检查，可以尽量减少因设计不合理导致的一系列损失，使成本实现事前管控；在施工过程中，借助于BIM的多维模拟功能，能够及时全面的完成对于材料消耗量标准的设定，最终使得成本的过程管理和控制得以全面顺利的实现。（4）造价的精细化管理。基于BIM的工程量自动统计大大提高计量的效率，有效地降低了因人为因素而导致的错误率，使造价人员从繁琐的手工算量中解放出来，把更多的时间和精力用于如询价、风险评估、成本控制等更有价值的工作中，有利于工程造价的精细化管理。
文章介绍： BIM（BuildingInformationModeling）是指创建并利用信息模型对工程项目的设计、建造和运维全过程进行管理和优化的过程、方法和技术。 基于BIM技术的信息模型，可以实现工程的虚拟化设计、可视化决策、协同化建造、透明化管理，将极大地提升工程决策、规划、勘察、设计、施工和运营管理的水平，减少失误，缩短工期，提高工程质量和投资效益。 BIM源于美国，发展迅猛，发达国家普遍在建筑领域大力推广BIM，如英国政府强制要求自2016年全部应用BIM，新加坡则要求2015年前应用BIM。 我国建筑业紧跟世界潮流，接连出台文件推动BIM应用。住建部2015年下发《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，明确到2020年末，重点项目勘察设计、施工、运营维护中，集成应用BIM的项目比率达到90%。 铁路BIM研发应用的意义 铁路工程投资庞大、专业多、技术复杂、建设周期长、参与方众多。铁路BIM必将有力支撑铁路优质设计、高标准建设、乃至智慧运营管理。中国铁路大规模、高标准建设方兴未艾，特别是当前中国高铁已成为国家亮丽的名片，并积极实施“走出去”战略的大背景下，铁路BIM研发意义重大。 2013年中国铁路总公司发文将BIM确立为铁路信息化的主要技术框架，牵头成立中国铁路BIM联盟，强力推动铁路BIM研究与应用。2014年铁总安排了17个BIM试点项目。 基于BIM的协同设计是设计理念重大革新、设计手段的重大升级，是新形式下精细化设计、信息化交付核心技术。BIM成果为智慧铁路建设与管理提供数据基础。 中国铁路设计集团有限公司（简称中国铁设，CRDC）于2014年成立“BIM研发项目部”，集中专业人员54人，集BIM标准编制、协同设计研究、生产应用“三位一体”，按照“标准先行、平台支撑、试点验证”的技术路线，依托工程项目大力推进BIM研发应用。 标准制定与国际化 为保证铁路BIM信息模型能够在工程全生命周期内有效共享和传递，必须建立一个完备的铁路BIM标准体系。 （一）标准编制 在中国铁路总公司和铁路BIM联盟的领导下，积极参与铁路BIM标准制定。 一是中国铁设主持制定了《中国铁路BIM标准体系框架》，明确了：中国铁路BIM标准体系包括技术标准和实施标准两大部分。技术标准分为信息语义标准、数据存储标准、信息传递标准。实施标准主要从资源、行为、交付物、协同管理四方面指导和规范BIM应用。 图1中国铁路BIM技术标准体系 二是牵头编制的《铁路工程信息模型分类和编码标准》（IFD）已由铁路BIM联盟批准发布实施(铁路BIM联盟推荐标准)。标准在ISO12006-2体系框架下扩展，与建筑和地理信息领域国际标准兼容。 三是牵头编制的《铁路工程信息模型数据存储标准》（IFC）已由铁路BIM联盟批准发布实施（铁路BIM联盟推荐标准）。该标准用于指导、规范铁路BIM软件开发、实施标准编制，涵盖线路、轨道、路基、桥梁、隧道、站场、地质7个专业。 图2铁路BIM标准系列 四是编制了《铁路工程结构分解及命名标准》《铁路工程协同设计骨架及命名标准》《铁路BIM模型配色标准》《铁路工程协同设计信息传递标准》等系列企业BIM实施标准，用于指导和规范BIM设计。 （二）标准国际化 为扩大在国际上的影响力，提升中国铁路软实力，服务于中国铁路“走出去”战略，推动铁路BIM标准国际化，铁路BIM联盟多次组织参加国际标准化组织（buildingSMART）会议，持续发布中国铁路BIM标准研究和应用成果，主动承揽国际标准编制任务。 中国铁路BIM标准得到了国际标准化组织的高度认可，《铁路工程信息模型数据存储标准》（IFC）已发布为国际公开规范(bSISPEC)。 图3中国铁路BIM标准国际发布 铁路BIM平台研究与搭建 以铁路工程全寿命周期BIM应用为目标，中国铁设统一规划，将BIM技术应用平台分为三部分研发，相互协调，同步推进。一是自主研发铁路三维协同设计系统，完成快速规划和方案设计；二是引进领先的BIM设计平台，通过开发实现铁路BIM设计和交付；三是引进领先的3DGIS系统，开发实现铁路BIM建设管理系统。 （一）自主开发三维协同设计平台 中国铁设从2009年开始铁路三维协同设计技术研究，针对铁路长大干线特点，研发具有完全自主知识产权的铁路三维协同设计平台,将勘察设计模式从二维串联流水线式设计，转变为三维并行协同设计。 图4中国铁设三维协同设计系统框架 铁路三维协同设计系统架构分为数据库、中间层服务器、客户端设计平台三大部分。基于网络数据库实现多专业设计数据的统一存储和访问。客户端设计平台为自主研发的三维图形平台，具有大数据管理能力和交互设计能力。 目前，已经能够使用该系统完成线路选线设计，路、桥、隧、站专业工点设计，四电和给排水设备管线布设，段所基站选址和系统总图展示。系统在多个铁路工程中应用，多专业协同设计，提高了整体效率；三维场景直观生动，突破了二维图纸视觉局限；设计成果集成，提高了系统性设计质量。 图5线路选线设计 图6路基工点设计 图7桥梁工点设计 （二）引进领先的BIM设计平台 为实现BIM精细化设计与交付，中国铁设引进全球领先的BIM设计平台，经开发，基于同一数据库，实现了全专业全过程的协同设计。 图8系统架构图 在多专业协同设计和构筑物冲突检查、排水工程深化设计、隧道洞口位置比选、工程接口系统设计、室内管综设计、站场管线设计、防雷分析、通信无线覆盖范围分析、管道水力分析、功能空间检查、有限元分析等方面优势突出，数据信息在全专业间高度共享。 1.搭建协同设计BIM平台 平台采用多层B/S架构，将数据层、逻辑链路层、操作层分开，能够负载均衡和外延扩展，并建设了BIM专用机房，满足BIM大信息量数据存储、管理、传输的需要。 支持全专业同步开展BIM设计，设计数据分构件保存于同一数据库，各构件之间保持关联关系，构件之间可相互驱动更新。 制定了铁路BIM标准实施策略，通过开发将铁路IFC标准植入平台，模型能够承载BIM标准所规定的非几何信息，支持BIM模型的分类应用和计算分析。 2.创新“工程结构树+骨架驱动”协同设计理念 创造性通过设计骨架、设计模型、交付模型3棵不同的“结构树”组织设计全过程模型，随设计进展树不断生长。 图9设计骨架树 图10设计模型树 图11交付模型树 各专业共同设计和维护骨架树，并通过该树传递信息，骨架间保持关联关系，一处更新处处更新；设计模型引用骨架结构树及其参数信息，经专业模板或软件实例化为模型，受骨架驱动，并以标准结构树统一管理；通过开发，由平台自动将模型拆分成标准构件，并以交付标准结构树进行组织对外交付。 3.设计模型、设计审核、设计管理紧密结合 设计任务管理依据工程结构树创建，并分级派发；设计完成后在管理平台中提交，通过审核流程后，由管理平台将任务推送至完成状态，将设计模型推送至发布状态，并自动归档。 图12BIM协同设计管理 （三）开发3DGIS+BIM的应用平台 将BIM与3DGIS技术融合，实现研究多源异构数据高效管理，充分发挥GIS的海量地形管理能力和BIM构件化精细模型构建优势，开发新一代铁路信息模型建设管理平台（CRDC_RIM），围绕工程进度、投资、质量、安全，实现工程建设过程信息化、规范化管理。 平台按照“一个门户，五个系统”建设，一个门户即统一认证、统一鉴权、一点接入和全网服务；五个系统：综合管理系统、技术管理系统、现场管理系统、范围管理系统和监控量测系统。突破BIM与GIS融合、多源异构数据管理关键技术。 图13CRDC_RIM平台主界面 展望 当前BIM在铁路领域应用已取得可喜成果，但仍处起步阶段，标准编制、平台搭建、应用探索等方面任重道远。 期待政府、行业出台纲领性文件，加强顶层设计，建立价值分配机制，形成市场化的应用BIM费用标准，更有力地指导和推进铁路BIM研究应用。 中国铁设将大力推进BIM技术研发工作，联合兄弟单位，牵头制订好国际铁路BIM标准，努力打造出世界先进的BIM协同设计平台，为数字铁路、智慧铁路发展和铁路“走出去”战略，贡献力量。
文章介绍： 对铁路车站声场设计进行分析，论述合理的建声设计对客运广播系统的重要性，其中混响时间是定量分析建筑声环境的常用指标。通过对Revit进行二次开发，利用BIM模型快速计算房间混响时间值。结合RevitAPI，介绍在BIM模型中添加信息、过滤元素及提取信息的方法 作为铁路车站旅服系统的重要组成部分，客运广播系统需要为旅客及时提供清晰、准确的引导服务，在车站旅服区域内，广播系统声场的效果影响到旅客对车站服务质量优劣的直观判断，因此铁路车站声场设计十分重要，且受到了广泛关注。 声场设计包括建筑声场设计（简称建声设计）和扩声声场设计（简称扩声设计）。建声设计包括建筑物各房间的结构设计、尺寸形状设计以及装修设计等方面，通过合理的建声设计以达到合理的混响时间，避免产生声聚焦、颤动回声等问题；扩声设计主要是扬声器系统指标的选择、扬声器数量的确定、放置位置及角度的选择，合理的扩声系统设计可以保证声压级高、声音清晰、声场均匀等。 在建筑声环境可能存在问题的情况下，为了使广播系统最终能达到令人满意的效果，在进行具体工程项目设计时，广播系统设计者有必要先对建声设计的合理性进行评估，如果经过分析和计算，发现建声设计存在较大缺陷，应对改善建筑声学缺陷提出合理可行的方案，包括吸声材料选择及声音扩散、隔声等方面的建议，需由建筑设计者确认后方可实施。若广播系统设计者仅从自身角度进行设计，而没能及时分析并发现建筑声学的设计问题，广播系统的声场效果就无法保证。 车站建筑声环境分析 混响时间是对建筑声环境进行分析的常用指标，在声场中所有可能影响音质的声学参量中，混响时间是在设计过程中可以定量计算的、比较精细的指标。 混响时间概述 混响时间的定义为：当声源停止发声后，声压衰减60dB所需要的时间，以s为单位，与房间容积、房间装饰材料、温度及湿度有关。若混响时间过短，人 耳听到的声音会枯燥、发干、不亲切不自然；若混响时间过长，人耳听到的声音会有含混不清的感觉；混响时间合适时，声场会表现出非常出色的效果，声音圆润饱满，不干瘪、不拖沓。 目前新建车站常采用玻璃幕墙、大理石等石材及乳胶墙面作为室内装饰材料，这些材料均为高反射材质，吸声系数较低。如果房间的装修面均选用此类材质，且不采取一定的吸音措施，非常容易导致房间的混响时间过长。 混响时间计算 混响时间的计算方法通常有3种，分别是赛宾公式、依林公式和考虑空气吸收作用的依林-努特森公式。其中，赛宾公式假设声能是连续衰减的，在室内总吸声量的值较小、混响时间长的情况下，混响时间的实测值与赛宾公式的计算值比较一致。依林公式认为反射声能不像赛宾公式所假设的那样连续衰减，而是由于声波与界面的每次碰撞都引起衰减，所以呈阶梯形衰减。依林公式比赛宾公式更加接近实际情况，特别是在室内表面平均吸声系数较大的情况下。然而，赛宾公式和依林公式都只考虑了室内材质和物体表面的吸收作用，没有考虑室内空气的吸收作用，依林-努特森公式对此进行了修正，考虑了空气温湿度的影响，并将空气吸收系数引入到公式中。在此利用依林-努特森公式计算混响时间： T60为混响时间，s； V为房间容积，m³； S为房间总表面积，㎡； -α为室内各界面的平均吸声系数； m为空气吸声系数 基于BIM的混响时间计算 BIM模型不仅是三维可视化的，更是参数化的、包含附加信息的。BIM模型完成后，其与几何形状相关的长度、高度、面积、体积等信息，以及与界面装修材质相关的吸声系数等信息都包含或可以附加到模型属性中。作为广播系统设计者，利用建筑设计方提供的BIM模型信息能快速计算出各房间的混响时间。建筑声学分析能够让广播系统设计者及时反馈建筑声学设计的不足，即使在建筑结构无法改变的情况下，也可通过玻璃幕墙覆盖光纱、增加绿植敷设、增加吸声板等方式来改善声环境。 BIM技术在声场设计中的应用 建模应用 车站建筑模型通常采用Revit软件建立。车站建筑建模后，对模型进行浏览检视，模型包含各界面的几何相关信息和装修材质信息，建筑模型通常不包含各材质的吸声系数、空气吸声系数等内容，需要附加到模型对应室内表面的实例属性下。 对于某些大型车站，由于整体建筑模型体量较大，除需要进行声场分析的区域及相关信息外，多余的内容会影响信息的提取和添加，进而影响运行效率，因此建议将有效信息提取后重新建立简单模型，模型能够表达候车厅、售票厅、出站厅等需要进行声场分析的公共区域几何特性，保留相关界面和吸声物体即可。 附加信息添加 在Revit中可以通过添加项目参数的方式，为指定类型添加参数。可将吸声系数作为实例属性，添加到墙面、地面、吊顶以及其他吸声物体的族类别中。 添加项目参数 添加完成后，吸声系数能够在属性面板上显示，并且可在RevitLookup中查找到该参数对应的属性与方法，以便在Revit二次开发时获取相关信息。 属性面板上显示“吸声系数” RevitLookup中查看“吸声系数” RevitAPI Revit系列的所有产品都提供了协助调用外部命令和应用的程序接口API，供用户将其应用程序集成到Revit产品中。利用RevitAPI可以访问模型的图形及参数数据、创建修改及删除模型元素、批量完成重复工作、执行BIM分析等。RevitAPI允许使用者利用任何与.NET兼容的语言来编程，在此选用在MicrosoftVisualStudio2019平台下采用C#语言进行二次开发。 RevitAPI的开发有外部命令（Externalcommand）和外部应用（Externalapplication）2种方式。2种方式的区别为：外部命令本质上是对execute()方法的重载，通过RevitSDK将该功能加载并嵌入到Revit中，在execute()方法中添加用户程序、编辑代码；外部应用是一种比外部命令更加高级的方式，对应的IExternalAppli⁃cation接口有2个抽象函数OnStartup()和OnShutdown()，用户可以通过在外部应用中重载上述2个函数，在Revit启动和关闭时编写所需的功能，该方式可在Revit面板中增添不同功能的按钮。 使用元素过滤器获取元素 用来迭代以及过滤元素的主要类是收集器（FilteredElementCollector），利用FilteredElementCollector（Documentdocument）的构造方式，收集器可以由文档进行构造，此时迭代会从文档所有的元素进行。FilteredElementCollector提供了1组方法，用户可用其设置查询和过滤感兴趣的元素集。可以利用快捷方法OfClass()过滤出墙、天花板、楼板、门、窗、幕墙等不同元素，以便对其进一步操作。 使用RevitAPI获取参数 对于元素参数的获取，可以利用Element.Parameters获取所有参数，也可通过Element.get_Parameter()获取所需的单个参数。可通过4种方式来选择参数： 参数的名字（string类型） BuiltInParameter参数枚举 Definition参数定义 Guid参数的guid 其中，效率最高的方法是BuiltInParameter参数枚举。通常利用Revit的lookup插件来查找参数的BuiltInParameter：首先打开lookup的snoopcurrentselection选项，在parameters中选择对应的参数再双击definition，即可看到该参数BuiltInParameter对应的枚举值。使用get_Parameter（BuiltInParameter.枚举值）便可在程序中获取该参数。 查看BuiltInParameter 开发流程与应用 开发流程 得到建筑专业提供的房间上序资料后，就可进行混响时间的计算。根据实际情况，选择直接利用建筑模型或是保留相应参数构造简化模型。为了实现自动计算房间的混响时间，需要对Revit进行二次开发。 需要进行声场分析的区域主要为人员密集的公共区域，这些区域通常背景噪声较大，广播系统的效果直接影响能否准确传递列车到发、旅客安全及突发事件处理等信息，关系到旅客服务的质量。在车站中，主要对候车、售票、出站等区域的声环境进行分析。 BIM模型除了包含各个区域的几何模型及相关参数外，还包含内部装修界面的相关材质信息，这些参数和信息共同构成了房间声环境分析的基础数据。然而，对应不同类型元素所需要提取的参数种类和数量存在差异，例如，为了计算房间容积，需要提取墙体的高度参数，而对于地面，只需提取其面积而无需长度、宽度等参数。又如，在计算墙体材质表面积时，需要用整个区域的面积减去门、窗等面积，而对于天花板只需要考虑整体面积即可。因此，在提取元素参数前应先过滤出不同元素并分别提取。 提取出房间高度、材质表面积、吸声系数等参数后，分别计算出房间的容积和材质平均吸声系数，再根据给定的空气吸声系数表，在某个温湿度下（如室内温度取20℃、湿度取50%）获取空气吸声系数。利用上述数据，计算得到房间的混响时间。 应用案例 某小型车站（约3000㎡）的候车厅长约48.0m、宽约23.0m、吊顶高度约11.2m。各装修面情况如下：地面和内墙均为花岗岩；吊顶为铝条板；四面有玻璃幕墙、玻璃窗及实木门、防盗门。 候车厅Revit简化模型 添加不同装修材质对应的吸声系数后，即可运行混响时间计算的插件，在Revit的“附加模快”选项卡下选择“外部工具”载入程序，运行程序后即可计算得到房间的混响时间。 通过“外部工具”载入程序 BIM软件避免了繁琐的计算过程，运算完成后，可以将自动计算的混响时间参数添加到对应族的类型属性中。 添加“混响时间”参数到类型属性 利用Revit模型及其提供的参数，通过RevitAPI进行二次开发后，可快速计算得到建筑物各房间的混响时间参数。利用该参数可以评价建筑声场设计的合理性，从而为扩声声场设计奠定基础 内容来源： 铁路BIM联盟成员单位——中国铁路设计集团有限公司 张妍君.Revit二次开发在铁路车站声场设计中的应用[J].铁路技术创新. （铁路BIM联盟文章，转发请注明出处）
文章介绍：可以说，目前传统的工程技术已经不能满足当前社会的需求，各行业对先进技术的应用也越来越广泛，而BIM就是这样的一种先进技术。在铁路信号工程中，BIM的应用效果如下：提高工程质量施工过程中，线路布线出现纰漏会影响整体的项目的施工效果，而利用BIM技术可以有效解决这一问题。其在铁路信号综合布线施工中的应用，主要是对信号设备具体位置进行线路的合理规划，利用BIM技术绘制信号室内布线图，可以更加直观地了解线缆敷设过程中可能出现的强弱电交叉点，在施工过程中逐步解决交叉问题，让施工人员更为直观地了解线缆的走向，有效避免了信号干扰。提高劳动效率工程建设离不开施工人员，但是由于人力的工作效率有限，专业水平以及技能也非常有限，因此，工程建设过程中难免会遇到各类问题，延缓了的工程施工进度。BIM技术最大的优点就是通过计算机辅助技术可以对项目工程以及施工设备建立模型。利用BIM技术模拟室外沟槽径路，可以给工作人员呈现出一个完整直观的具体影像。在铁路信号施工工程中，对于相关信号设备进行模型的组建，以三维的模式进行施工成果转接，最大化地统一工程交接验收标准，确保具体施工工艺符合设计图纸的要求。同时，由于设计成果交接的可视化及合理规划布线，大大降低了成本与减少设计环节中疏漏，便于随时更改以及优化线路。利用BIM技术的可视化特性和创建模型，可实现施工图的可视化技术交底，合理的与数据库进行衔接，相关人员可以随时随地的将一些与铁路信号工程相关的结构设计信息及时输入到数据库中，也可以对工程现场的施工情况进行模拟，可以有效对劳动效率进行提升。功能模块调用各种不同的BIM软件构建的模型可以通过可视化管理平台，将其全部在统一的系统管理平台中进行整合，不同的文件格式通过插件来转换，让技术人员存储BIM数据模型的时候更加方便。在运维阶段或是项目保质期，处理和采集突发设备的故障信息的时候，可以使用平台中相应的模块，在BIM管理系统中输入出现故障的坐标点，然后根据轨道线BIM模型，将故障点和维修文员之间的距离进行精准的定位。让拟用工器具和备品备件，以及调配检修人员变得更加有效便捷，并将维护人员处理故障的效率进行提高，使实际处理故障的时间得以缩短。
文章介绍：浩吉铁路是当前世界一次建成最长的铁路项目，是国家“北煤南运”新的战略大通道，北起内蒙古浩勒报吉站，终点至江西吉安站，全长1837km，设计时速120km，其中西安局集团公司管段共计961.487km。路基491.0km，桥梁369座125.4km，涵洞1383座，隧道138座356.8km，无砟道床662单线公里，有砟道床1219单线公里，车站31座，房屋519处，接触网承导线架设2477条公里，接触网支柱.25328根，通信光电缆敷设4538km，信号电缆敷设6866km，箱式变电站456座，牵引变电所17座，分区所17座，AT所35座。从上面的数据可以看出，铁路四电工程工点特别分散，沿线和各工点的各类线缆非常多、规格型号和种类复杂，而且沿线地质条件复杂，各工点的可复制性差。由于设计时没有BIM建模的基础数据，图纸中对于线缆的布置也只有相应的原理图或连接示意图，没有线缆布置的相关详细规划、走向和布置顺序。要想将BIM技术应用在实际施工过程中，最关键的步骤是需要施工单位自行建模。以通信专业为例，通过考察国内外可行技术路线及BIM应用软件，项目部联合某专业BIM团队建立了通信工程的施.工深化BIM模型，建立了通信专业的机柜级、设备级、端子级BIM模型，并运用施工深化BIM模型实现通信专业室内外综合布线、施工工艺指导及隐蔽工程检查，实现BIM三维场景可视化线缆布设交底、实施，形成BIM技术在浩吉铁路通信专业施工深化阶段的有效应用。通信专业族库建设研究BIM技术应用于铁路通信工程的施工阶段，探索铁路通信工程施工期的BIM技术应用"，通过建立通信工程的施工深化BIM精细化模型，建立通信专业的机柜级、设备级、端子级BIM模型，依据铁路BIM联盟的相关标准及铁路通信工程信息模型标准田，建立铁路通信专业房屋、设备和光电缆路径BIM模型和族库。同时，附加设备厂家、型号、尺寸、技术规格等参数。通信机房综合布线本文选择浩吉铁路DK318+730作为试点基站，建立与之相关的通信BIM模型，提前对站内机柜安装位置及电缆走向进行预布置、预敷设，确保机柜占位合理，线缆分颜色、分功能布线并且零交叉。工程量统计借助Revit软件，可为工程人员提供明细表功能，完成对工程量的统计，伴随着模型的变更，对应的设备明细表也会随之发生变化，协助施工人员对工程量进行实时管控，节约施工成本间。施工工艺指导通过变换不同角度，结合任意面剖切，直观、清晰地将通信专业房屋、设备和线路展现出来，并且可任意视角输出三维图纸，使技术人员快速、详细地了解设备和线路的施工方案。以往根据经验进行线缆布设，无论有多少技术人员现场指导，总会出现线路交叉现象。人工布线一个中继站线缆会出现5%~10%的交叉。如今经过BIM建模，提前采用分层布线、分颜色布线、分功能布线，所有线路走向实现不捆把，而分层、分色，一顺到底，从而实现了“零交叉”“零差错”，即便无技术人员现场指导，施工人员也可对照模型进行现场施工，同时也方便后续维修。隐蔽工程可视化对于隐蔽工程，通过BIM技术输出可视化模型场景，可直观看到线缆走向及业务关联关系，为今后的巡检人员提供了极大的方便。浩吉铁路四电工程基于BIM二次开发技术，提高线缆敷设的速率达到70%，线缆敷设准确率达到100%，成本统计汇总所需时间缩短80%以上；因进行图纸查错、碰撞检查、协同管理、缩短工期而节省3%以上的人工成本；利用BIM技术可提前模拟施工、提前发现问题，减少了返工和工序冲突，除去非施工组织原因，项目工期相对缩短10%以上。同样，在变电所、配电所、信号机械室等线缆繁多的“四电”房屋内，通过共享上述经验达到全线统一。本文作者：孔化蓉 张纯（中铁武汉电气化局集团有限公司）
文章介绍： 为研究BIM技术在铁路综合路基中的应用，选取太仓港站开展BIM设计。太仓港站位于太仓市与常熟市交界处，地形平坦，全长2600m，站前工程包含测绘、线路、站场、路基、桥梁、轨道等多个专业。该车站为软土路堤，主要设计内容包括路堤基床结构、地基加固、边坡防护、排水系统以及框架桥涵。 BIM设计方案 现有BIM设计主流软件平台主要有Autodesk、Bentley和Dassault，三者均有各自的BIM软件系统及数据交换接口。Autodesk在建筑行业应用最成熟，Bentley在水电行业应用较多，Dassault在建立精细化设计方面有独特之处。然而，目前没有任何一款软件能够解决所有BIM问题。沪通铁路太仓港站综合路基涉及专业多，Bentley的协同管理平台ProjectWise可与Bentley设计软件无缝集成，从而实现项目多专业的协同设计管理。Bentley面向道路、铁路、桥隧、场地、地下管网等基础设施开发的专业软件PowerCivil(简称PC)基本可以满足铁路站前相关专业的BIM设计。 本文基于PC进行综合路基BIM设计的工作是在传统设计“平-纵-横”的工作流程基础上，根据BIM设计要点，以协同工作的理念，按照“设计准备—平面设计—纵断面设计—横断面模板设计—创建廊道—附属设施设计”的工作流程开展工作。 基于PC的综合路基BIM设计流程 项目应用研究 搭建协同管理平台 为规范ProjectWise协同管理环境，结合工程项目分解要求，依据《铁路工程信息模型数据存储标准》(IFD)等相关标准制定“沪通铁路BIM项目标准框架”，明确ProjectWise中目录框架、文件及文件夹命名标准、角色、权限、流程、通知等规则，完成基于Bentley的ProjectWise协同设计平台的搭建。 ProjectWise协同设计平台的搭建 设计准备 创建数字地模 地形信息是项目最重要的设计资料之一，为生成地面线、边坡放置以及工程量分析等工作的必须资料，设计准备需要对地形数据进行相关的处理，完成数字地模的创建和导入。将DWG地形文件参考至PC中，通过“最大三角形长度”法构建地形三角网，形成三维地面模型。 地形三角网 线路平纵设计 线路平纵设计是路基设计的关键环节，线路方案从根本上决定了道路总体设计的水平。在PC中按照“交点法”绘制平面线位;点选平面线位，打开其纵断面视图，采用先插入坡度线再插入竖曲线的方式进行纵断面设计。三维线位模型 站场路基设计 创建横断面模板 导入线路平纵和三维地面模型后，采用PC软件廊道功能创建站场横断面。先利用横断面模板功能将路基面、基床、边坡、平台、脚墙以及排水沟等构筑物建成通用性的构件子模板，再通过“点特征”设置通用子模板之间的约束关系，使其实现联动，从而合成路基横断面模板。 创建横断面模板 廊道设计 横断面模板创建以后，激活地形模型，结合铁路带状构造的特点，以“沿路径拉伸创建实体”为原理，利用PC廊道功能，将横断面模板沿站场中心线对应到相应的里程范围，从而创建三维站场路基模型。 对于复杂断面，分别创建对应廊道，然后在汇合处进行模型剪切，再用共同的路基横断面模板构建融合以后的廊道，曲线股道对应的路基，外边缘沿着曲线建模，解决了模型“以直代曲”造成的锯齿问题。 对于不同横断面模板之间的过渡，利用渐变法创建廊道。将前后横断面模板中，对应的渐变点，设置参数约束，从起始断面到终止断面，该参数由a值逐渐线性过渡到b值，实现复杂断面之间的渐变过程。 多路基横断面模板 创建地基处理桩 地基处理桩为离散型布置，无法通过PC廊道功能直接实现。太仓港站为软土路基，整个车站范围都有地基处理桩，为提高建模效率，基于PC发插件，实现参数化快速建模。基于路基廊道模型提取地基处理桩的设计边界，再利用开发插件，通过指定路线、起讫里程、设计范围及桩的设计参数创建地基处理桩模型。 地基处理桩模型 边坡加固防护 路基边坡防护模型先通过横断面模板功能创建边坡构件，然后与路基模板组装起来，通过廊道建模一起生成。骨架护坡等坡面防护通过建立面模型，利用Bentley材质贴图功能进行渲染，镶边与脚墙则建立网格的体模型。 桥涵设计 沪通铁路太仓港站含有6座框架桥和6座框架涵，为实现参数化建模，基于PC开发框架桥涵设计插件，支持1孔~3孔框架桥涵参数化设计,可以实现直交及斜交设计，将设计效率提高了20倍以上。 模型整合 利用PC的参考功能，将各专业的模型成果链接到总装模型中。首先对总模型进行碰撞检测,以供进行效果演示及其他深化应用。 本文探索了基于Bentley平台进行站场路基BIM综合设计的解决方案，通过多专业应用实践，主要结论如下。 (1)基于Bentley的ProjectWise协同管理平台，可以实现多专业协同设计，方便专业间的设计交互。 (2)Bentley的设计软件PowerCivil，基本可以满足铁路工程三维地模创建、线路平纵设计、站场简单路基的设计，对于不同断面之间的过渡，实现起来难度较大，相关功能还有待改进。 (3)PowerCivil无法直接进行地基加固桩及框架桥涵等离散型构建的高效设计，通过二次开发可实现参数化建模，解决了重复性工作多、工作量大的难题，有效提高了设计效率，初步实现了基于Bentley的正向设计。 内容来源： 铁路BIM联盟成员单位——中铁第四勘察设计院集团有限公司 卞友艳. BIM技术在沪通铁路站场路基设计中的应用研究[J].铁道标准设计. （铁路BIM联盟文章，转发请注明出处）
文章介绍：福厦铁路北起福建省省会福州市，向南途经福清市、莆田市、泉州市到达厦门市，线路全长287.882km，共有隧道43座，覆盖隧道总长约为49.427km，占线路长度的17.17%。厦深铁路北起福建省厦门市，途经漳州市后进入广东省潮州、汕头、揭阳、汕尾、惠州到达深圳市；其中福建段线路长度99.977km，共有隧道18座，覆盖隧道总长约为32.691km，占线路长度的32.70%。福厦铁路及厦深铁路将福建经济最活跃的城市与长三角、珠三角相连，是福建海西经济区经济发展的大动脉，为福建海西经济腾飞奠定坚实的基础。BIM技术应用通过使用BIM技术，并结合现场实际情况，将传统的二维设计图变为更直观、更全面的三维立体图，在天窗时间以外就可进行设备安装及布放缆线的方案模拟，不仅可以全面深入地考虑设备最小安装间距、缆线弯曲半径、整洁美观度等因素，还可以提前发现方案中存在的各类问题，优化调整最佳的缆线敷设方案。（1）设置场景。由于设备安装于隧道内的洞室内壁或隧道外通信机房外壁，因此，根据现场实际情况，需在BIM模型中设置不同场景，以便切实地确定设备及缆线布放方案，而非纸上谈兵。（2）设备最小安装间距。为满足散热及维护空间的要求，RRU拉远设备存在最小安装间距的要求，因此，在BIM模型中首先应设置RRU拉远设备，然后，再设置其他设备，其他设备与RRU拉远设备的间距需符合要求。（3）模拟缆线布放。由于在实际施工中，必须先安装线槽及钢管后，方可进行缆线敷设，否则，无法比选不同的缆线敷设方案，二次施工还可能损坏已敷设的缆线，严重降低施工效率。通过使用BIM技术，可以不拘泥于现场实际施工工序，脱离线槽的束缚，首先，进行模拟缆线布放，若缆线布放方案不理想，还可以调整相关设备的安装位置。通过比选不同的缆线布放方案，全面深入地考虑缆线弯曲半径、美观度等因素，从而优化调整出最佳的缆线敷设方案，提高工作效率。（4）模拟线槽及钢管防护。通过使用BIM技术，根据确定的设备安装及缆线布放方案，结合不同场景，模拟出线槽及钢管安装位置及长度，使其能实际运用于现场。本项目中BIM技术作用本项目通过使用BIM技术，按传统的条件进行设备安装及布放缆线存在的问题都迎刃而解，BIM技术的作用主要体现以下方面：（1）减少现场测量所需的时间。由于使用BIM技术模拟的设备安装及缆线布放方案，结合设计图纸及现场实际情况，因此，现场施工人员可以将BIM技术制定的方案直接运用于现场，有效地减少现场施工人员进行测量的时间。（2）准确地统计出缆线的长度。通过BIM技术模拟出的模型精度高，可以直接导出各类缆线的使用长度，使得现场施工人员能在天窗时间点前准备好相关缆线，特别是1/2馈线，可以提前制作接头，节省宝贵的天窗点时间，提升施工效率。确定最佳方案的BIM模型后，可以利用BIM技术软件，可以直接导出缆线等材料的使用明细表，结合项目工期安排、现场施工人员情况等信息，编制出切实可行的物资需求及采购计划，从而精准把控材料采购时间及数量，避免因材料采购过多导致浪费，或者因材料不足导致误工；同时，该使用明细表还为实行限额领料提供依据，实现精细化管理，达到成本控制目标。（3）避免缆线交叉。通过使用BIM技术，在模拟缆线布放方案过程中，能以可视化的方式，对缆线交叉、弯曲半径等问题进行针对性的优化调整，解决传统二维平设计图无法直观发现缆线交叉的问题，避免因缆线交叉而导致返工。（4）深入的现场交底。利用BIM技术特点中的三维可视化，可以在天窗时间外可以对五个地市的现场施工人员进行全面深入的技术交底。通过视频和图片的方式，向现场施工人员全面深入地介绍设备安装的技术质量要求、施工工艺方法及相关质量安全措施等，使现场施工人员身临其境，确保所有现场施工人员在施工前对施工的过程认识清晰，做到施工过程中胸有成竹、从容有序，使得现场设备最小安装间距、缆线弯曲半径在满足相关规范标准的前提下，整洁美观度得到提升，严格控制施工质量，树立良好的企业形象。本文作者：池熙霖（中铁二十四局集团上海电务电化有限公司）
文章介绍：BIM（Building Information Modeling）是“建筑信息模型”的简称，它是三维几何数据模型，该模型包含建筑物的各类几何信息（几何尺寸、标高等）与非几何信息（建筑材料、耐火等级、钢筋类别等）。在工程项目全寿命周期的各个阶段，BIM项目的不同参与方对BIM开放式的信息进行共享、传递、插入、提取、更新和修改，以支持和反映各自职责的协同工作。相较于传统的设计方式，BIM具有可视化、参数化、一体化、仿真性、协调性、优化性六大优点。铁路工程项目是一个综合性工程，与传统建筑行业相比，具有点多、线长、面广、投资规模大、技术性强、专业分工细、参与单位多、流程复杂、项目数据海量等特点，增加了铁路项目的设计及管理难度，所以更需提高技术精度，提高设计管理效率，增强多参与方间的密切配合协同工作，共同完成项目建设目标。这些正是BIM技术应用的优势，虽然铁路工程BIM技术的开发与应用整体上尚处于起步和探索阶段，但在铁路项目中应用BIM技术逐渐成为趋势，是未来铁路工程发展的加速器和催化剂，能给各参与方带来相当大的效益。中国铁路行业于2013年启动BIM技术研究工作，2013-12，中国铁路BIM联盟成立，在铁路行业BIM标准、接口研究、平台技术、专业应用等方面开展深入研究，探索并致力于形成中国铁路BIM技术体系。铁路BIM联盟已先后发布了《铁路工程WBS工项分解指南》《铁路工程信息模型分类和编码标准》（IFD）等铁路BIM标准和指南，可以为BIM技术在铁路工程投资编制上的应用提供指引及支持。根据勘察设计形成的BIM成果，形成满足投资编制要求的工程数量，与投资编制高效结合，促成未来铁路工程BIM与工程投资编制一体化，可以大大提高投资编制的效率及准确率，BIM技术成为投资编制进一步规范化、标准化、准确化、信息化、高效化的推手。
文章介绍： 摘要 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。 关键词:铁路隧道;矿山法隧道;BIM;构件命名;构件代码;建模精度;信息粒度 1、概述 BIM(BuildingInformationModeling，建筑信息模型)表达了工程规划、设计、施工、运营等全生命周期过程中创建、传递的数字化nD信息模型。主要包括设计阶段3D模型、施工阶段的进度管理4D模型、进度和造价管理5D模型、运营阶段的信息管理6D模型等。BIM模型传递衍生过程中包含了大量的构件，信息量巨大，若缺乏科学的模型构件分类以及一致的代码规则，将会极大地降低构件识别、信息传递的准确性和效率。因此，根据BIM模型使用需求，定义构件分类、代码的标准十分关键。欧美、日本和新加坡等国家已制定了相关的国家BIM技术标准，BIM技术普及率达60%～70%。我国2013年开始规划BIM技术应用标准，国标《建筑工程设计信息模型交付标准》、《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》正处于修订阶段。中国铁路BIM联盟已发布行业级的《铁路工程实体结构分解指南》和《铁路工程信息模型分类与编码标准》。因此，有必要对铁路矿山法隧BIM建模标准进行项目级的应用探索与研究，形成施工图设计模型创建标准，对指导BIM建模与应用具有重要意义。 2、相关术语 建筑信息模型(简称BIM模型，本文指隧道施工图设计模型)：包含建筑全生命期或部分阶段的几何信息及非几何信息的数字化模型。建筑信息模型以数据对象的形式组织和表现建筑及其组成部分，并具备数据共享、传递和协同的功能。 模型构件：表示完全或部分实现参数化设计的，构成BIM模型的基本对象或组件。模型精细度:表示BIM模型包含的信息的全面性、细致程度及准确性的指标。 建模精度:在不同的模型精细度下，BIM模型几何信息的全面性、细致程度及准确性指标。几何精度采用两种方式来衡量，一是反映对象真实几何外形、内部构造及空间定位的精确程度;二是采用简化或符号化方式表达其设计含义的准确性。 信息粒度:在不同的模型精细度下，BIM模型所容纳的几何信息和非几何信息的单元大小和健全程度。几何信息:表示BIM模型构件的空间位置及自身形状(如长、宽、高等)的一组参数，通常还包含构件之间空间相互约束关系，如相连、平行、垂直等。 非几何信息:表示BIM模型构件除几何信息以外的其他信息，如材料、成本、配筋率、施工班组及工程量等参数信息。 3、矿山法隧道BIM模型构件命名与代码规则 3.1构件命名规则 为保证模型构件的易认知性，并符合隧道设计原则，矿山法隧道BIM模型构件命名应包含构件类别、构件类型(围岩级别、衬砌类型)等信息。不同围岩级别、不同地质条件下，隧道设计为不同的衬砌类型。隧道围岩级别划分为Ⅰ～Ⅵ六个等级。在每一围岩级别下，按岩石构造、地下水等地质条件划分衬砌类型，以英文字母排序表达。命名规则如图1所示，构件类别与构件类型之间用连字符“－”连接。限于篇幅，本文定义了Ⅴ级围岩和a、b衬砌类型的构件命名示例，如表1所示。在表1中,侧沟沟槽、中心盖板沟等构件命名，均直接使用构件类别。隧道内部结构不受围岩级别、衬砌类型的影响,构件命名不需考虑围岩级别、衬砌类型的因素。 3.2构件代码规则 为表达构件对象在BIM模型中的唯一性，构件代码应包含单位工程名称、构件类、构件类型(围岩级别、衬砌类型)、里程等信息。构件代码规则如图2所示 单位工程名称首字母与构件类别首字母之间用连字符“－”连接，构件类型与里程之间用连字符“－”连接。限于篇幅，本文定义了依托工程的BIM模型构件代码示例，如2所示。 4、矿山法隧道BIM模型精细度要求 4.1模型精细度 目前，国外的模型精细度一般采用LOD等级，LOD被定义为100～500的5个等级，代表从工程的概念模型到竣工模型的整个过程。而我国将BIM全生命期应用的模型精细度划分为七个等级:方案设计模型、初步设计模型、施工图设计模型、深化设计模型、施工过程模型、竣工验收模型和运维管理模型。其中，施工图设计模型精细度与传统二维施工图设计阶段所要求的设计深度相对应。模型构件应表现对应的结构实体的详细几何特征及精确尺寸，应表现必要的细部特征及内部组成。并且应包含在项目后续阶段(如施工算量、材料统计、造价分析等应用)需要使用的详细信息，具体包括:构件的规格类型参数、主要技术指标、主要性能参数及技术要求等。综上，研究的BIM模型精细度应使用施工图设计模型等级。下面从模型建模精度和构件信息粒度两方面表达施工图设计模型精细度要求。 4.2模型建模精度与信息粒度 构件单元表达构件在模型中的建模精度，宜结合施工工序管理要求，考虑建模难度，采用榀、纵向长度等单位。模型的信息粒度应符合模型精细度等级的规定，应包含几何信息和非几何信息，其中几何信息应进行参数化设计。模型的信息粒度与建模精度可不完全一致，应以模型信息作为优先的有效信息。由于技术条件的限制和实际操作的需要，模型的信息不一定能够全部以几何方式可视化表达出来。例如钢筋混凝土，可以省略钢筋构件，但其对应的属性信息可具备更加丰富的信息内容，包括钢筋的型号、配筋率、混凝土的体积、强度等级等。此类情况下，应以模型所承载的信息作为优先的有效信息。矿山法隧道施工图设计模型的建模精度与信息粒度统计见表3。 (1)超前小导管、中空锚杆、砂浆锚杆、锁脚锚杆、管棚的构件单元，宜按一榀的组件形式，相邻两榀呈梅花状布置;几何信息应包括轴向长度La(m)、钢管型号(mm)、外倾角θ(°)、榀间距Ld(mm)；非几何信息应包括类别、类型、代码、工程量(m)、钢管质量(kg)、钢型号H、里程。超前小导管构件单元见图3。 (2)钢筋网的构件单元，宜按1榀的组件形式;几何信息应包括环向长度Lc(m)、钢筋型号(mm)、网格间距Ls(mm);非几何信息应包括类别、类型、代码、工程量(kg)、钢型号H、里程。钢筋网构件单元见图4。 (3)型钢钢架、格栅钢架的构件单元，宜按一榀的组件形式，且包含节点连接板、节点螺栓等细部构件;几何信息应包括环向长度Lc(m)、榀间距Ld(mm);非几何信息应包括类别、类型、代码、工程量(kg)、型钢型号、钢型号H、里程。型钢钢架构件单元见图5。 (4)喷射混凝土的构件单元，宜按循环开挖纵向长度，不同围岩级别差别较大，一般为0.5～3.5m;几何信息应包括纵向长度L(m);非几何信息应包括类别、类型、代码、工程量(m3)、混凝土强度等级C、里程。喷射混凝土构件单元见图6。 (5)仰拱构件单元，宜按模筑纵向长度，一般为6～8m;几何信息应包括纵向长度L(m)、厚度δ(cm);非几何信息应包括类别、类型、代码、工程量(m3)、混凝土强度等级C、钢筋型号(mm)、钢型号H、配筋率ρ(kg/m3)、里程。仰拱构件单元见图7。 (6)仰拱填充、底板的构件单元，宜按模筑纵向长度，一般为6～8m;几何信息应包括纵向长度L(m)、厚度δ(cm);非几何信息应包括类别、类型、代码、工程量(m3)、混凝土强度等级C、里程。仰拱填充构件单元见图8。 (7)拱墙构件单元，宜按模筑纵向长度，一般为10～12m;几何信息应包括纵向长度L(m)、厚度δ(cm);非几何信息应包括类别、类型、代码、工程量(m3)、混凝土强度等级C、钢筋型号(mm)、钢型号H、配筋率ρ(kg/m3)、里程。拱墙构件单元见图9。组合模型构件单元如图10所示。 5、结语 当前国内BIM技术在铁路工程中的应用标准仍处于研究阶段，尚未形成统一的标准体系。根据依托工程的BIM模型使用需求，对铁路矿山法隧道BIM建模标准进行项目级的应用探索与研究，形成施工图设计模型创建标准。铁路矿山法隧道BIM模型构件命名规则:构件类别－构件类型(围岩级别、衬砌类型);构件代码规则:单位工程名称－构件类别－构件类型(围岩级别、衬砌类型)－里程。通过定义两位的构件命名规则和三位的构件代码规则，取得了很好的BIM模型使用效果。建立了铁路矿山法隧道施工图设计模型，其建模精度、构件信息粒度满足施工工序和传统的二维施工图设计信息要求，具有很好的工程管理实用性。
文章介绍：在铁路站房设计和施工中，各专业之间的交流协调尤为重要。BIM技术为设计单位、施工单位、业主等多领域人员建立了一个信息共享、实时交流的平台。通过应用BIM技术，可以建立四维模型模拟施工过程，使综合管线的布局更加合理，减少碰撞，工程量的统计及前期的成本预算更加精确，施工方案的制定更加科学，最终高效、节约、高质量地完成铁路站房的设计和施工。此外，大型站房的设计和施工模拟只是BIM技术应用领域的一个分支，BIM技术还会在铁路各个方面的设计和施工领域发挥重要的作用，全面提升工程项目建设的效率和质量，进一步推动现代信息技术在项目设计和施工中的应用，使设计和施工等工作趋于信息化、精细化。（1）BIM技术把所有设备专业的管线与建筑结构模型协同设计在一起，可以进行全面检查，及时发现所有碰撞点，快速调整解决，这是传统综合管线方法无法实现的。（2）三维管线模型的创建过程，可认为是模拟的施工过程，可发现在传统设计中忽略的一些问题，如管线与结构梁柱之间的碰撞、管线设备末端与装修面层之间冲突等。通过此次过程，可基本全部解决，为后续施工过程规避了风险，减少返工，降低成本，提高效率。（3）除了可快速生成综合管线平面图与剖面图纸外，还可对很复杂部位采用局部三维直观展现，可不同角度旋转浏览，节省劳动力、更直观形象；施工方便，业主也容易接手。（4）给设计与施工带来帮助，改善了我国铁路站房间设备维修管理现状，提高检修装备水平，加强对站房三维nwc格式文件一个视角建设备技术状态的动态监控，推进检修工作现代化、信息化，对实现铁路站房建设备检修及管理的信息化提供有力支持，保证设备维修管理跟上铁路大发展的步伐。
文章介绍：通过应用BIM技术，能够建立铁路通信工程项目三维模型，涉及到铁路通信工程结构功能、空间关系与几何尺寸等，同时实现参数化改造。设计人员只需将某个参数修改，就可以改变铁路通信工程的设计结果。在工程项目设计环节，设计人员可以通过三维模型实现设计修改，同时在项目施工与运营维护阶段，也可以通过三维模型中获取相关数据信息，不同施工参与方均可以在三维信息模型上实现交流合作。在铁路通信工程中，BIM技术主要是建立信息三维模型，可以有效应用于项目建设各环节，通过应用新型理念，可以减少传统工程设计存在的弊端与问题。在工程建设施工过程中，可以更加直观地观察到工程施工全貌，以此实现信息化施工。应用BIM技术，可以确保工程项目信息的一致性和统一性。由于三维模型主要是按照基础项目信息所建立。因此在铁路通信工程的各个建设环节，当工程参建方存在不同施工需求时，只需在原有三维模型上修改和补充数据，这样就并不需要重新建立三维模型，还可以使不同工程参建方在工程项目中获取统一数据，防止由于信息不一致所致安全事故和质量隐患。应用BIM技术建立三维模型，不仅涉及到铁路通信工程的结构信息、几何尺寸信息，还能够提升项目信息数据的完整性。在三维模型中，不同对象并非独立状态，而是相互联系相互识别的，将某个组成部分信息修改后，能够对所有空间组成的变化信息进行观察，确保三维模型中的信息关联性。此外，BIM技术可以借助计算机技术，建立建筑工程与设备模型，以此展现出直观影像，属于BIM技术的最大优势。在铁路通信工程建设中，能够按照相关设备的外观及功能特点，建立标准化模型，通过三维模式转接施工成果，对工程交接验收标准进行统一，保证实际施工和设计图纸高度一致。此外，设计成果具备可视化特点，能够降低成本与设计环节的工程纰漏、优化和改进路线。
文章介绍：BIM不仅仅是集成项目数据及信息的三维参数化模型，同时可以整合不同阶段的数据、过程和资源，将BIM数据为核心的业务管理体系对接互联网、大数据、运维管理等数据库相关领域，保障信息流的有序传递，为铁路工程建设的参建方提供全生命周期数据支撑，最大效率地发挥各参建方的协同合力，提高建设管理水平。BIM技术在铁路建设项目管理中的应用（1）可视化技术交底。在传统的项目建设中，施工现场往往采用文字或口头转述的方式进行人员技术交底，不可避免的存在主观理解差异、信息传递失真等情况，通过BIM技术对工程建设中的复杂节点及存在安全质量隐患的部位进行可视化仿真、分析，输出视频、图像等成果，对现场人员进行三维技术交底。同时，根据仿真结果，优化设计、施工过程，使工程技术人员更好地了解施工节点的工艺工法、安全注意事项等内容，提高建设质量和管理效率。（2）进度管理。铁路工程建设项目具有规模大、建设速度快、周期长等特点。现场施工前，利用BIM技术的虚拟建造功能对整个项目“先试后建”，通过将BIM模型与计划进度关联，以动态模拟整个建设过程，清晰的掌握现场计划进度、关键节点，实现在特定资源配置下对工期的合理优化，基于BIM的分析数据可以为建设单位、施工单位制定物资供应计划，合理配置和充分利用人工、材料、机械、环境等资源，达到在预定的工期内以最优的时间和资源消耗完成工程建设目标，进而实现对工程建设全过程的进度管控。（3）安全质量管理。铁路建设项目复杂程度高，质量管控难度大，安全管理风险大，其安全质量管理是一项重中之重的工作，通过在BIM模型中加入安全质量风险及安全质量管理信息，将BIM与物联网设备、二维码等技术相结合实施监测管理，同时应用手机APP及公众号的便捷提醒功能，实现在工程实施过程中动态提示安全质量风险，定人定时进行整改并动态反馈，以确保工程安全质量满足要求。（4）成本管理。铁路工程项目的成本管理是在与进度、质量、安全等其他控制目标协同的基础上，采用科学方法，确保实现投资和成本控制目标的一系列过程控制活动。通过在BIM平台中嵌入铁路及地方工程定额库，根据相应的成本计算规则，对BIM模型进行算量、计价，结合定额消耗量进行各种工程材料的统计和分析，从而为工程设备和材料的集中采购提供重要的技术支撑，快速计算人员、机械、材料及相关设施的配置方案，实现对资源配置的精细化管理，有效地避免施工资源浪费，降低施工成本。
文章介绍： 在BIM与GIS技术结合过程中，亟待解决数据融合及系统集成融合的问题，实现基于BIM+GIS的铁路工程海量三维地理空间数据与模型数据的存储、管理及分析应用 目前我国应用较广泛的三维GIS平台包括SuperMap、Cesium、Skyline及CityMaker等。 BIM与GIS融合技术可用于工程建设信息化管理全生命周期的许多方面，目前我国在城市建设方面使用BIM与GIS融合技术最为广泛，通常被用于建筑物的选址、交通规划、室内声学设计及建筑物设计审查等。 铁路行业由于多种因素影响，相关技术的研发较建筑行业相对滞后，但目前针对BIM与GIS融合技术的应用研究也逐渐丰富。在设计阶段，BIM与GIS融合技术可用于方案比选、方案优化、设计审查等；在施工阶段，可用于施工监控、安全监测、超前地质预报等；在运维阶段，可用于设备维修管理、灾害应变和风险管理、能源管理、空间导航等。 BIM与GIS技术融合 考虑到数据安全及数据承载力等因素，选用CityMaker介绍BIM与GIS技术融合的方式。BIM与GIS实际是孤立的，在两者的融合中应着重考虑不同数据中几何信息、属性信息及空间尺度转换等问题。现有GIS和BIM技术融合相关研究都是以CityGML标准及IFC标准为载体展开。由于BIM与GIS的应用领域不同，导致两者在空间规划及微观表达方面存在一定冲突，IFC作为BIM的载体更加侧重于对建筑实体构件的表达，CityGML则侧重于对建筑内外地理信息的描述，使两者在几何表达方式、细节程度、信息存储等方面存在差异。 基于上述差异，为保证在模型导出过程中保留原有属性信息及几何信息，CityMaker平台开发了相应的转换插件，但导出的模型缺失相应坐标信息，需在CityMakerBuilder中为模型附加投影，以保证模型的位置放置准确。同时，平台可融合OSGB格式的倾斜摄影数据并支持掏洞、整平、修改精细度等地形数据处理操作。导入基于栅格数据及地面影像数据生成的地形文件，可实现BIM+GIS的初步场景搭建。 融合流程 通过重建模型拓扑关系及关联属性等方式，可基本保证导出BIM模型在材质、几何等方面与导出前一致，同时也可导出模型的附加属性，为工程信息化管理提供数据支撑。 基于CityMaker平台的BIM解决方案 以某长大铁路为例，线路总长约1500km，穿越多条地震断裂带，经过区域具有“地形陡峻、板块活动强烈、地质灾害频发、生态环境敏感、气候条件恶劣、基础设施薄弱”六大特点。为实现该线路精细化信息管理的目的，平台除了需要融合各专业BIM模型与地形搭建基础场景外，还需考虑弃渣场、施工道路、施工电力、大临设施、地震断裂等重要工程信息的集成应用。 同时，由于该线路由几家设计院分标段设计，在模型建立初期需按标准对模型结构分层、模型细度、展示方式、结构树组成、附加信息等预先设立标准，以保证模型的统一性。 在BIM+GIS场景搭建完成的基础上，可利用对CityMaker平台二次开发的方式，对项目概况、桥梁、隧道、路基、弃渣场、施工电力、施工道路、大临工程等各大模块开展应用开发。 信息化管理应用流程 标准建立 各专业在开展具体应用前，应结合行业已发布标准及各专业具体的应用需求，总结相应应用点模型应具备的精度及属性附加要求，形成针对该铁路工程各阶段、各专业的项目级建模标准、交互标准、应用标准及流程标准。为满足铁路全生命周期信息化管理，应对模型结构树及具体构件附加属性内容进行详细梳理。 以矿山法隧道部分构件为例说明标准建立方式。在进行模型构件划分时，应尽可能细化组成构件，以保证精细化管理的需求，同时在模型建立时应附加定位信息、材质类型、施工方法等工程信息，以模型为载体实现铁路全生命周期管理。 矿山法隧道部分构件分层方式及属性附加内容梳理 基础数据处理 为完善基础场景中对工程方案有重要影响的工程信息，场景中除应包含附加工程属性的BIM模型及包含地理信息的地形外，还应对施工道路、施工电力、大临设施、不良地质、地震断裂等信息进行表示。通过在CityMaker平台中对各专业展示效果的探索，选择利用矢量方式加载块状信息（大临设施、不良地质、环保区域范围等），利用ArcGIS服务方式加载线状信息（施工道路、施工供电、地震断裂带、线路方案等）。 基于CityMaker的各模块开发 为满足区域性、长线、大规模铁路工程信息化管理需求，在集成大量工程信息基础上，可针对各大重点模块进行开发，利用读取模型附加的各类属性信息及定位信息等，实现工点的快速定位及属性信息的快速读取。数据存储方面可基于空间关系数据库，建立三维数据模型架构及存储了表面栅格数据的Geometry关联字段，同时利用数据库存储的信息建立一一映射的类型表及属性表。利用对数据访问层及领域层的开发实现模型属性信息的读取，并在CityMaker平台中开展项目可视化分析及应用。 BIM与GIS融合技术架构 铁路工程大体量的三维几何模型加上海量属性信息使模型数据量十分庞大，因此对计算机图形处理能力也提出了严峻考验，为实现平台从桌面端到Web端的应用，后期应针对模型轻量化及可视化渲染进行深度研究，探究一种高效率的浏览方式，实现BIM模型的深度应用。 内容来源： 铁路BIM联盟成员单位——中铁二院 黄旎诗，赵亮亮，董凤翔. 基于BIM与GIS融合技术的铁路工程信息化管理应用研究[J].铁路技术创新. （铁路BIM联盟文章，转发请注明出处）
文章介绍： 提出基于传统设计模式的铁路隧道洞身BIM设计方法，在BentleyORD平台进行二次开发，整合BIM设计信息集成、可视化等特点，提升纵断面设计效率、改善附属洞室方案布置 隧道洞身BIM设计概述 设计流程 自2013年BIM技术引入我国铁路工程行业，依托原中国铁路总公司16项BIM试点项目，行业内先后针对BIM技术标准、应用进行了多项探索。然而，针对铁路隧道工程设计阶段的BIM技术应用依旧缺乏正向设计解决方案，实际项目中仍以设计、翻模平行进行的模式开展。为此选择BentleyORD平台采用C++与C#混合编程的形式进行二次开发，遵循传统设计模式提出铁路隧道洞身BIM设计流程。 以三维线路、地形模型、地质体为基本设计数据，结合地质资料依次开展衬砌分段、工法分段及锚段插入、洞室布置等，纵断面设计依据传统设计方式，在二维纵断面图表中以交互形式进行设计，同时实现数据库、二维设计数据、三维设计模型的动态同步建立。依据设计数据实现工程量的自动计算，在洞身工点设计与工程量统计的基础上完成部分洞身设计图表的输出。设计过程中，利用隧道模型及其附加信息开展隧道施工模拟、围岩及风险分布等隧道BIM综合应用辅助设计。 数据准备 通过线路设计工具对接线路数据库文件中的坡度表、曲线表及断链表等设计要素，生成隧道三维线路文件，该线路文件依据绝对坐标产生，因此基于该三维线路文件布置的隧道模型也具有真实坐标。 三维线路文件生成 地质信息模型采用EVS软件建立，由工程地质平面图、地质纵断面图、钻孔数据、物探数据等多源数据组成，保证专业数据的完备性和正确性。利用钻孔数据和地形数据进行初步岩性建模，根据岩性建模结果和区域地质情况分区域进行三维层序划分；根据层序划分结果进行地层建模，然后根据剖面数据、区域地质数据等进行模型修正和细化。得到成果模型后，对模型进行相关展示，并存储为所需格式。由EVS创建的模型也可导出为DGN、DWG、SHP等格式文件，在其他软件中打开操作和编辑，或整合其他地面数据信息。导出Bentley平台地质信息模型附加相关属性，为隧道洞身设计开展提供同平台基础数据。 地质信息模型生成与导出示意图 铁路隧道洞身BIM设计方法 标准断面库创建与维护 标准断面库创建分为两部分：一个是定义断面组成逻辑，另一个是逻辑结构下几何参数设置。首先根据项目需要选用数据库中的基础模板应用或在此基础模板上修改构成逻辑，构成逻辑包含基本逻辑和细节逻辑，基本逻辑是指单心圆、三心圆、五心圆等隧道内轮廓形式；细节逻辑是指某种轮廓形式下隧道组成方式，如组成逻辑中定义中心管为圆形则输入参数里中心管参数为半径、壁厚等，若组成逻辑中定义其为矩形则参数为宽、高及壁厚等，以图形选项的交互方式实现。 在定义好断面组成逻辑后，在预设参数基础上调整参数，完成定义不同类型断面形式，并按照《铁路工程信息模型存储标准（1.0版）》对断面中的结构单元添加通用属性信息。断面类型、参数与数据库同步，并检查重复和异常的参数项，检查通过后储存在标准断面数据库中供后续应用。 隧道标准断面创建 标准断面库维护可通过选择断面类型改变逻辑类型或调整参数，也可导入Excel批量修改多个断面参数。 纵断面设计 纵断面设计采用“二维设计—数据库集成—三维设计”同步开展的模式进行。初始化纵断面参数，根据选择隧道基础信息推荐默认比例尺及预设表头模型，选定参数后生成二维纵断面设计表格。由地质信息及数据库参数初始化表格自动生成的内容包括：根据围岩地质信息数据划分围岩分级、根据坡度表及竖曲线公式自动计算的设计高程及设计坡度、根据地质体模型及隧道进出口里程得出的地面高程、根据分段情况划分里程标注等。 纵断面联动设计 完成纵断面初始化后，通过插入、移动、合并、修改等基础设计工具对衬砌分段进行设计调整，该过程中二维设计结果与数据库实现数据同步，同时结合标准断面库与二维衬砌分段生成三维隧道洞身模型，实现“二维设计—数据库—三维设计”之间的关联。 三维洞身模型采用Mesh形式提高生成效率，结合地质体模型反映纵断面工点设计与隧道地层岩性分布、不良地质情况分布等地质信息间的空间关系，及时优化衬砌分段结果。在衬砌分段的基础上，选择更新功能，结合数据库中的“支护字典”实现对施工方法与超前支护的自动划分。在自动划分的基础上再对施工方法与超前支护进行二次划分，其中针对超前支护类型以附加信息的方式可以修改“每环根数”“每环管棚长度”“纵向间距”“延米注浆量”，为隧道洞身工程量计算提供基础数据。最后按照下锚段排布规则，以衬砌组的方式插入下锚段，插入下锚段继承原有衬砌基本类型。 附属洞室布置设计 对长度大于500m的铁路隧道，完成洞身衬砌分段后，均需进行附属洞室布置设计。根据隧道设计规范及设计原则中对避车洞、梯车洞、电缆余长腔等隧道中常规洞室的布置要求，按照一定间距进行常规洞室布置，在布置的同时参考衬砌分段结果，对部分洞室位置进行微调，避开衬砌分段、辅助坑道交叉口等位置，最后根据四电专业提资要求的特殊洞室位置布置特殊洞室，同时按照最优布置原则尽量使常规洞室与特殊洞室合并共用。特殊洞室布置完成后，将附属洞室布置数据存入纵断面设计数据库中，并在纵断面设计图上绘制附属洞室布置图及洞室表。 附属洞室布置流程 结合纵断面设计数据库中的洞室位置，通过各附属洞室标准单元库，在洞身模型上完成附属洞室模型的生成，并完成与正洞的剪切。 参考模型设计与工程量计算 隧道纵断面设计与附属洞室布置完成后，对数据完备性与正确性进行检查，检查通过后进入工程量计算阶段。为保证工程量计算结果能够满足设计要求，提供参考模型与工程量计算表2种算量模式。 参考模型是根据标准断面信息库数据，应用参数化建模和共享单元的方式建立长10m、精度达LOD350的参考模型。参考模型在准确表达参考图设计意图的同时，也将每延米隧道洞身工程量计算结果信息添加至对应构件，作为计算依据。参考模型与基本隧道模型拥有共同ID，通过该ID可在基本模型中查看参考模型的几何和非几何信息。调用与衬砌分段信息对应整个隧道洞身的标准断面类型、分段长度及每延米工程数据，可计算得到隧道洞身或部分工区的工程量。 参考模型小导管信息 工程量计算表的形式是导出数据库中纵断面设计所形成的工点数据，调用工程量计算表转译到程序内的计算公式，计算得出选定工区范围内工程量结果，并按相应格式输出Excel表格。若出现计算方式变化或需获取中间计算的情况，也可通过导入计算Excel表格的方式完成工程量计算。计算结果存储在数据库，以便完成相关图表数据的生成，同样也可导出含有计算结果的Excel表格，以传统方式完成相关工作。 铁路隧道洞身BIM应用方法 围岩及风险分布 隧道设计方案在三维场景中实时呈现可为隧道工点设计、参考图设计提供设计参考。隧道洞身BIM设计完成后，可结合GIS平台，利用BIM技术可视化、信息集成的特点，实现隧道设计方案的多方位展示与分析。在隧道地质体模型、三维线路模型基础上，读取数据库中的隧道设计信息，在GIS平台中动态生成简化隧道模型，并根据选择设计信息类型对简化隧道模型进行类别区分，可实现隧道围岩等级、隧道风险分布、衬砌类型、施工方法、超期支护措施等多类设计信息的可视化表达。输入里程桩号或选择衬砌段落，获取区间地质信息、隧道断面类型及相应参数，结合地质信息模型完成对隧道设计方案的辅助优化，同时在GIS平台三维场景中对隧道工程的工程概况、地质条件、设计方案、主要风险、技术支撑等信息进行管理和展示。 围岩等级分布 隧道风险分布 隧道施工组织模拟 传统二维设计中，隧道施工组织需进行抽象的进度计算和图形处理，难以直观反映隧道施工组织设计内容。利用BIM技术可实现隧道施工组织设计的控制，并为后续施工管理提供基础数据。导入BIM模型或在GIS平台中动态生成简化隧道模型，通过施工组织设计模块完成施工速度、施工时长的设置，再结合纵断面设计结果完成三维BIM构件的时间定义。在GIS平台中对BIM4D数据进行整合，完成三维构件定位及时间线关联，实现隧道施工组织动态模拟。 隧道施工组织动态模拟 利用该功能开展隧道施工组织会审，综合了隧址区三维地形、地质体模型及正洞与辅助坑道洞口倾斜摄影、主体结构等模型，结合计划进度指标、工期安排等信息，形象展示各工点施工范围、完成时间、贯通位置、洞口场地情况，为隧道施工组织提供会审服务。 基于Bentley平台研究了基于BIM技术的隧道洞身设计与应用方法，在Bentley原生功能基础上根据设计实际需求进行二次开发，通过“二维设计—数据库集成—三维设计”的模式开展铁路隧道洞身纵断面设计、附属洞室布置及工程量计算等工作。 现阶段基于BIM技术的隧道三维设计还不能完全取代传统二维设计方式，采用该模式在完成二维设计过程中同步完成隧道三维模型，利用BIM设计的信息集成、可视化等特点，实现提升纵断面设计效率、改善附属洞室方案布置、更新隧道施工组织方案设计思路。采用数据库的方式对二维设计信息及三维模型数据进行统一整合，避免传统设计中数据分散的问题，同时也为三维设计提供数据接口。 内容来源： 铁路BIM联盟成员单位——中铁二院工程集团有限责任公司 田明阳，曾昊，汪明，曹力. 基于BIM技术的铁路隧道洞身设计与应用方法研究[J].铁路技术创新. （铁路BIM联盟文章，转发请注明出处）
文章介绍： 从铁路信息一体化角度出发，为更多地发掘现有信息和未来信息所蕴藏的知识，结合“数字地球”思想研究并建设“数字铁路”是当今铁路运输发展的战略性目标 复杂艰险山区铁路数字化新需求分析 复杂艰险山区铁路，沿线地区具有“显著的地形高差”“强烈的板块活动”“频发的山地灾害”“脆弱的生态环境”等特征，为铁路勘察设计、工程建设、运营维护带来各种困难，也对铁路施工建造和运营管理智能化提出新的需求。 首先，脆弱的生态环境和复杂的地形、地质条件，对铁路沿线科学考察、铁路勘察设计等带来巨大挑战。尤其是在设计、建设阶段，为了及时快速地掌握现场生态和地质变化，需要通过布置于现场的监测设备获取详细参数，并进行智能分析和决策。 在工程建设阶段，全长千余公里的铁路线路，面临工程建设周期长、进度质量管理难度大、多种潜在灾害、施工人员安全和健康保障要求高以及现有通信难以保障等难题。其次，在运营维护阶段，面临复杂环境下维修养护无人化和少人化、超长隧道和复杂桥梁状态分析难度巨大、超长连续大坡道高海拔下装备性能下降以及特殊战略需求下应急指挥不畅通等难题。 如何运用信息化和智能化技术手段解决上述难题，都将是复杂艰险山区数字铁路建设过程中必须要应对和深入思考的特殊需求。 数字铁路设计思路 数字铁路是高度集成的工程级数据闭环赋能体系，是支撑智能铁路的信息化技术手段，通过物理实体与信息空间虚实映射、以虚控实，赋能智能铁路。 数字铁路内涵 数字孪生是利用物理模型、传感器监测、运行历史等数据，集成仿真过程在虚拟空间中实现实体映射，从而反映实体全生命周期过程的理论技术体系。美国国防部最早提出将数字孪生技术用于航空航天飞行器的健康维护。数字铁路的构建是以数字孪生理论技术体系为依托。 数字铁路通过数据全域标识、状态精准感知、数据实时分析、模型科学决策、智能精准执行，实现铁路的模拟、监控、预测、诊断和控制，解决复杂艰险山区铁路设计、建设、运营闭环过程中的复杂性和不确定性问题，提高铁路建设和运营时期的物质资源、智力资源、数据资源配置效率并改善运转状态，是促进智能铁路发展的内生动力。 数字铁路内涵 数字铁路特征体现在精准映射、虚实交互、软件定义、智能干预4个方面： （1）精准映射：数字铁路通过空天、地面、地下、河道等各层面的传感器布设，在铁路桥梁、隧道、路基、四电设备等基础设施BIM建模基础上，对铁路建造、运营状态充分感知和动态监测，形成虚拟铁路在信息维度上对实体铁路的精准信息表达和映射。 （2）虚实交互：铁路站前工程和站后工程的建设、维修过程均有记录，实体铁路上开展的各项工作都可以在虚拟数字铁路体系中通过数据进行记录和标记，因此在虚拟数字铁路体系中可以搜索各类信息，构建各类模型仿真和模拟各类活动，从而使铁路建设过程、列车运行、日常检修等活动在虚拟空间得到极大的扩充，虚实融合、虚实协同将定义铁路未来发展新模式。 （3）软件定义：针对物理铁路建立对应的虚拟铁路模型，并以软件的方式模拟建设期施工过程、施工装备、施工工艺工法，以及运营期运输调度、车辆运行状态、线路状态等在真实环境下的行为。 （4）智能干预：通过在虚拟“数字铁路”上对施工过程、运营策略等进行模拟仿真，将铁路建造、运营阶段可能产生的不良影响、矛盾冲突、潜在危险进行智能预警，并提供合理可行的对策建议，以未来视角智能干预铁路原有建设运营计划，进而指引和优化实体铁路的建设、管理、运营等，赋予铁路“智能控制”能力。 数字铁路与智能铁路关系 数字铁路和智能设备共同构成智能铁路。数字铁路是智能铁路的中枢神经和大脑，通过对物理铁路进行数字化，再结合信息系统实现智能铁路的虚拟映射；智能设备是智能铁路的五官和四肢，监控和执行智能化操作。 数字铁路与智能铁路关系 数字铁路是物理铁路的虚拟映射对象和智能操控体，形成虚实对应、相互映射、协同交互的复杂巨系统，实现复杂艰险山区铁路全要素数字化和虚拟化、工程建设运维实时化和可视化、铁路建设运营管理决策智能化和协同化，为铁路规划建设运营全生命周期管理提供技术支撑。 数字铁路总体架构设计 基于对数字铁路内涵的分析，搭建以BIM+GIS、大数据与智能计算、网络安全、云服务等为核心的一体化数字铁路服务平台，以实现云服务和边缘计算相融合，铁路大数据资源湖和智联网为基础的多业务系统协作平台。针对地质地理复杂、工程建设周期长且管理难度大、自然和地质灾害显著等特点，重点设计地质地理信息一张图、精细化工程建设全业务协同、虚拟现场综合决策等应用场景，支撑复杂艰险山区铁路建造运营数字化管理。 数字铁路总体架构 总体架构按照自下向上分为智能感知及执行层、智能传输层、智能平台层和智能应用层。 （1）智能感知及执行层：通过部署于现场的智能感知和操作终端设备，实现科学考察、勘察设计、工程建设、运营维护等数据的采集，同时执行计算和决策产生的相应操作。 （2）智能传输层：基于卫星通信、无人机通信、蓝牙、Wi-Fi、近距离无线通信等设备，以及光传输、5G、IPV6等技术，构建智能传输网络。 （3）智能平台层：涵盖数据工厂、数据挖掘、空间分析、全域数据、智能计算、能力开放以及智能决策。 （4）智能应用层：涵盖“一张图”“一盘棋”“一个湖”3部分应用。“一张图”指地质地理信息和BIM模型，应用于数字铁路设计、建设、运营全生命周期，包含环境信息模型、设备设施模型以及事件关联模型；“一盘棋”指建设管理虚实结合一体化管控系统，实现工程建设全业务协同管理，包含基础设施综合检测、建设项目管理、防灾测定系统等；“一个湖”指全域数据湖，通过可视化分析、沉浸式体验等方式支撑虚拟现场综合决策。 数字铁路关键技术体系 数字铁路是支撑智能铁路的中枢神经和大脑，为了实现虚拟铁路与物理铁路的相互辅助、映射，需要在现有的铁路信息化关键技术体系、网络安全关键技术体系、业务应用关键技术体系基础上，进一步优化虚实映射体系和数字标准规范体系，为数字铁路体系实践运行提供技术保障。 数字标准规范体系 数字铁路的信息系统需要与各类智能终端交互，为了提升系统与终端的适配性，构建数字标准规范体系是非常重要的。目前，我国铁路已经构建了高速铁路和既有铁路标准体系，同时从信息管理角度提炼的铁路信息化标准规范体系，结合智能铁路的需求提炼出智能铁路标准规范体系。为进一步规范数字铁路体系的构建，提出数字标准规范体系。 数字标准规范体系包括通用基础、数据资源、软件及工具、映射与安全、管理与服务标准等5个方面。 （1）通用基础：指数字铁路构建过程中需要使用的基础性标准规范，包括术语、编制规则、测试评价等。可细分为数字铁路、全域数据、虚实映射、智能互控、智能推演以及数字标准化指南、数字铁路成熟度评价、实施结果后评估等。相关的国际、国家标准均可继承使用。 （2）数据资源：对数字铁路相关数据进行统一规范，主要包括主数据、元数据、BIM数据规范、GIS数据规范、数据目录及数据分类等。 （3）软件及工具：通用和专用的软件、工具将是支撑数字铁路系统构建的重要支持，主要包括接口协议、交互范式、数据传输、服务集成、平台基本服务、数据实施工具、应用支撑、应用系统、业务应用等的标准规范。 （4）映射与安全：主要是支撑物理铁路与虚拟铁路的虚实映射技术体系和安全标准规范，包括模型映射、机理映射、虚实关系映射以及系统安全、数据安全分级、风险评估、隐私保护等。 （5）管理与服务标准：指贯穿于数字铁路生命周期各阶段的管理与服务标准规范，主要包括研发与管理、运维管理、业务数据治理等。 虚实映射体系 基于数字孪生理论技术体系，实现物理铁路向虚拟铁路的映射，是实现数字铁路的重要环节。从铁路全生命周期的角度考虑，可将“物理铁路—虚拟铁路”之间的映射分为勘察设计、施工建设、运营维护3个阶段，且每个阶段都包含虚实映射的4个环节，即建模、描述、诊断和预测。 “由实向虚”的映射是建模，包括通过从物理空间提取数据用于虚拟空间的建模，以及持续的模型完善；“由虚向实”的映射是通过模型仿真，实现对物理空间的精准描述，在此基础上预测可能出现的变化和未来发展趋势，对物理铁路进行融合互控。 在勘察设计阶段，最重要的是从物理空间提取一系列设计需求，构建相对应的几何模型和机理模型，并通过模型融合构建数字孪生体；在施工建设阶段，最重要的是对数字孪生体的建造过程数据进行存储、计算、模拟，一方面为施工建设提供联动预测，另一方面为下一阶段的模拟推演提供数据支撑；在运营维护阶段，将增加大量线路运营过程中运营调度、运行状态、安全管理相关的预测模型，通过收集物联网监测检测的实时数据，为数字铁路提供运营状态实时模拟、风险预测和可靠性评估等。 针对复杂艰险山区铁路数字化建设新需求，通过描述数字铁路的内涵，提出数字铁路总体架构，构建优化的数字标准规范体系、虚实映射体系等关键技术体系，提出了复杂艰险山区数字铁路总体方案。复杂艰险山区数字铁路与普通数字铁路相比，最大差异在于其勘察、建造和运营过程中复杂的沿线气象和地理环境带来了更大的挑战，因此总体方案中BIM、地质地理模型和建设运营时期的相关应用，也较普通数字铁路方案起到更为突出的作用。 川藏铁路等复杂艰险山区铁路正在建设，其沿线地区极端艰险复杂的工程环境，为川藏铁路勘察设计、工程建设、运营维护带来各种困难。基于复杂艰险山区数字铁路总体方案，后续将进一步构建数字川藏铁路系统，将沿线地形、地质、设计资料电子化，以地理时空信息为纽带层层叠加，可实现川藏铁路沿线环境和实体工程全要素数字化、网络化、智能化和可视化，并设计川藏铁路规划建设底层数字化基础平台，实现物理实体铁路与数字虚体铁路的全要素映射，支撑勘察设计、工程建设、运营维护全域数字一体化管理。未来，数字铁路和智能铁路体系将逐步完善，为铁路的智能化和精细化管理提供支撑。 内容来源： 铁路BIM联盟成员单位——中国铁道科学研究院集团有限公司 王富章，吴艳华，卢文龙，王腾霄，程智博，郝蕊. 复杂艰险山区数字铁路总体方案研究[J].中国铁路. （铁路BIM联盟文章，转发请注明出处）
文章介绍： 从铁路信息一体化角度出发，为更多地发掘现有信息和未来信息所蕴藏的知识，结合“数字地球”思想研究并建设“数字铁路”是当今铁路运输发展的战略性目标。 铁路工程项目的信息化需要体现在立项、设计、施工、运维阶段全流程。基于BIM技术，工程设计作为工程项目上游阶段可以建立更加严格规范的共享工程数据，为工程下游阶段提供数据接口，从而逐步实现铁路工程全生命周期数据管理与信息化。 BlM应用现状 从铁路工程设计的应用来说，BIM技术的三维化、可视化特性能够有效满足铁路工程多专业协同设计的需求，同时实现自动规范性检测以及工程量、定额等计算。但在建模过程中存在采用间接的翻模方式、建模效率低等现象，仍需要探索高效可行的建模模式。 铁路行业对BIM技术的探索仍处于初步阶段且各专业发展程度参差不齐。BIM在车站站房设计应用较多，而车站站房设计仅是铁路工程设计的一部分，大量的设计图纸包含桥梁、隧道以及铁路通信、信号、电力变电、接触网等专业。对于铁路其他专业，BIM设计的大量成果尚基于二维图纸的翻模方式，设计人员根据二维设计图纸重复绘制各种铁路设备的三维模型，无法发挥BIM技术的各项优势。在“建筑工业化背景下BIM应用障碍分析”中指出，BIM设计过度精确、束缚创造力是阻碍BIM在工程设计行业中的应用障碍之一。 特定的三维建模平台不能满足铁路所有专业设计的需求。BIM在建筑领域基本形成较完整的技术体系，以Revit平台为代表，该平台集成了建筑结构设计所需的基本框架，并提供了丰富的族库方便设计人员选用，但参数化定制建模的灵活性不足，几何基础平台可操作性较弱。Microstation平台提供了较基础的建模平台，在三维形态设计上给予用户更多的灵活性，然而在专业基础应用单元的聚合程度却不足，用户使用过程中缺口较大，学习成本较高。Rhino在异形建筑上能够实现独特的异形结构和参数化建模的需求，能够弥补特殊的建模需求。同时在一些工程应用中还需要2种甚至3种以上建模软件的结合应用，这导致在格式转换过程中难以避免数据损失。目前，所有BIM软件公司都不是从事铁路行业软件开发的软件商，不能很好地适用于铁路工程，必须要做铁路行业的定制和专用模块。 专业应用分析 基于数字化设计系统的铁路站场BIM自动化建模研究中采用了标准化单体构件模板以及设计方案数字化的方式，通过站场数字化设计成果数据库中记录的设备定位信息等各种设计信息，并开发站场自动建模插件来完成快速创建站场BIM模型。这种方式在一定程度上解决了往常BIM设计应用的2个问题，一是要先完成标准设备构件，再结合二维设计图，采取手工的方式将标准设备构件录入三维建模软件;二是设计方案无法实现数字化存储与建模过程中重复效率低下的缺陷。 在基于Bentley平台的铁路桥梁BIM设计系统中，突出了设计系统参数化与桥梁构件特征化的重要性，以桥梁标准构件库的形式简化桥梁设计，构件的参数化提高了设计灵活度，设计人员通过简明的参数配置界面即可完成大部分桥梁设计;基于BIM的三维参数化桥梁标准建模方法研究引入国际IFC框架，提出BIM桥梁施工管理标准化技术模型，为桥梁标准建模提供标准数据框架；BIM技术在高速铁路接触网工程中的应用研究中以建立电气化接触零部件三维族库为基础，开发了腕臂理论计算插件，实现腕臂的可视化、参数化装配；BIM在信号系统工程设计中的应用探讨提出了3阶段方案，由二维图纸逐步过渡到三维BIM模型，但仍需要借助翻模方式来实现BIM模型交付。 BlM应用总结 综上所述,目前在铁路行业不同专业BIM应用中均强调了BIM设计中参数化的思想，极大程度上可以简化BIM设计建模工作，而参数化的实现需要依赖特定的建模平台。各专业建模平台的选择不能完全统一，并各具优势,对于项目整体的数字化交付不利。同时,如果仅针对设计成果实体进行参数化，BIM设计成果仍然不能完整实现工程设计信息化。 层次化思想构建 根据EASTMAN首次提出的建筑信息模型(BIM)的概念，即以三维模型为基础，实现建设工程项目物理特性和功能特性的数字化表达。BIM模型不仅仅要体现在三维模型，更重要的是物理特性和功能特性的表达。物理特性和功能特性需要在非三维化的设计方案中体现，并存在持续变动和改进的过程，而对于很多非三维化的设计方案，如果强加在三维建模软件中实现，能够为用户提供的可操作性较低，冗余学习成本增高，成为阻碍铁路行业BIM设计应用发展的关键因素之一。 因此，BIM的应用需首先厘清BIM数据的层次关系，判别三维信息与非三维信息，并针对不同工程专业的应用需求进行合理的建模模式设计，同时在设计过程中引入设计模式的概念，通过设计模式的提炼，以层次化的方式分步实现业务逻辑关系，从而进一步实现快速建模以及数字化设计的流程管控。 以铁路信号专业为例，铁路信号专业根据勘测调查与资料收集的调查结果进行车站信号平面布置图的设计，据此产生联锁表、电缆径路图、组合连接图及组合排列表等数据，根据信号设备数量再进行室内设备布置图的设计。 在BIM应用实施中，信号专业设备需要搭载在线路、站场以及房屋建筑提供的站前模型中，以此为专业间接口检查提供可视化解决方案。然而采取手工直接在三维BIM建模软件中逐步放置信号设备、箱盒以及电缆，对于设计效率的提高并无效益。且信号设计更加侧重逻辑关系模型而非逻辑实体，这与桥梁隧道及房建专业的设计结果以实体形态为设计标准有很大不同。信号平面布置图在站场平面图基础上以特定的抽象方式提取出适用于信号设计的站场平面图后，再进行信号设计内容的叠加，这种抽象过程对于信号设计提高效率具有重要作用。因此，对于BIM“所见即所得”的特性优势并非能够体现到铁路信号设计全流程，而在设计联络阶段进行专业接口审查时具有较高的应用价值。 在铁路信号设计实践中，以铁路信号室内设计过程为例，提出基于三层架构的数字化设计系统，将BIM实施路线作为解决弱三维化特性专业在BIM设计应用中兼容问题的办法。 三层架构的数字化设计体系划分数据层、业务逻辑层以及表现层，将三维及非三维的设计数据加以有效区分，分别形成独立的BIM业务层级，各层级之间以服务的方式进行交互。 三层架构模式 每个设计主题区分决策性数据与结果性数据，设计主题代表在二维设计中一种特定的业务图纸，比如，通信信号设计中平面布置图主要针对设备布设位置设计，而设备之间的关联设计在其他设计图纸反映。通过设计主题区提炼业务方案设计模式，关注设计企业在数据存储以及业务逻辑实现方面的自由度和独立性，在三维实体呈现上实现表现层与业务逻辑层的隔离，并与特定三维建模软件实现弱耦合性；同时兼顾国际IFC标准，设计数据导出为标准设计交换格式，形成完整可控的BIM设计流程及可交付的BIM数据。 由于严格区分决策性数据与结果性数据，对数据流进行有效的管控，数据实现可追溯性，亦可实现业务逻辑的事务触发。当数据源有改动时，业务逻辑关联部分即产生既定的触发行为，并根据事务层级的界定决定是否采取人工干预。 三层架构系统设计 数据层设计 数据层设计主要考虑3方面内容，其一，为上游专业提供数据接口的存储服务，其二，为本专业设计成果实现持久化存储，其三，为三维平台以及下游专业提供数据接口服务。同时，数据架构的设计应当采取与《铁路工程实体结构分解指南》和《铁路工程WBS工项分解指南》兼容的模式，增加《铁路工程信息模型数据存储标准》和《铁路工程信息模型分类和编码标准》的内容，以便于从数据层和IFC系列标准数据交换格式进行对接。设计过程中产生的设计数据在对象化之后附加于由存储标准划分的实体数据中，为每一个工程实体明确唯一标识码，并加以引用，以此确保设计数据的分层管理。 数据库设计可以兼容结构化与非结构化数据，以涵盖信号设计中出现的各类数据。对于规范标准的数据可采用结构化存储模式，而对于说明性的内容可借助非结构化存储模式。这样，既可以保存国际IFC标准框架中缺失的设计信息，同时将设备模型构件库纳入数据库框架中进行管理，方便软件统一灵活调用。同时需考虑数据库并发控制，以减少数据的读写错误及数据丢失。 室内信号设计数据流 信号室内设计在铁路信号数字设计体系中承接于车站联锁设计之后，需要提取联锁设计的输出数据。 信号设计数据流程 室内信号设计数据层 将铁路信号室内设备自动布放软件的数据层设计纳入到铁路信号数字设计体系整体数据层规划中，以便于体系内各设计软件之间的数据对接。 信号设计数据库 业务逻辑层设计 业务逻辑层设计主要实现专业设计内在逻辑算法，采用面向对象的分析方法，构建设计BIM输出成果与国际IFC标准相兼容的软件实体结构。 业务逻辑层实现模式设计的理念，可提高设计效率，设计模式在积累设计数据的前提下逐步形成并内化于算法当中。例如，以工厂模式创建一系列设计模板数据。 信号室内布置软件的业务逻辑层主要内容包括:设备的排列算法、线槽的排列算法、相应的经验算法及缺省模式算法，数据接口模块对输入输出数据进行管理。 数据接口模块 为实现从数据库中提取上游设计成果，在进行信号室内设备设计前，对车站联锁设计数据进行数据导入，可同时引入事件驱动机制，快速发现设计数据的差错漏碰，确保数据同步。 设备排列模块 设备布列模块提供参数化设计界面，并以缺省的设备排列模式方式进行展现，方便设计人员调整设备排列顺序。在已有规范控制值要求的情况下，亦可由设计人员灵活掌握取值范围。 设备排列模式需要考虑以下因素。 (1)设备排列顺序，设计过程中考虑设备间连接关系的影响，部分设备需要连续摆放，以减少工程复杂度。 (2)设备间距，根据《铁路信号设计规范》及《电子信息系统机房设计规范》，信号机械室、计算机机房的设备布置间距应该满足以下要求:机柜(架)排与排的净间距≥1m;机柜(架)、控制台与墙的净间距，主通道≥1.2m，次通道及尽端柜(架)≥1m;电源屏排与排或电源屏与机柜(架)的净间距≥1.5m，电源屏与墙的净间距≥1.2m。 (3)设备对齐模式，每排设备可以选择是否居中排列，默认采取从靠近机房门口侧开始顺序排列。 (4)设备自动编号，根据TB/T10058—2015《铁路工程制图标准》，信号机械室内设备编号应符合下列规定:组合柜面对组合柜的正面，由近及远、从左至右的顺序进行编号，并以二位或三位数表示;电源屏及其他设备应以代号或者代号附缀号进行编号。软件提供的参数化设计界面均有默认的设计模式可进行缺省设计，同时提供灵活的修改接口便于设计人员进行局部修改，从而形成完整的数字化设计结果。 智能对齐模块 设备布列模块产生的布置结果基本可以满足设计要求，在特殊情况下设计人员会调整个别设备机柜的位置。在图面上调整存在精确度不够，重复性工作多、效率低下的问题，软件提供智能对齐模块，在设计人员提供大致设备调整位置后，一键对齐所有设备，提高排列结果的准确性，为BIM呈现提供准确的设备位置。 线槽模块 根据设备布列模块的布置结果，软件提供自动配置线槽的功能，线槽的布设需要考虑上、下走线方式以及间隔距离，通过选择线槽的布设模式，选择上下走线、间隔距离等参数，进行自动搭接设备机柜间线槽走向。 排列视图模块 根据设备布列模块自动计算的结果，排列视图模块用来展示抽取关键几何信息的抽象图形，显示设备及线槽布列结果，方便设计人员进行设备布列设计结果调整。由于室内排列设计在二维维度即可表达设计意图，视图模块采用了轻量的二维几何引擎进行开发设计。在表现层设计中设计人员仅需针对设计实体三维细节局部加以优化，从而提高BIM设计效率。 表现层设计 表现层主要是为了体现设计结果，尤其是三维化的设计实体成果，由于铁路信号专业在三维平台上可以模拟展示实际工程场景中的实体布置状态，故可以检查本专业设计结果与其他专业设计成果间的接口是否满足。表现层可以同时引入设计接口规则，由于业务逻辑方面的计算压力已经提取到业务逻辑层，将业务逻辑层与表现层通过数据服务的方式进行连接，减轻三维平台的计算压力。三维模型展示平台的选择具备多平台适应性，信号室内设计成果独立存储于信号设计数据库中，可以选择Revit、Bentley或其他三维建模平台。 数据接口模块 表现层数据接口主要读入业务逻辑层输出的设计成果信息，主要包含设计成果实体的定位信息、属性信息以及各类设计成果信息。设备模型库在数据库设计中进行统一管理，在调用过程中可方便取用。 自动生成BlM模型模块 最终形成的三维模型设计结果功能采用了适配器模式，开发不同三维建模软件的功能接口。生成的设计模型根据设计数据交换规范，从数据库自动读取相应的属性信息作为成果展现，为设计成果审查提供信息。 专业接口审查模块 在三维模型中可以实现铁路不同专业间接口的规范性核查，如: 核查其他专业预留接口是否符合信号专业设备布置需求，如站场专业提供的“转辙机基坑、预留的电缆槽、过轨槽”等。 核查存在的碰撞问题，如房建结构物是否与信号设备有碰撞，是否满足信号设备限界条件，与接触网等其他专业设备之间距离是否满足电气规范要求等。审查算法可采用三维建模软件通用的碰撞检查模块，通过参数定制碰撞检查表进行逐一核查。 实例应用 以银西高铁宁县车站为例，通过铁路信号室内自动布设系统对车站室内信号机械室、信号计算机室设备及线槽进行参数化排列设计，形成设计成果保存至数据库，并结合在Microstation软件平台上开发的数据接口插件，导入室内设备设计数据成果，快速生成室内设备BIM模型。该实例完整实现数据层、业务逻辑层、表现层之间的数据流转，通过数据层提供提入数据，通过业务逻辑层实现室内设备及线槽的模式生成，通过表现层实现二维及三维图形平台中的模型展现。全流程中人工干预部分仅限于在参数化界面，全面提高建模效率。 信号室内设计业务逻辑层设计界面 信号室内设计表现层BlM模型自动生成实例 通过对铁路各专业BIM设计应用实践的分析与归纳，研究并探索了基于三层架构数字设计体系的铁路BIM设计技术路线，开发了基于三层架构的铁路信号室内自动布设软件，并进行实例验证。研究结果表明，三层架构体系及工程设计模式的方法对于铁路信号BIM设计应用具有实践性意义，通过层次化分析与模式化提炼，实现铁路信号BIM信息模型，厘清业务逻辑与BIM呈现之间的关系与界限，分步实现自动化，将人工干预部分简化至界面操作，全面提高BIM模型设计效率及软件设计的可用性，并最终实现灵活可控的完整BIM模型。三层架构的理念及工程设计模式的设计方法可作为通用开发方法应用于BIM应用实践，对于铁路其他专业BIM应用亦具有参考意义。 内容来源： 铁路BIM联盟成员单位——中铁一院轨道交通工程信息化国家重点实验室 韩旻志. 基于三层架构的铁路信号BIM设计技术路线研究[J].铁道标准设计. （铁路BIM联盟文章，转发请注明出处）
文章介绍：针对于铁路站场的建设施工中使用BIM技术，主要涉及场站的尺寸、空间参数与结构、使用功能等三维模型进行及时的修改。通过在工程项目规划与设计、运营管理的时候，根据自身的实际需求进行信息的合理利用，从而在一个三维信息模型中实现协同作业。其中具体的优势有以下几个方面：首先，三维模型的信息较为完善。这其中涉及场站中各个空间与几何方面信息和结构的处理。例如铁路站房与站台、雨棚及股道的具体空间位置关系。同时对于铁路信号、供电等其他专业设施类型与工程造价的统计信息、对象之间会存在较强的逻辑关系。其次，模型的信息存在很大的相同。在铁路站场的建设过程中涉及多个环节，这对于保证站场模型等相关信息的处理存在很大的影响，不同环节的信息之间会有较大的区别。另外还需要对原有的模型信息做好适当的修改与完善，可以不用重新建立模型，减少了不同环节中信息不同的问题与后果。最后，模型信息之间的关联性。针对于三维模型中各个对象之间的相互关联性，模型中的站房、站台、雨棚具体建设位置与股道之间的位置在发生改变的时候，与相关的对象作出对应的调整。同时还要保证持续及时的更新处理。
文章介绍：锦承铁路是辽宁向蒙古进行乌金运输的关键铁运渠道，其总距离为436.7公里，始于锦州，北通义县，西至朝阳，终点位于承德。铁路项目全程沿线里程长且地形复杂，建设项目涉及多项路桥隧工程，利用BIM技术进行项目前期辅助决策，制定合理方案，实行精细化管理，可为项目管理人员增效减负，为企业降本增收创效。本文以中铁九局集团微课堂中的锦承铁路为案例，对BIM在项目前期决策中的应用进行分析。（1）创建地形地貌模型。锦承铁路项目利用大疆精灵4 Advanced无人机正摄影像技术进行航拍任务，从牛河特大桥开始到南沟中桥为止，一共14km的距离，拍摄了3523张照片，再利用空间三角测量技术和瓦片贴合技术渲染出了整个施工区域的正摄影像图，建立项目3D地形模型。（2）创建路基地质模型。在Civil3D软件中里利用设计平面图，建立地形曲面模型，通过二次开发的插件导入线路中线，并用部件编辑器的可视化编程功能生成路基断面装配组件，创建路基地质模型。（3）在Revit软件中，利用企业族库中的族文件，快速布置搅拌站、项目驻地、施工便道等临时工程模型，并利用Dynamo和Revit的即时联动参数化驱动桥梁和隧道三维信息模型，根据模型具有的施工坐标信息及地理信息模型的大地坐标信息，利用七参数法转换，从而将模型精确的导入地形图中，与设计文件中构筑物的空间的尺寸及精度完全一致。（4）模型整合。在Infraworks软件中进行地形曲面、卫星图片还有正射像的贴合，再通过坐标转换技术，将路桥隧模型精确导入到地形模型中，从而完成整个项目的建模，实现项目的三维虚拟场景仿真。（5）项目前期辅助决策。在生成的模型中，决策者可以通过上帝视角快速进行大小临工程的选址、征地拆迁规划，进行临时便道的设计，推送工程量，再结合实地探勘，确定最优方案，进而进行方案比选，降低工程成本。（6）实际应用。经BIM技术重新设计后，锦承铁路项目减少新建双线便道479m，新建单线便道603m，减少道路改移一处102m，减少了建设费用。本文作者：宋晓刚（河北经贸大学）
文章介绍：某项目工程为城市群城际铁路网主骨架的重要组成部分，全长176，27km，设计时速为250km/h。该铁路的建设对城市经济与社会发展以及交通建设等方面均有重要意义。该铁路整体设计比较复杂，项目路段形式复杂且路基附属结构种类比较多，如有拱形骨架护坡、重力式挡土墙、桩板墙等多种支挡结构设置，而且还设计了复合桩等桩板结构。设计流程该项目路基BIM设计过程中，借助欧特克平台Civil3D软件与Revit软件进行设计，组装项目模型"。为保证模型建设的质量提升效率，以路基数据库为核心实现了对Revit软件的二次开发设计。在内容上设计了软件的建模与模型的出图等方面的内容，最终得到了关于路基的模型，语句的格式并不全是Revit软件格式。具体操作流程为如下:1)项目路基本体按照模型的设计，根据沿线道路情况进行放样设计，与地形交互。路基与线路之间的联系非常紧密，但是Revit软件格式模型缺乏线路设计的功能，路基本体生成存在问题。Civil3D软件具备线路功能，能够在软件上生成关于沿线放样的具体要素，如电缆槽与排水沟等要素，因此，在该软件当中读取路基本体、附属结构物体模型，读取之后导入数据库内。 2)通过数据库存储的信息在软件平台上重建模型，根据数据源信息调用路基系统库存，批量设置路基的边坡防护，支挡结构地基处理桩等，在布设的同时得到结构物体之间的信息数量进行统计，根据Revit软件来切剖模型，生成剖面图得到路基图。使用Revit软件格式模型得到的模型图，在项目当中进行拼装、检查。3)Geographie Information System系统实现统一研发管理。4)Navisworks软件或者是具备类似功能的软件进行施工建模展示，运用更直观的方式表达出设计成果。软件应用路基本体模型包括分层，基层、基床等不同方面，使用Civil3D软件具备的装配功能来定制路基的横截面，方便软件读取信息，实现信息识别。放样过程中，路肩、电缆槽排水沟等放样应该结合项目实际情况开展，添加到路基族库当中，可以根据实际情况添加支护结构或者是减少重力式挡土墙等装配部件，在实际操作过程中不断调整参数，当模型生成之后方便实现对不同尺寸的过渡管理。因此，对Civil3D软件进行二次开发让Civil3D软件具备强大的模板适应功能，以及快速创建线路的模型。要想做到以数据为核心的设计就要读取相关参数，这些参数主要来自线路的里程、纵坡等各个方面;通过边坡和基点坐标得到模型信息，在使用过程中便于信息数据的存储和使用。利用Civil3D软件生成路基模型之后可以提取路堑模型的曲面，剪切地质模型，可以模拟各种开挖现象，计算出土石方数量，完成这些数据的统计，保证地质与地基能够协同设计。建模运用BIM技术设计能够实现多专业建模，运用Revit软件能够提高对整个项目的优化整合能力，利用Revit格式创设路基模型，同样也需要借助Civil3D软件制作的实体模型，但是在具体运用过程中两者无法重合，模型可以导出但是缺少信息等情况，无法构建完整的结构模型，与路基本体模型的融合出现问题。和数据库技术读取方式一致，通过Revit软件设计路基的本体模型，借助参数化信息，实现参数化建模，在该平台上统一完成。Revit软件能够实现二次开发的功能，利用该功能实现了对附属结构物体的参数化建模，自动拼装，在技术允许的范围内还实现了路基的三维搭配钢筋、路基模型等设计，并且对结果进行管理，设计过程为:1)创建路基模型，借助数据库技术与Revit软件构建针对路基的本体模型，保证模型设计与项目工程实际相符合，保证精细化，规则合理。路堑模型边坡需要设置薄面，方便设计边坡防护结构的模型。实际上Revit软件平台对建模存在一定的限制，如大地坐标无法设置原点坐标，而相对坐标可以。建模的时候应该提取模型中心位置的坐标，转换角度，将大地坐标转化为中心坐标来进行编辑，方便后续操作进行。2)建立起参数化族库，在Revit软件平台上运用参数化功能建立起族库，针对轮廓、构建、支挡结构，边坡等不同的要素做好分门别类，通过族库管理来调用相关参数，可以优化数据库资源的使用，在技术领域内实现技术资源共享。族库样式如图1所示。3)运用Revit的开发功能将上述参数进行批量操作，通过拼装建模提高建筑模型设计质量与效率。设计项目中的路基边坡的防护系统、支挡结构系统等，对路基地基处理桩结合参数化快速布置，优化设计效率。 4)在Revit平台上实现支挡结构配筋，针对土墙与挡板墙等进行专业化设计，记录统计结构模型钢筋数量。5)针对模型结构树的管理，项目建模以及信息等严格按照铁路BIM技术联盟的规定来贯彻与落实，针对单元、IFD编、模型信息等，将上述内容存储到数据库当中。在模型管理中也可以对同一批的结构件优化、更改和显示控制。如图2所示出图Revit软件的切剖出图无法满足路基设计要求，与现代的规范有一定差异，因此，当前以CAD出图为主，对Revit进行二次开发，添加标注、重视导出，统一在CAD内修改与整理最终出图，当前均采用这种形式。出图也要再次设计数据库技术，通过数据完成出图，在数据信息上，一定保证出图模型、建模信息之间都做到数据同源。完成上述步骤之后，按照工程施工需要运用模型，借助平台数据库，能在CAD上面计算工程量，保证施工进度。本文作者：刘涵（中铁第五勘察设计院集团有限公司）
文章介绍：BIM技术作为新技术，已在建筑行业大量应用，建立以BIM应用为载体的项目信息化管理，从设计、施工到运维的全生命周期管理，提高建筑工程质量、缩短工期、降低建造成本、支持生命周期运维。在中国电建“十三五”职能/业务规划中对信息化要求中也明确提出“利用BIM工具推进全生命周期协同管理系统建设应用，实现三维数字化协同设计平台、项目管理信息系统及工程全生命周期数字化管理平台”。根据徐盐铁路项目施工特点，选取双沟特大桥“72+132+72”m转体连续、双沟车站路基、标段全线线路为BIM技术试应用点。旨在通过BIM技术引领，运用先进技术实现项目三维可视化管理、技术交底及结构管道与钢筋间碰撞检查、工程量、进度管理，达到指导项目施工，提前优化解决设计问题，减少返工处理，最大化节约工期和保证施工质量的目的。徐盐铁路项目采用BIM技术实现的目标（1）利用BIM技术引领科技创新通过应用BIM解决现场施工技术难题，同时利用BIM技术实现三维可视化交底、4D施工模拟等；通过对施工工艺的模拟让管理人员及技术人员提前了解施工工艺，积累施工经验，提升企业施工技术水平。（2）利用BIM技术提升精细化管理采用BIM精确掌控材料用量、成本、工期等，为项目精细化、透明化管理提供技术及数据支撑。（3）利用BIM技术提高施工质量利用可视化、碰撞检查等，熟悉施工流程，梳理设计图纸问题，从而提高施工质量。（4）利用BIM技术保证工期通过引入BIM技术，利用施工进度模拟，将施工工序衔接合理化，三维可视化提高施工效率等方法，合理布置施工工期，保证工期要求。徐盐铁路项目BIM技术的具体应用情况BIM在施工中的应用价值主要来源于对BIM模型的信息提取、施工模拟以及优化，徐盐铁路项目BIM技术的应用主要突显在可视化、施工进度模拟、碰撞检查、工程量提取与统计、施工方案优化等。项目根据施工内容及特点，选取双沟特大桥“72+132+72”m转体连续梁模型作为BIM技术重点、深化应用点，主要应用在以下方面。（1）族库的创建利用Autodesk公司的Revit软件创建与桥梁模型的相关族库（见图1），基本的建模单元可应用于企业未来的项目中，这些初步积累亦可应用于企业在铁路桥梁结构专业的相关项目中。 图1BIM族库的创建（2）桥梁结构可视化技术交底双沟特大桥转体连续梁构造复杂，如果只利用二维施工图纸进行施工，需要现场管理人员空间想象力和一定的识图能力，对于经验丰富的工程师而言，也需花费较多精力去吃透图纸、理解设计意图；而对于现场工人和新员工及造价人员来讲，识图能力较差，沟通交流存在障碍，施工过程容易出现差错进行返工处理，造成施工成本增加，且不利用于施工进度。利用BIM建模见图2、3。 图2 双沟特大桥72+132+72m转体连续梁BIM模型（含球铰、钢筋、预应力） 图3 双沟特大桥BIM模型（3）工程量提取，为项目成本核算提供依据根据设计图纸进行精确建模，利用BIM模型进行工程量提取，与图纸设计工程量对比（见图4），为设计变更及图纸检算提供依据，同时在建模过程中发现设计问题为图纸审查提供依据，为项目施工成本管控提供技术保障。 图4 连续梁节段钢筋与钢筋明细（4）施工工艺及进度仿真，达到方案、工期最优化利用Navisworks软件实现桥梁节段施工进度仿真及漫游，根据现场施工节点安排，将工期计划与桥梁BIM模型进行关联，对桥梁节段建造工期过程进行仿真，与实际施工进度进行对比，进行工期控制。同时利用BIM技术对连续梁施工工艺进行模拟，用于连续梁转体施工方案评审及方案优化提供相关依据。（5）碰撞检查，解决图纸设计问题通过将桥梁钢筋、三向预应力筋、转体球铰封装在统一的数据模型中，然后利用Navisworks软件对设计结构进行碰撞检查，检查钢筋与预应力管道、预应力筋束、预埋件间的位置关系，对设计图纸进行复核，提前将图纸问题进行汇总处理，对冲突部位汇总后联系设计进行解决，确保施工图纸的正确性，同时保证施工过程顺利进行，为工期保障提供技术支持。（6）成果展示双沟特大桥BIM技术部分应用成果展示见图5～7。 图5 水平预应力筋与竖向预应力筋 图6 标段内全线与数字地形 图7 标段双沟特大桥来源：《青海水力发电》2018年第2期 | 牛宏力 中国水利水电第四工程局有限公司
文章介绍：Revit功能很多，绘制参数化铁路也许对于大部分人来说比较难，听到这个无从下手。今天，我讲给大家讲解用revit如何实现参数化铁路的绘制。在这里，简单来说，就是使用绘制栏杆工具。提醒大家一下，请大家跳出思维定势，绘制栏杆工具就一定是绘制栏杆的吗，别的都绘制不了吗？No，No，No。接下来，我们进行铁路的绘制。首先，我们需要准备两个族，一个是公制栏杆族，用于轨道枕木的绘制，一个是轮廓族，用于铁轨的绘制。那么，我们先打开一个公制栏杆族，创建如图所示的轨道枕木。这个轨道枕木可以根据现实情况进行相应的绘制，在绘制过程中，需要注意的是，公制栏杆族与其他族还是有区别的，在左、右视图中我们可以看出，他会有默认顶交角，底交角，栏杆高度，如下图所示。接下来，我们需要将建好的模型重新拾取到新的工作平面内，并设置相关参数关联，进行参数化控制，如下图所示。建立好铁轨栏杆族后，我们需要绘制铁轨轮廓族，这个绘制可以导进cad做参照绘制，也可以直接绘制，看个人喜好，绘制结果如下图所示。绘制好以后，我们新建一个项目，将这两个族载入到项目中去。复制一个栏杆扶手族类型，然后编辑扶栏结构:将轮廓族设置成刚才导入的的铁轨轮廓。再编辑栏杆位置:得到的轨道断面：这样，我们的铁轨就画好了。通过这个案例，我们可以举一反三，只要是像绘制这种类似铁轨的案例，我们都可以绘制。文章源自公众号：五味杂陈and快乐无处不在
文章介绍：AR工具的开发包有多种，其中目前较为主流的SDK有高通公司的Vuforia、苹果的ARKit、谷歌的ARCore，以及Github上开源的ARToolkit，国内有如视+、easyAR、百度AR等。BIM建模软件应用最广的如Audodesk的Revit，以及Bently、Dassault、Rhino等，但这些应用的侧重点各不相同。针对铁路四电建模工作量巨大需要多方协同、格式转换容易失真、轻量化难以处理等一系列问题，Unity Reflect都进行了良好的解决。Reflect是Revit与Unity深度合作产生的一款软件，具备实时数据传输及多人协同共享功能，多个参与方可同步建筑模型并导入数据，极大压缩了BIM开发的时间。此外，它还解决了BIM与AR融合中不同格式之间的无损转化问题而且能以轻量化方式导入BIM模型，这样可使开发者的重心完全放到功能应用实现方面，不再为数据格式转换、轻量化、协同等问题而浪费精力。针对人机交互及渲染功能，Unity3D是完美的面向对象操作平台。它是3D内容创作开发引擎，常用于制作3D游戏功能，但近些年开始逐渐应用于工业、建筑领域等方向，其实时渲染功能强大且稳定。针对铁路四电复杂的部件，通过面向对象以组件化方式进行操作，具有良好的UI界面，能够以较低的成本开发人机交互功能，且支持跨平台发布和多种设备，不需要在终端兼容性问题上考虑过多。AR实现方面，Vuforia是非常成熟的引擎，支持标识识别、图像识别、多图识别、物体识别、模型识别、地面识别等多个功能，且支持跨平台操作如AndroidStudio等，而在Unity上针对三维交互等问题的开发也更加直观方便。以基于自然特征的识别方法为例，用户将目标识别图导入Vuforia官方网站中的数据库，Vuforia会自动处理图像识别特征点，然后用户将目标识别图以其官方格式下载导入至Unity中便可快速实现AR效果。其开发流程如下：（1）在Unity中预先安装Reflect插件与VuforiaEngine；（2）使用Reflect插件将BIM模型导入Unity界面，在Vuforia官方网站中上传自定义的目标识别图并将处理后的文件下载并导入至Unity；（3）通过VuforiaEngine构建AR世界和用户界面，并以C#语言对模型组件添加脚本进行控制达到人机交互效果；（4）将完成后的项目通过内置的SDK打包生成项目文件，发布于终端。 因此，Reflect解决了模型导入与协同工作的问题，Vuforia实现了AR的功能，Unity提供了操作的平台与交互，Reflect+Unity+Vuforia对于铁路四电领域的AR与BIM融合实现具有良好的效果。采用上述方案，实际开发效果见图。来源：《铁路技术创新》文：王威 李明春 周春月
文章介绍：BIM是模型与信息的集合，以三维立体的方式呈现给工程师。AR技术虚实结合的特性拓宽了人们获取世界信息的方式。两者融合可以充分发挥各自的优势，提高项目全生命周期的建设效率。设计展示阶段在建筑设计阶段，设计师可以将建筑模型以一定比例缩放后通过AR方式进行呈现，当用户使用移动端摄像头对准目标识别物时显示模型，且可以漫游浏览模型，通过人机交互操作观察模型的内部结构设施，并在点击模型时显示该材质的各种属性，包括原料、尺寸、质量、造价等信息，使项目各方在项目初期对此有全方位的了解，极大提高中标率，提升宣传效果。施工建设阶段在施工阶段，户外需要对移动设备进行GPS粗略定位再辅以人工标识精准定位，将建筑模型按照1∶1的方式在施工现场场地精准展现，项目管理人员可以随时观察项目进度，而项目施工人员则可以进行施工指导，如提供以下功能：（1）虚拟标记。通过AR显示，工人可以对模型进行标记放线，如AR测距、测角等其他辅助性功能，此外可以对模型进行文字注释添加、参数编辑、模型材质更改等机动化操作，这样在施工时只需根据模型和标记的说明来进行，并且在现场施工时可以对出现的实际问题进行模型虚拟标记记录，以提前准备后续的维护审核阶段，提高整体效率。（2）安装指导。铁路四电实际建设过程极其复杂，通过将安装指导模型或安装语音、视频等教学方式加载进二维码，工人通过扫描二维码就可以在现场学习安装指导教程，减少了工人培训成本，提高了正确率、降低了返工率，并且避免了后期将可能造成的错误放大。（3）信号可视化。在铁路四电中，信号铁塔的作用尤其重要，其负责列车控制通信等一系列工作。将铁塔信号信道及实时参数以可视化的方式建模并以AR方式显现，能直观地观察铁塔无线信道的波束走向与具体参数信息，这对于天线安全配置及保证通信可靠稳定具有极大的作用。运维管理阶段在项目运行后期需对工程进行管理维护，AR与BIM的具体表现如下：（1）项目整体验收。在质量验收阶段，通过模型与实体位置进行匹配校验，迅速发现实际建设工程和目标效果的纪录偏差，从而作出决策保证项目的安全可靠，节省验收时间。（2）室内详细检查。铁路四电工程有很多隐蔽工程，如电气专业设备及线路、消防排水管道、复杂的通信线路等。通过AR使得该区域的具体内部结构可视化，如果出现实际施工与BIM模型不一致，可迅速判断、对比查找出错误，避免发生碰撞等问题。（3）AR物联网可视化。在建筑模型中标注每个传感器的位置，并将传感器数据可视化建模放置到模型中。工人通过AR观察BIM模型中物联网信息，可及时做出预警与应急决策。来源：《铁路技术创新》文：王威 李明春 周春月
文章介绍：BIM源于建筑行业，对于铁路四电建设直接运用其基本组件也能进行建模。建模完成后，建筑工人查询BIM模型，通过立体三维透视图可以查看每个构件的多方位信息，降低了建设成本，又保证了安装的可靠性，避免了可能产生的碰撞。不同于传统的CAD建模模型，BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况对应的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、属性信息，还包含了如空间、运动行为的状态信息。由于铁路四电领域BIM建模本身的复杂性、涉及的专业领域交叉学科多，并不像传统的楼宇建筑仅需一家设计公司就可以完成建模，它通常由多个不同行业的合作方共同完成，因此其建模本身就工作量巨大。此外，除了BIM独立于真实现场、缺少人机交互功能、需要多人参与协同等问题外，与BIM应用于传统建筑领域面临的关键性难点一样，格式转换始终是面临的第一个问题。市面上的BIM建模软件种类繁多，它们可导出的格式有数十种，不同企业公司应用选取的格式也不同，如IFC、DWG、DXF、GLTF、RVT、STP等，其中IFC格式已作为国际BIM行业数据格式标准。这些不同格式之间通常难以兼容，且在格式转化后再打开模型难免会造成细节丢失的问题，这对于以安全为第一要义的铁路交通是致命性的。轻量化问题也是BIM研究中的重大课题，整条线路铁路四电领域的模型通常会极其庞大，随着项目进展，BIM模型数据部分不断添加，所要展示的部分也不断增加，终端设备快速精确查看BIM也更困难。在未做轻量化处理的情况下，模型的导入需要数分钟乃至更久，且有明显的延迟，这对于AR严格要求实时性来说也是非常严重的问题。BIM模型的轻量化问题可以通过几何与渲染2个方面解决：几何描述可以通过优化缩减三角面的最大个数或通过相似化算法进行图元合并描述，如保留1个正方体数据并做1个记录待引用，对另一个正方体数据采取几何空间坐标与引用的方法来描述；渲染层面可通过减少图元渲染数量，只保留可见的层面，也可以采取分批次渲染等方式来达到轻量化的目的。来源：《铁路技术创新》文：王威 李明春 周春月
文章介绍：赣深铁路银瓶山隧道工程在项目工程施工中开发了隧道动态施工监测信息系统助力施工。采用Revit参数化快速建模方法，建立隧道BIM模型，基于自主开发的地质建模程序，确保地质体BIM模型构建到位，并将模型数据内容转换为IFC格式文件，同时搭建施工信息预警平台。该铁路隧道工程项目设计时速为350k叫隧道长度为9813-37m。整个暗挖段为凝灰岩隧道地质，拱形断面，断面净高度为9叫宽度为12叫最大覆土厚度达570叫采用台阶法开挖施工。建立铁路隧道BIM模型银瓶山隧道工程项目暗挖段，其在施工区段采用实例化隧道族文件展开施工，围绕建模方法建立BIM模型，对开发地质体建模程序进行分析，初步分析地质体BIM模型，基于标段范围分析隧道中所存在的裂隙与断裂带，该断层描述角度为70。。经过BIM模型判断为该压性断层，其破碎宽度＜1-m。对隧道搭建施工信息风险预警云平台，在平台建立过程中安装传感器，结合现场勘查对断面围岩性质进行分析;布置安装传感器，在隧道掌子面距离洞口位置300m位置设置洞内GPRS装置。经过测量后发现该洞内GPRS信息偏弱，要基于多元监测信息系统建立无线中继方式始终保持隧道内外通信状态，确保GPRS网络与服务器云平台相互连接，对隧道BIM模型监测数据进行分析，了解隧道围岩压力、混凝土内力以及围岩位移情况。建立“BIM+云采集”监测信息平台为监测信息平台建立SQLsevar数据库，并分析数据库构建信息内容。在该过程中，还要建立对应数据库的多元信息采集程序。具体设置过程中建立网络端口，分析端口参数，确保服务器与现场采集设备建立通信关系。其设置方式为围绕GPRS模块参数分析TCP，通过TCP协议优化数据，明确IP优化端口数据传输过程，并保证自主编写隧道多元信息采集过程。隧道工程项目在Tomcat平台配置了自主开发的风险监测预警平台，更改服务端口号避免外网与服务器配置相互冲突，设置数据库连接地址，启动Tomcat发布网络数据，配合智能APP访问平台，监测数据内容，通过报警信息定向发送隧道监测信息，优化预警平台界面。建立云采集硬件系统建立基于BIM+云平台的云采集硬件系统，围绕铁路隧道工程实际情况实施围岩压力以及钢拱架内力同步监测分析。围岩与钢架之间埋设弦式压力盒，建立隧道监测施工过程围岩数据分析体系，时刻动态分析围岩压力变化；安装钢筋计对隧道施工过程进行力学状态动态变化分析。分析监测数据对铁路隧道工程施工监测数据内容进行分析，建立基于BIM技术模型的监测信息预警平台，对隧道不同桩号断面进行监测，依据监测数据绘制监测曲线;利用平台导出动态监测数据，再对导出数据进行深入分析。在数据分析过程中，发现围岩压力始终处于正常水平，属于受压状态，拱顶部位所承受的围岩最大压力达40kPa以上，且后期依然存在增加趋势，不过增加速度相对较缓。整体来看，钢拱架承受拉力值相对较小，且相对稳定，不同部位的内力曲线在施工一个月后达到基本稳定状态。在该过程中要分析钢拱架的弹性形变与屈服强度。来源：《铁路建筑技术》文：孙大鹏 中铁十九局集团第五工程有限公司
文章介绍：BIM技术在铁路通信工程中有着较为广泛的使用，它是一种以计算机技术为核心的新型技术手段，能够将具体的施工流程以可视化的方式展示出来，从而能够为施工过程提供有效的数据参考。铁路通信机房的室内施工所需要注意的要点较为复杂，因此相关技术人员在铁路通信机房施工的过程中可以尝试将BIM技术应用在其中，以BIM技术为核心构建新的施工体系，从而提高工程建设效率和质量。BIM技术在铁路通信机房室内施工中的应用（1）构建房屋建筑模型。BIM技术可以根据现实生活中的构件打造1:1的建筑模型，从而可以更加清晰的观察到在施工过程中所需要使用到的材料，判断结构布局是否合理，为后续设计方案的优化提供了重要的数据参考。按照设计单位所设计出的CAD图纸，利用BIM技术建立房屋建筑模型，将图纸上的设计以更加立体的方式展示出来。在搭建建筑模型之后，可以结合企业最终的建筑效果计算总体施工工程量以及所需要使用的各个材料数量，并对施工流程进行模拟，确认施工进度计划是否可以在预期内完成。BIM技术对建筑模型进行适当的装修和美化，从而观察最终模型建设完毕的效果，对后续设计优化提供专业指导。在进行模型搭建的过程中不能只是按照图纸进行模型构造，还应将不同专业的工程师同时邀请到模型建造方案中，对预埋管过墙洞以及接地系统等细节进行整理和归纳，确保模型搭建的合理性。（2）安装机柜模型，对线缆路径进行优化。铁路通信机房中所使用的设备较为特殊，专业性较强，因此需要按照所使用的设备进行单独建模，以此来确保能够对设备的运行情况进行合理的分析。机柜是机房内最为主要的设备类型，需要按照厂家所提供的机柜参数以及照片进行建模。在建模的过程中需要使用到3D建模软件，对需要建模的设备进行分析，确保可以让BIM模型和实际的设备处于一致的状态，可以为后续设备的使用以及维护提供有效参考。如图1所示为铁路通信机房内通信机柜模型和现实机柜对比图，图2为配线工艺模型和现实对比图，图3为两M端子模型和现实对比图，其和现实布置各项参数均一致，可以为后续的施工建设提供有效的数据参考。通过BIM技术的应用可以将设备平面图转化为立体模型，从而确保机柜模型能够摆放到机房内的正确位置，更加直观的表现机柜现场安装流程，为后续施工流程的优化提供有效参考。在安装完机柜之后按照房间的布局情况和其他设备的安装位置对静电地板的施工计划进行合理的调整，避免在施工过程中对静电地板进行切割，减少成本的投入，提高工程效益。在对线缆路径进行调整和优化时，应当按照组合侧面配线表以及上下部走线的原则展开设计，以静电地板的施工计划为主设计下部走线加路径，确保走线架和静电地板处于平行的状态，防止和静电地板的支柱出现碰撞的问题。 图 1 铁路通信机房内通信机柜模型和现实机柜对比图 图 2 铁路通信机房内配线工艺模型和现实机柜对比图 图 3 铁路通信机房内两 M 端子模型和现实机柜对比图（3）设计图纸配线分析，制作表格。配线分析是铁路通信机房室内施工过程中的关键环节，是后续线路铺设以及配置的重要基础，因此应当对设计图进行有效分析，了解配线表的内容，从始端开始一直到末端对每一根新线都实施有效统计，在汇总之后形成全面的芯线表格。将统计完毕的新线表格实施归类处理，将相近始端和相近末端的线，线作为一根护套线，从而得出在本次铁路通信机房施工过程中所需要使用的线缆。在实际的施工过程中护套内的芯线会出现剩余的现象，或者为了保证工艺施工的美观性，会选择在施工的过程中增加部分线缆，因此需要对增加的线缆或者剩余的芯线实施有效统计，将其作为施工过程中的备用芯线。将备用芯线转移给业主进行保管，可以为之后铁路通信机房的运营和维护提供材料资源。（4）对室内线缆铺设方案进行优化。在实际的铁路通信机房施工过程中线缆铺设是极其重要的施工流程，如果在综合布线施工的过程中出现质量问题或者安全隐患，很有可能在后续铁路通信机房的应用过程中引发安全事故，影响通信机房的有序应用，从而不利于铁路系统的稳定运行。因此需要合理的利用BIM技术对线缆铺设计划进行优化和调整，确保线缆铺设的合理性，不会影响到之后的机房运行。在对组合柜电源线进行复试时，应当沿着走线架前部的最下层位置进行铺设，如果是移频柜的电源线，则需要沿着走线架后方的最下层位置进行布设。设备机柜间的线缆需要放置在通信机房的中间处，按照从远到近的原则进行排列，如果电缆的数量较多，如果线缆数量较多，则近端线缆放置在下层位置，远端线缆放置在上层位置。在进行线缆铺设方案优化的过程中，需要和专业的技术人员进行合作，人员可以利用自身丰富的工作经验，在机房模型中绘制出线缆，并根据布线原则对其实施分层放置。通过在线绘制线缆可以避免线缆在施工过程中出现施工位置错误、一露施工或者线缆交叉的现象，有效提高了施工的质量和效率。模型可以将每一个线缆的走向清晰的展现出来，让线缆的安装情况展示的更加明显，并且还会显示线缆的型号数据、颜色数据、长度数据等，能够为成本的控制提供一定便利。（5）利用BIM技术对现场施工进行指导。在完成铁路通信机房的室内设备布局调整之后，应当针对成型的模型设定相应的时间轴，以此来对室内设备的安装流程进行演习和模拟，从而分析出在施工过程中可能存在的阻碍因素，保障工作人员在后期的模型安装过程中可以有所依据。通信机房室内设备布线工作难度较大，工作内容过于繁琐，在使用BIM技术之后可以更加清晰的观察到室内线缆布局情况，从而避免出现工程返工或者资源浪费的现象，促使室内综合布线方案向着合理化和美观化的方向发展。对模型中电缆数据进行分析，可以得出电缆最为合适的使用量，从而减少了实际铁路通信机房室内施工过程中线缆的使用数量，在保证了施工效率的同时减少了成本投入。将BIM三维模型进行转化，可以将BIM模型中的数据和信息转化成为相应的文件，偶尔可以让材料类型和材料价格直观的展示给其他相关人员，不仅可以减少造价管理人员的工作量，同时也可以提高现场施工的几率，有利于对材料进行合理的管理和把控。文：蒲劲松 中铁一局集团电务工程有限公司
文章介绍：BIM技术在信号布置过程中，通过自身的信息仿真模型，能够有效规避设备侵限问题。设计过程中会与多种专业进行协同设计，对设计过程中的问题能够及时发现并解决，在利用BIM技术进行铁路信号设计时，专业内部主要是考虑信号设备是否会出现互相重叠的情况，是否会因为尺寸大小问题而导致空间不足问题等等。例如上海铁路局之前就利用BIM技术对施工环节进行了模拟计算，在技术优势的带领下，提前解决了一百多处的碰撞点，及时避免了安全事故的发生。因此，BIM技术在铁路信号设计及施工领域的应用优势主要表现在以下几个方面：可以直观看到设计效果如今铁路信号工程图主要有二维信号平面图、双线图、电路原理图、配线图。这样的设计图在初期设计过程中并不会出现明显的误差，但是由于信号设备在室内的分布比较复杂，室外电缆的交叉点多，所以在后续的施工阶段就会出现陆陆续续的问题。然而应用BIM技术可以轻松解决涉及过程中的问题，使“交叉、错、漏”等问题都能得到有效处理，利用三维立体模型可以将铁路信号设计清晰呈现在施工人员面前，这样既可以保证图纸简洁美观，同时还明确直观地表现出了模型与线路之间的关系，设备侵限问题得到了解决。铁路信号设计方面也进行了优化处理，最终在三维处理后，施工的整体效果被完全呈现出来。保证了布局设计的协调管理现如今，铁路单位各部门之间互相协调的工作模式还处于传统阶段，各个专业在交叉环节设计上并没有明确的图纸，通常都是通过施工设计图纸制作之后才开始进行专业之间的协调。这使得施工阶段经常会出现系统以及专业之间互相碰撞的情况。比如在通信、供电等方面都会出现遮挡问题。一旦图纸设计不合理或者是丢失了准确性，那么就要进行及时修改，这样才能保证施工能够顺利安全地进行，而BIM技术的应用可以在设计阶段对各专业进行高效协管管理，在很大程度上减少了设计返工工作，帮设计人员节省下一大部分时间，设计工作效率也因此得到提高，避免出现施工延期的现象。信息归档更加高效虽然与其他机电设备相比，铁路信号设备在结构和尺寸上有很多相似之处，但是，铁路信号设备自身也存在着特殊的性质，同时伴随着铁路建设事业的飞速发展，信号工程项目也变得越来越复杂，对施工的要求也更加严格，工程量也在不断增加。如果采取传统的设计方式进行计算，很容易造成大量的人力资源浪费情况，工作效率也不会有所提高。而利用BIM技术进行三维建模设计，能够使日后的施工工作和管理工作变得更加方便。同时BIM技术还可以利用先进的信息技术来构建明细表，这样设计人员就可以对工程施工的造价进行提前估算，并对明细表中的数据做出及时调整。作者：叶启焱 中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司仅供学习交流 版权归原作者所有
文章介绍：来源：跨世纪BIM新建安庆至九江铁路，湖北省境内正线长度51.012km，江西段代建工程正线长度1.531km，孔垄上行联络线6.221km，下行联络线6.177km。其中，鳊鱼洲长江大桥位于长江中下游河段，其主航道桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，桥面按四线设计（两线为客运专线，两线为预留货运线），全长1320m，为我国目前跨度最大的铁路钢箱混合梁斜拉桥，也是本项目重难点和控制性工程。BIM实施概况在安九铁路湖北段BIM应用中，旨在验证、总结铁路工程信息模型的建立原则、方法、标准及其应用等问题。同时，实践探索数字孪生技术在解决项目施工过程中的信息共享与复用、数字化交付与管控等具体问题。在施工模型深化阶段，应用Bentley、设计大师CivilStation Designer（简称CSD）等软件，检验软件工具对模型深化、信息集成、模型体量等的支持能力。参考铁路工程信息模型数据存储标准、分类与编码标准、交付精度标准等，再结合项目实际情况，编制安九铁路项目编码指南和建模标准。在项目建设阶段，基于BIM技术、移动互联网、物联网、GIS技术等，实现了业务过程数字化管理，通过传承设计阶段的BIM属性，搭建了一个以技术、安全、质量、进度、物资、现场监控等为核心业务的协同可视化管理平台，基于编码标准实现了过程动态管理，业务数据互联互通，通过BIM进行信息集成，为工程建设管理、指挥、决策提供服务，开创工程数字化建设的新模式。在项目建设阶段，基于BIM技术、移动互联网、物联网、GIS技术等，实现了业务过程数字化管理，通过传承设计阶段的BIM属性，搭建了一个以技术、安全、质量、进度、物资、现场监控等为核心业务的协同可视化管理平台，基于编码标准实现了过程动态管理，业务数据互联互通，通过BIM进行信息集成，为工程建设管理、指挥、决策提供服务，开创工程数字化建设的新模式。软件应用：基于Bentley OpenRail软件完成路基模型建立，同时将模型与编码进行挂接，关联施工过程数据，实现现场数据与模型联动。采用CSD软件完成桥梁精细化模型建立，调用构件库中的参数化上下部结构进行批量建模，并挂接编码及属性。采用CSD软件完成隧道模型建立，利用CSD软件分段创建隧道BIM设计模型，再按施工要求对设计模型自动切分、自动生成和绑定编码，最终形成隧道施工BIM模型。利用CSD参数化功能，完成铁路接触网建立。采用BentlyContextCapture软件进行影像处理，建立三维实景模型，帮助工程人员掌握主体结构与原始地貌、构筑物的相对关系，优化临时设施布置和施工方案，平面及高程精度为I级。对连续梁进行普通钢筋和预应力钢束的精细化建模，结合Navigator碰撞检测结果进行审图复核。通过自主数字孪生平台BIMWindows（简称BW）对模型进行云端轻量化管理与数字化交付，并结合有限元分析结果进行设计复核、评审展示等。采用LumenRT软件对模型进行漫游渲染及三维可视化展示。采用Synchro进行4D施工过程规划和预演，优化施工方案，进行现场执行与跟踪，实现施工过程动态管理。并结合HoloLens混合现实技术，进行有效的团队审查、协同解决实时发现的施工可行性问题，辅助智慧工地建设。应用价值安九铁路从2017年开工建设以来，项目管理方始终以施工阶段的全过程、全方位数字化管理为总体目标，在提高管理效益、技术效益和经济效益的同时，为铁路BIM技术的发展提供技术经验与实践支撑，并培养储备了一批精通BIM的新型施工管理人才。有利于数字信息的管理与整合：通过集中统一研发并推广，不仅能统一规范管理流程、文件资料、还可以节约成本，保证了系统间的互联互通、业务协同。有利于提高信息沟通：有效避免传统项目各单位、各部门之间的沟通不畅，信息反馈慢等问题，有效减少互相推诿，缩短决策周期。有利于工期进度把控：比较设计工期、施工计划、实际完成情况，在三维模型中反映进度执行情况，保证工程进度能够有效的按照计划执行。有利于后期运维管控：通过积累数据，构建项目数据库，为后期运维管理提供数据支持。
文章介绍：针对铁路站房运维工作中出现的问题，以及问题产生的原因，运维部门依靠BIM在可视化、参数化等方面的优势特点，可以很好的解决上述问题，因此将BIM引入铁路站房的运维系统中显得十分必要。（1）BIM将垂直管理变得扁平化。BIM模型能以可视化的方式展现整个运维过程，这就使得运维单位不仅可以用来进行各种效果的三维展示，同时运营过程中的沟通、协调、决策都在可视化的状态下进行。更重要的是BIM中存储的各类信息是面向所有人员的，运维人员可以根据自己的职能权限查询所需要的一切技术信息和协调信息，同时生成各类报表。这就减少了组织的管埋层次，增加管理幅度，使组织变得灵活，敏捷，富有柔性。避免了垂直结构的中信息传递冗长，从根本上避免了上下级之间的信息传递出现误差的情况发生。（2）BIM将协调成本显著降低。BIM的协调性可以帮助处理由于运维部门各专业之间以及各利益相关方之间由于沟通不畅而出现的各种协调问题。各专业部门可以提前将各自的需求提报到BIM系统中，由系统进行检查和优化，生成协调数据，提供给运维单位。BIM实际上形成了一个以数字模型为基础，囊括了运维组织的各个部门的信息交互平台。这就使得运维工作可以明确项目范围，减少或者避免产生变更。（3）BIM可以将信息实时精确记录。通过与各类动态监测系统的联网，BIM不仅包含了各项设备设施最初的设计信息，而且可以将设备从设计到安装使用，直到使用周期终结的全过程信息进行实时记录。运维人员可以了解到各项设备的真实状态，为决策提供准确的依据。（4）BIM可以将碎片数据进行整合。BIM可以作为一个数据平台，将以前需要由各种运维系统单独收集的信息统一集中到模型中，由于其在参数化方面的优势，使得BIM可以将碎片化的数据进行整合，形成完整、直观的运维信息。同时可以结合大数据的分析能力，为提升运维效率提供指导依据。在铁路站房运维工作中引入BIM技术，可以对运维的相关数据信息进行实时的更新，使得各类管理数据的存储、表达、维护和关联得到同步，从而体现出运维的整个动态过程。可以为站房环境管理和施工计划提供准确信息，减少错误，避免工期延误。BIM技术自动化的信息存储和运算功能改变了传统的手动录入模式，缩减了非必要的信息流，避免了重复工作。运维管理在全生命周期信息集成的帮助下，可以获得完整的建筑和设备信息，更加有利于进行铁路站房的设备管理，为合理安排设备的定期维护，以及进行高质量的能耗控制提供决策依据。
文章介绍：虽说BIM技术目前绝大多数的应用都集中在房建领域，但并不代表着其它领域没有BIM的足迹，如在铁路工程中BIM技术就得到了很好的应用。BIM在铁路工程规划设计方面的应用步骤如下：（1）构建铁路工程项目的4D/5D模型。在铁路工程规划设计阶段应用BIM技术，其最重要的基础性工作便是根据项目的需求构建工程的4D/5D工程信息模型，从而让规划设计本身具有直观性，可以更精确、更全面地呈现给施工方与业主方。铁路工程规划设计的4D/5D信息模型是通过传统的3D信息模型与时空维度共同融合而成，通常是借助建模软件以3D信息模型与时空维度信息进行关联，按照IFC标准及业主的需求数据，实现工程信息模型的构建，这种方式比传统的设计过程更为高效和精确。（2）对铁路工程项目的设计信息实施集成，信息集成与管理的过程是BIM技术区别于其它一些建模技术的重要基础，通过BIM技术包括的数据集成系统和数据库，可以实现包含客户信息、模型信息、材料信息、施工信息等诸多信息的关联和处理，这种工作量如果依靠传统的设计方式和手段很难完成，而BIM技术则可以更加良好地完成纷繁复杂的信息的记录、处理与融合，从而让BIM技术所构建的铁路工程模型能够更直观且精确地表现出铁路工程的具体情形，实现对铁路工程设计的清晰化、便捷化。（3）建立4D/5D设计模型管理系统。对于铁路工程项目的设计方而言，它需要借助4D/5D设计模型实现对整个工程宏观的资源部署、概预算控制以及组织方案明确，这些在BIM技术中主要体现为可实现诸多管理的设计模型管理系统，利用该系统能够将铁路工程项目的设计可视化，对施工现场进行模拟，从而帮助设计企业实现资源的动态配置，保障设计结果的精确性，也可对后续的施工管理产生积极的影响。
文章介绍：对于BIM技术，有不少人的认知还停留在刚引进国内时的那会儿，其实近些年随着BIM技术的成熟及国家的大力推广，其已经在诸多领域上有了应用，并取得了不俗的效果。而在铁路工程中，BIM技术依然扮演着一个重要的角色：（1）BIM属于新型的信息处理工具，同时能够让信息变得更加精细化，协作更加方便。在基于标准化的背景下，BIM可以在任何项目阶段、任何参与方建设中统一使用，并有着较高的处理效率。除此之外，该技术可以支持虚拟仿真、集成制造等多个方面，从而将管理质量加以提升。（2）BIM作为大量数据的承载容器，能够促使数据实现集成、管理的目的。而该技术在铁路工程建设中扮演着重要的角色，从铁路工程建设的发展情况来看，无论是对于风险控制来说，还是就养护维修成本而言等一系列数据，都可以借助于BIM技术进行统一整合，进而促使铁路工程建设可以达到数据集成和管理的效果。（3）BIM技术是促使铁路工程建设技术可以实现创新的关键所在。这是因为基于BIM铁路工程建设整个流程的共同应用是发展的必然趋势，然而铁路工程建设会在很大程度上和以往建筑行业之间有着较大的差异性，这样就要使用更加完善的技术。第一，由于铁路行业有着诸多特征，例如跨度大、范围广等，这样就要依赖于3D-GIS的支持；第二，铁路工程中的管理工作有着各自的特征，这样就需要业务过程应用能够有效的与管理方面结合起来；第三，以往工程建设结构没有较强的复杂性，显然为BIM技术的使用创造了有利条件。
文章介绍：BIM软件的应用是进行管理的重要工具和手段，在铁路工程建设过程中需要用到多款BIM软件。在设计阶段，便利用Revit软件建立地铁车站结构3D模型，形象立体地展示车站的空间布置特点、管线排列和风险源分布，其强大的数据存储功能涵盖了平面视图、三维视图和明细表等多种图纸。在考虑时间效应的基础上，通过Navisworks软件对施工过程中的重要设备和结构的相互影响情况进行碰撞检查，以及时优化施工技术及布置方案，同时让工程技术人员可以清晰直观地看到工程构造，提高施工效率。此外，采用Delmia软件进行5D仿真模拟，在传统三维空间状态的基础上形成5D模型，即增加了时间和成本两个维度，可以在工程施工过程中实时地监控成本、质量与进度等要素。此外，在地铁工程建设中，应用了Catia软件进行深基坑工程、车站换乘通道工程以及地道桥改造工程仿真模型的模拟和创建；应用广联达相关软件来进行工程中各工程量的计算和相关文件的汇总；应用鲁班BV和鲁班BE等BIM软件进行施工过程中结构及构件坐标等数据信息的存储和查询以及相关进度、质量、安全等方面的管理工作。同时，还配备VR体验设备，利用Fuzor相关软件进行施工安全虚拟现实体验和安全事故模拟演示。BIM技术相关软件的运用，可大大提高地铁车站施工管理的效率，节约大量人力成本，实现资源的有效利用，可以切实保证工程施工过程中的安全质量，为信息化管理提供了高效便捷的管理方法。
文章介绍：BIM即建筑信息模型，该技术最早起源于美国。随着信息技术与建筑行业的飞速发展，其定义与内涵也在不断完善与发展之中。目前有关铁路BIM最为科学的定义可概括为：在开放化的工业标准下对设施的功能与物理特性及其有关的项目生命周期信息的可运算的形式表现，与建筑信息模型有关的信息组织在连续的应用程序之中，并能够进行修改与获取。BIM技术自从被工程行业以来，已经在国际范围内陆续得到认同，被誉为工程行业的革命性技术。应用BIM技术，对于工程项目而言能够从设计、施工、运维全程实现可视化动态管理以及信息共享，由此使工程信息化、集成化程度极大提高，强化工程效率与质量，削减成本。在发达国家，BIM技术目前的应用水平已达到一定高度，主要集中于工程行业的设计、施工与运维应用中，同时各国也陆续制定了与本国情况相符合的技术标准，并作出了科学化的要求。而对于铁路行业来说，BIM技术其本质是以数字技术为依托，集成铁路工程构造物信息的一种工程模型。目前，BIM技术在我国铁路行业的应用尚处于起始阶段。我国铁路工程应用BIM技术可追溯到铁路工程信息技术领域，最初主要研究的是线路工程信息采集、识别、利用、传输、管理等线路勘测数字化技术，包括工程数据库技术、数字勘测信息化技术、计算机图形技术、铁路系统智能化决策技术等。在发展过程中，随着铁路BIM联盟的成立，陆续开始对BIM标准、接口、平台技术等方面进行了深入探究，立志构建属于我国的铁路BIM技术体系。与此同时，各大高校、铁路研设单位、工程单位也对BIM技术进行了部分研究与试点工作，但仅仅停留在具体工点应用方面，集中在桥梁、车站、轨道的可视化设计、设施管理，尚没有完全融入铁路生命周期之中。当前在铁路行业中，BIM技术在制定标准、开发工具以及设计、运维等方面的应用方面均没有形成系统化的体系。从发展形势角度分析，CAD技术如果是铁路行业的首次技术革新，就可以认为BIM技术是铁路行业的第二次技术大变革，其对我国未来铁路行业，包括铁路测绘而言都具有重要意义。 以上就是为大家整理的铁路BIM技术如何应用，希望能帮助大家！
文章介绍：随着BIM技术的发展与完善，如今的BIM技术也逐渐成为了铁路桥梁工程领域中的未来发展潮流与趋势。但想要完善铁路BIM系统，我们除了掌握好BIM知识之外，还需要了解铁路BIM应用实践中都存在着什么问题，以及BIM在铁路中要如何改善这些问题。 一、铁路BIM应用实践铁路工程点多线长、场景复杂，站前站后专业众多，开展BIM设计需要高水平技术人员多，投入资源大，目前面临的主要问题有：1、铁路BIM技术蓬勃发展的生态环境有待培育。特别是鼓励BIM技术应用的政策法规和配套措施亟待建立；2、BIM研究应用不充分、不平衡。设计企业研究应用BIM技术的积极性及整体水平较高，建设管理和施工企业的整体认识及技术水平参差不齐，而运维企业尚未起步，不利于BIM技术在铁路工程全生命周期应用；3、BIM标准尚待完善。虽已制定部分铁路技术标准和实施标准，但仍不完备，且已颁标准经试点验证仍需完善；4、适用于铁路设计与施工的BIM软件功能不强、产品线不完整。BIM主流软件多来自建筑与机械制造行业，支持铁路应用的功能有限，需要持续的二次开发。 二、铁路BIM应用建议1、应持续重视BIM标准的编制与应用。首先，要与buildingSMART、国际铁路联盟(UIC)、开放地理信息联盟(OGC)等国际BIM标准化组织开展积极合作，广泛深度参与国际BIM标准的制定工作，主导完成国际铁路BIM标准的编制。其次，增加铁路BIM标准对铁路工程全生命周期应用的支持，扩大覆盖的专业领域和生命周期阶段。同时，要持续推进铁路BIM标准的落地应用，依据反馈意见持续改进和完善铁路BIM标准，并以市场机制推动BIM软件厂商对铁路BIM标准的支持；2、将BIM技术应用于铁路工程全生命周期发挥更大价值。BIM技术的实施最大收益在运维阶段，设计和建设阶段产生的信息在漫长的运维阶段价值显著；其次是施工阶段，精细化的BIM设计成果对保证工期、减少返工方面价值突出。尤其是在路基自动化施工、拼装式建筑、桥梁、隧道等构筑物更能体现出BIM设计的应有价值；3、尽快制定铁路行业BIM技术应用推广政策应尽快出台铁路BIM技术应用的指导意见，明确BIM技术应用要求，制定配套政策，建立基于BIM的价值分配机制，保障BIM技术应用的可持续发展。在铁路工程项目招投标中，应明确BIM应用要求；4、进一步完善相关建设工程评奖管理办法，对申报优秀工程勘察设计、质量奖项的项目，凡应用BIM技术的应给予加分。建立BIM人才培养机制，加强对企业管理人员和技术人员关于BIM应用的相关培训，建立对BIM技术应用人员的奖励机制。 以上就是铁路BIM应用实践及建议，每个人观点不同，希望能帮助大家！
文章介绍：BIM起源于建筑领域，现有的BIM标准基本上都是面向民用建筑领域，没有针对铁路的标准，给铁路BIM在工程领域的全面应用带来不可逾越的障碍。根据铁路工程建设信息化总体方案的部署，BIM是实现铁路工程建设信息化的主要技术发展方向，为此，中国铁路总公司推动了BIM技术在铁路工程上的应用研究。研究现有国内外BIM标准，分析现有BIM标准对铁路的适应性，提出中国铁路BIM标准的框架体系的设想，为BIM技术在中国铁路应用奠定基础。应用研究发现，BIM技术对铁路工程建设有着巨大的发展潜力和应用价值，同时也存在着许多难题和挑战。经前期调研发现，虽然美国、英国、日本、新加坡等国都制定过相应的BIM标准，我国住房和城乡建设部也于2012年启动了我国BIM标准的编制工作，但这些BIM标准所涵盖的领域都局限为民用建筑。鉴于铁路工程领域所涵盖的专业领域要远大于建筑领域，并且BIM技术本身也在不断发展过程中，因此有必要在开展专业BIM应用研究试点的同时，开展铁路BIM标准体系的研究，以在大范围开展专业BIM应用时，统一指导、规范应用。中国铁路总公司于2012年已经启动了《基于BIM技术的铁路隧道施工图交付标准研究》等BIM相关课题的研究工作，之后还会陆续开展更多铁路专业领域BIM技术应用研究；2013年启动了BIM标准体系的前期研究工作，提出了中国铁路BIM标准的体系框架，2014年将全面启动中国铁路BIM标准体系的研究工作。1 国内外BIM标准现状1.1国际BIM标准美国国家BIM标准（NBIMS）美国建筑科学研究院（NationalInstituteofBuildingSciences）分别于2007年和2012年发布了美国国家BIM标准第一版（NationalBuildingInformationModelingStandardversion1-Part1:Overview，Principles，andMethodologies）和美国国家BIM标准第二版（NationalBIMStandard-UnitedStatesVersion2），旨在通过引用现有标准和制定信息交换标准为建筑工程施工工业整个生命周期的信息化提供统一操作凭据。美国国家BIM标准第一版（NBIMS-USV1P1）并没有提出具体的BIM标准体系，而是着眼于介绍BIM相关基础概念、建立BIM体系的需求和提出BIM标准编写的原理和方法论。它认为NBIMS的目标是为每个设施建立标准的机器可读的信息模型，该信息模型包含此设施的所有适当信息，可以被整个生命周期中所涉及的所有用户使用，从而达成一个改良的计划、设计、施工、运营和维护的过程。美国国家BIM标准第二版（NBIMS-USV2）依据第一版的需求和方法论明确了BIM标准体系，大体包括引用标准、数据交换标准和BIM实施实用文件。其中引用标准和数据交换标准的目标读者为软件开发者与销售者，BIM实施实用文件的目标读者为AEC工业实施者。引用标准即已被国际认证或在世界范围内投入使用的标准，包括工业基础类（IFC）、可扩展标记语言（XML）、建筑信息分类体系OmniClass、国际数据字典框架库（IFDLibrary）；数据交换标准基于IDM和MVD指定了数据管理、信息控制担保、信息可靠性的标准，并为具体的应用场景定义了不同的交换标准，包括施工运营建筑信息交换标准（COBie）、空间分析（SPV）、建筑能耗分析（BEA）、数量与成本估算（QTO）；BIM实施实用文件为AEC工业的使用者提供BIM项目实施指导，包括BIM能力与成熟度判别模型（CMM），BIM项目执行计划指南和内容模板，机电系统（MEP）建筑安装模型的空间协调与交付，计划、执行和管理信息移交向导。NBIMS-USV2体系框架（见图1）。中国铁路BIM标准体系框架研究目前，美国国家BIM标准第三版（NBIMS-USV3）正在编制当中，计划2014年秋季发布。英国BIM标准英国于2000年发布了《建筑工程施工工业（英国）CAD标准》（AEC（UK）CAD）来改进设计信息交付、管理和交换过程，随着设计需求和科技的发展，此标准逐渐扩大涵盖了设计数据和信息交换的其他方面。该项目委员会于2009年重组，吸纳了在BIM软件和实施方面拥有丰富经验的技术公司和咨询公司作为新成员，旨在满足英国AEC行业对于在设计环境中实施统一、实用、可行的BIM标准的日益高涨的需求。2009年11月和2012年先后发布了《建筑工程施工工业（英国）建筑信息模型规程》（AEC（UK）BIM标准）第一版和第二版，与NBIMS的不同之处在于，英国的BIM标准只着眼于设计环境下的信息交互应用，基本未涉及BIM软件技术和工业实施。日本BIM标准日本建筑学会（JIA）于2012年7月发布了日本BIM指南，从BIM团队建设、BIM数据处理、BIM设计流程、应用BIM进行预算、模拟等方面为日本的设计院和施工企业应用BIM提供了指导。日本软件业较为发达，在建筑信息技术方面也拥有较多的国产软件，日本BIM相关软件厂商认识到，BIM是需要多个软件来互相配合，而数据集成是基本前提，因此多家日本BIM软件商在IAI日本分会的支持下，成立了日本国产BIM软件解决方案联盟。新加坡BIM指南新加坡建设局（BCA）于2012年5月和2013年8月分别发布了《新加坡BIM指南》1.0版和2.0版。《新加坡BIM指南》是一本参考性指南，概括了各项目成员在采用建筑信息模型（BIM）的项目中不同阶段承担的角色和职责。该指南是制定《BIM执行计划》的参考指南。《新加坡BIM指南》包含BIM说明书和BIM模型及协作流程。韩国BIM标准在韩国，多家政府机构制定了BIM应用标准。韩国公共采购服务中心（PublicProcurementService，PPS）于2010年4月发布了《设施管理BIM应用指南》和BIM应用路线图。韩国国土交通海洋部也于2010年1月发布了《建筑领域BIM应用指南》。该指南为开发商、建筑师和工程师在申请四大行政部门、16个都市以及6个公共机构的项目时，提供采用BIM技术时必须注意的方法及要素的指导。1.2国内的BIM标准我国BIM标准研究起步较晚。2010年11月清华大学对外公布《中国BIM标准框架体系研究报告》，2012年1月住房和城乡建设部将五本BIM标准列为国家标准制定项目。中国建筑信息模型标准框架（CBIMS）2010年11月清华大学对外公布《中国BIM标准框架体系研究报告》，2011年12月由清华大学BIM课题组主编的《中国建筑模型标准框架研究》（CBIMS）第一版正式发行。CBIMS的体系结构与NBIMS类似，针对目标用户群将标准分为两类：一是面向BIM软件开发提出的CBIMS技术标准，二是面向建筑工程施工从业者提出的CBIMS实施标准（见图2）。中国铁路BIM标准体系框架研究中国国家BIM标准2012年1月住房和城乡建设部印发建标[2012]5号文件，将五本BIM标准列为国家标准制定项目。五本标准分为三个层次（见图3）：第一层为最高标准：建筑工程信息模型应用统一标准；第二层为基础数据标准：建筑工程设计信息模型分类和编码标准，建筑工程信息模型存储标准；第三层为执行标准：建筑工程设计信息模型交付标准，制造业工程设计信息模型交付标准。中国铁路BIM标准体系框架研究北京市地方标准《民用建筑信息模型（BIM）设计基础标准》该标准是北京民用建筑设计中BIM应用的通用原则和基础标准。主要内容包括：总则、术语、基本规定、资源要求、BIM模型深度要求、交付要求。1.3国内外BIM标准的分析目前国外BIM标准主要分成了两个层级：一类是以国家或行业级标准为目标，以美国的NBIMS为代表性，从软件技术和工业实施两方面对BIM的实现提出标准和指导；一类是基于某个BIM平台软件，以实现项目BIM实施过程的规范和统一为目标，以英国和新加坡制定的基于特定软件的实施指南为代表。现有国内BIM标准基本可分为三类。第一类：CBIMS标准框架，主要是从信息化的角度，从理论层面论述BIM标准体系的框架和方法论。该标准框架的理论和方法与NBIMS标准类似。CBIMS标准框架可以作为我国国家和行业BIM标准编制的理论基础。第二类：中国国家BIM标准系列。为住房和城乡建设部主持编写的建筑领域国家BIM标准，研究思路参照借鉴国际BIM标准的同时兼顾国内建筑规范规定和建设管理流程要求。第三类：地方BIM标准。主要是对地域内建筑BIM应用的统一规定。例如北京市《民用建筑信息模型（BIM）设计基础标准》。2国内外现有BIM标准对铁路行业的适应性分析2.1现有国内外BIM标准未涵盖铁路行业国内外BIM标准研究基本上都在建筑行业，包括的主要专业领域有：建筑、结构、暖通、电气、设备、建筑施工管理、物业管理。现有的国内外BIM标准不能涵盖铁路行业独有的专业领域，包括：地理信息、工程地质、线路、轨道、路基、桥梁、隧道、站场、信号、机务车辆、电气化等。在编制铁路BIM标准时，所有铁路行业独有专业领域的信息模型都需要补充定义。2.2铁路BIM标准应该是完整的标准体系由于中国铁路BIM标准必须支持软件开发和工程应用，因此中国铁路BIM标准体系应视为一个完整的标准体系，包括技术标准和实施标准。技术标准包括数据存储标准、信息语义标准、信息传递标准。实施标准主要用于指导和规范铁路行业规划、设计、施工、建设管理、运营企业实施BIM标准。中国铁路BIM的技术标准和实施标准的专业范围远远超出了现有建筑领域BIM标准的范畴，因此只有制定一套完整的标准体系，才能在铁路工程中实现BIM应用的标准化。2.3铁路BIM标准体系制定的难度和工作量巨大由于建筑领域BIM标准中引用的基础标准（IFC、IFD、OmniClass等）不能涵盖铁路专业领域，因此铁路BIM标准体系中必须对这些基础标准进行定义、扩充，定义的方法可以借鉴现行的国际标准。但该项工作的难度和工作量是巨大的。IFC、IFD、OmniClass等基础标准每一个都是一个专业的研究领域，需要专业人员去研究应用、扩展等技术问题。建筑工程是工点工程，铁路工程是线路工程，与建筑业相比，铁路行业具有自身的特殊性，主要表现在：与地形结合紧密，区域范围广，因此要求铁路BIM标准还要涵盖GIS领域，BIM与GIS的结合是一项技术难题。2.4BIM软件对标准的支持至关重要BIM专业设计软件的发展以及对标准的支持非常重要。一方面BIM专业设计软件多集中在建筑和设备相关的专业，铁路工程中很多专业还没有BIM软件；另一方面，有实力占市场主导地位的软件厂商对开放标准的支持不积极，对铁路专业设计软件的开发支持力度也较弱。没有软件的支持，BIM标准很难落地应用。2.5中国铁路BIM标准必须适合中国铁路建设的需要BIM标准隐含着工程建设的法律法规、政府监管、建设管理模式、市场等一系列约束和需求，BIM标准的背后是一个国家对工程项目的管理体系，中国铁路的BIM标准必须符合中国的国情，把国外的管理体系照搬到中国是不切实际、不可想象的，也无法取得成功。必须依照中国铁路的情况来研究开发中国铁路的BIM标准，只有符合中国铁路的BIM标准才能规范、约束BIM技术在铁路工程建设中应用，满足中国铁路工程建设的需求。3 中国铁路BIM标准体系框架3.1中国铁路BIM标准序列中国铁路行业领域BIM标准序列应分为三个层次：第一层，中国铁路BIM标准。作为一种行业标准，应该满足和遵守国家BIM标准的相关要求和规定。同时铁路BIM标准体系内一些对其他行业领域具有强制要求、指导或借鉴意义的规定可以上升为国家标准。第二层，企业BIM标准。铁路设计、施工、建设管理、运营企业，在BIM国家标准、行业标准、地方标准的约束指导下，为实施本单位BIM项目制定的工作手册或作业指导书。第三层，企业项目团队针对具体的建设项目制定，具有高度项目相关性的项目BIM工作原则。中国铁路BIM标准序列与中国国家BIM标准、地方BIM标准和相关行业领域间的关系（见图4）。中国铁路BIM标准体系框架研究3.2中国铁路BIM标准体系框架中国铁路BIM标准体系包括技术标准和实施标准两大部分（见图5）。中国铁路BIM标准体系框架研究技术标准分为数据存储标准、信息语义标准、信息传递标准，其主要目标是为了实现铁路建设项目全生命周期内不同参与方与异构信息系统间的互操作性，用于指导和规范铁路BIM软件开发，主要面向IT工具。实施标准主要是从资源、行为、交付物三方面指导和规范铁路行业规划、设计、施工、建设管理、运营管理实施BIM标准。技术标准技术标准的主要目标是为了实现铁路建设项目全生命周期内不同参与方与异构信息系统间的互操作性，并为BIM实施标准的制定提供技术依据。主要用于指导和规范铁路BIM软件开发。依据CBIMS和NBIMS方法论，中国铁路BIM标准体系的技术标准可分为数据存储标准、信息语义标准、信息传递标准（见图6）。中国铁路BIM标准体系框架研究（1）数据存储标准。主要研究BIM模型数据存储格式、语义扩展方式、数据访问方法、一致性测试规范等内容。 一种可行的方案是采用对建筑领域通用的IFC（工业基础类）标准进行扩展的方式实现铁路BIM数据存储标准。借用IFC中资源层和核心层定义的对信息模型几何信息和非几何信息的逻辑及物理组织方式，作为铁路信息模型数据格式；使用IFC现有的外部参照关联机制，将铁路BIM信息语义关联到IFC模型。该方案需要对语义扩展规则和方式进行统一的定义。优点是不用对IFC领域进行大量扩展，不会对现有BIM软件带来过多的兼容性问题。扩展铁路专业领域后的IFC框架（见图7）。中国铁路BIM标准体系框架研究（2）信息语义标准。包括分类编码体系和数据字典两部分。分类编码体系可以参照ISO12006-2《施工工程信息的组织第2部分：信息分类框架》，结合我国铁路行业的情况建立。将是一个采用面分类法，面向铁路工程全生命周期的分类体系。该分类编码体系的设计应考虑与铁路建设管理模式、既有铁路定额体系、中国国家BIM标准等的协调性。数据字典可参照ISO12006-3《施工工程信息的组织第3部分：面向对象的信息框架》建立，对行业中的概念语义，如完整名称、定义、备注等进行规范，数据字典中的每一个概念都对应一个全球统一标识符（GUID）。（3）信息传递标准。主要研究信息的传递和交换过程，信息模型的交付标准、信息安全与信息模型的知识产权等问题。信息的传递。分析和定义铁路建设项目全生命周期内信息流动的过程、规则和场景。信息的传递一般发生在两个维度：全生命周期内规划、设计、施工、运维各阶段之间；业主（业务主管部门）、设计方、施工方、运营方各参与方之间，或参与方内部各专业之间（见图8）。中国铁路BIM标准体系框架研究信息模型的交付标准。结合我国铁路建设管理规定，定义预可行性研究、可行性研究、初步设计、施工图、竣工验收等主要成果节点的信息模型几何信息和非几何信息的精度要求。信息安全。铁路作为国家基础设施，铁路BIM信息模型在信息交换的过程中不可避免的要涉及基础地理信息、基础地质信息等一些关系国家安全的敏感信息，如何在保证信息安全的前提下，最大限度地发挥铁路BIM信息模型的效益是一项要研究的内容。信息模型的知识产权。BIM应用离不开BIM软件，要想高效的使用BIM软件，就离不开BIM模型库（族库）。BIM模型库的丰富程度在很大程度上决定了BIM应用的推广程度。BIM模型库（族库）的建立需要持续不断的积累和大量的人力投入，因此BIM信息模型应该具有知识产权。BIM信息模型知识产权的界定和使用规则需要研究。实施标准实施标准是技术标准的使用规范，企业可根据实施标准对自身的工作程序、管理模式、资源搭建、环境配置以及成果交付物进行规范化。实施标准中一般包括：资源标准、行为标准、交付标准。资源标准：资源指各阶段工作中实施BIM应用所需要的条件和环境。资源标准是指资源组织和定义相关规范。如软件要求、硬件要求、网络要求、构件库要求等。行为标准：行为是指实施BIM应用工作中相关人员的活动和过程。行为标准是指规范行为的要求和规章制度，如建模、制图、协同规范。交付标准：交付物是指实施管理BIM应用产生的成果。交付标准是指定义、组织和管理交付物的规范规定。4 展望4.1铁路BIM标准未来可上升为国家和国际标准从现有的调研结果看，国内外现有的BIM标准均为建筑领域，中国铁路BIM标准是首次提出。待铁路BIM标准体系达到一定成熟度后，可以考虑推荐到国家标准层面，并结合我国高速铁路走出去战略，进一步推荐为国际标准。4.2重视BIM软件开发BIM的三维、海量数据、信息共享等特性决定了没有相关BIM软件就没办法开展BIM应用。BIM应用的多样性又决定了不可能有能够完成所有BIM任务的大一统BIM软件，BIM软件一定是各种完成特定BIM任务的系列软件的集合。铁路BIM专业软件的功能性和成熟度是BIM技术成功应用的决定性因素之一，而目前国内外针对铁路专业领域开发的BIM软件很少，许多铁路特有专业完全没有BIM软件可用。没有软件，铁路BIM标准就无法落地，铁路BIM软件与BIM标准体系应从战略层面同步思考和推进。
文章介绍：BIM软件众多，其适用的领域与专业也各不相同，那么铁路BIM适合使用说明软件呢，目前适用于铁路工程专业的三维图形建模软件有：1、Revit：主流的BIM三维软件，学习难度相对较低，软件界面和开发逻辑与AutoCAD相近。以“族”的方式进行建模，拥有非常广泛的构件库，并且支持局部碰撞检测，提供API可用C#或VB语言进行二次开发。由于建模方便易学，功能强大且可拓展，故铁路工程站房、四电等专业建模及其他铁路专业常使用其建模。2、Autodesk Maya：三维动画软件，之前主要应用于电影特效和角色动画制作。由于Maya软件功能涵盖了普通的三维模型和动画特效制作，导出文件格式分类科学易用，有更高端的数字化效果，并且建模体系完善，因此许多动画电影制作公司都开始将Maya作为其工程设计的主要创作工具。3、3DStudio Max：简称3dsMAX，是一款三维设计软件。因为功能强大被应用各个领域，如：广告业、工业设计、建筑设计、三维动画、游戏、以及工程可视化等领域，具有强大的建模功能。它能够基于Windows操作系统进行开发，并且对硬件配置要求不高；可以通过安装插件提供本没有的功能以及增强原本的功能；可对各个建模的步骤进行叠加，制作模型有非常大的灵活性。4、Bentley：系列三维BIM软件，满足线路、桥梁、隧道、建筑、电力、水利设计等多个专业的三维开发。Bentley将不同专业进行了单个软件的区分，故专业化程度高，更适合专业人员快速上手使用。它作为BIM开发软件适合大体量模型工程，绘图时把画好的图形存在硬盘里，释放内存，所以加载速度快；提供接口支持VBA、C++、.Net等开发工具进行二次开发。 以上就是为大家整理的铁路BIM用什么软件，希望能够帮助大家！
文章介绍：铁路BIM实现设计协同的关键问题是BIM资源共享，资源共享的前提建立统一的BIM构件库。设计单位根据标准创建一些通用的构件并上传至构件库，构件库对标准构件进行审核、分类、存档和维护，之后进行发布并提供给设计单位使用，使BIM设计资源能够有效地传播和复用，提升BIM设计标准化水平。为保证设计资源能够正常流转和使用，BIM构件库需要建立完善的管理和保障机制。 一、BIM构件库特点BIM构件库是BIM标准构件的有序集合，它应具备以下特点：1.应对BIM构件建立统一的入库标准，主要是对构件的文件格式以及属性数据进行规范，并在构件入库前进行检查。2.铁路工程BIM构件分为不同专业，专业内部按照用途又可细分为不同类别，构件库应对构件进行分类，方便检索，另外构件库应尽可能涵盖各类型的常用构件。3.构件中所包含的属性信息应符合相应的应用场景要求，避免属性信息不完整影响使用效果。4.BIM构件库应设置数据访问权限，用户只能访问其权限范围内的模型构件信息，最大限度的保证数据安全。5.BIM构件库应有专门的管理人员进行定期维护，更新或删除不再适用的BIM构件。 二、BIM构件库的意义BIM构件是宝贵的BIM资源，对BIM构件进行收集、维护和管理能够发挥其应有的价值，使资源得到复用，建模效率大幅提高，提升模型创建的标准化水平，其意义体现在以下方面：1.通过对构件资源进行整合形成BIM资产，在铁路工程建设项目全生命周期内传递和共享，提高BIM设计的效率。2.BIM构件资源能够为BIM扩展应用系统提供有效数据源，例如基于BIM的仿真分析、碰撞检测、运行维护等。3.BIM构件库是BIM标准化工作的重要环节，为建立企业级BIM资源库提供借鉴思路。 三、BIM构件库设计本研究在分析路外企业对BIM建模需求的基础上，结合铁路行业工程建设项目特点和专业设置，将BIM构件库的功能设置如下：1.支持BIM构件的上传、下载、在线浏览及批量操作等常规功能。2.建立完整的构件分类体系和编码标准，为构件建立索引。3.采用传输加密、存储加密以及用户身份认证等技术手段保护数据安全，对构件资源的访问进行权限控制。4.为其它BIM 扩展应用提供数据接口。基于以上需求，对BIM构件库进行架构设计，系统采用B/S模式，前端基于JavaScript、WebGL构建浏览器三维显示引擎，用户可使用手机端App或PC端浏览器查看BIM构件与属性信息。服务端基于C/C++构建模型参数生成与Web服务。基于面向对象数据库存储模型与业务数据。前后端之间的数据传输采用JSON协议格式。 以上就是为大家整理的铁路BIM构件作用，希望能帮助大家！
文章介绍：铁路建设发展使其技术更为复杂，传统项目管理模式已无法满足发展需要，这也就对铁路建设项目管理提出了更高要求。基于此种背景，铁路BIM应运而生，其在铁路建设项目中的应用越来越普及。通过BIM技术在我国铁路测绘中的建模与应用，不仅可以有效提高我国铁路测绘过程中的信息化水平，同时还可以提高管理效率。 铁路测绘工程涉及多个单位与专业，在设计初期，各专业间的交流沟通对测绘工程的顺利开展与进行格外关键。BIM技术以数字技术为依托，集成工程行业各种信息的工程模型，其改变了传统工程模式，能够最大限度地实现工程价值。目前，BIM技术在铁路应用中已较为普及，相关技术虽不成熟但也处于不断完善过程中，而对于铁路测绘应用尚处于探索时期，但其优势也不应忽视：首先，可视化优势。将铁路测绘信息通过直观三维模型的形式呈现于大众眼前，能够有效提高施工效率与质量，削减造价，从而实现对铁路测绘全程的科学监管；其次，协调化优势。BIM技术的协调化可提供良好的协同平台，数据同步既可打破专业壁垒，也能使测绘效率提高，从而避免不合理因素导致的延期，并减少经济损失；最后，模拟化。BIM技术能够合理控制造价，对测绘进行模拟仿真，避免过程中的隐患问题，从而减少经济损失与人员伤亡。 以上就是铁路BIM在测绘中应用优势的全部内容，希望能够帮助大家！
文章介绍：铁路BIM作为非常重要的基建项目之一，其建设管理技术水平要求很高。BIM技术与铁路工程规划、设计、施工、交付等各阶段融合有利于工程项目的实施，提升了项目技术水准、安全性、节省成本，实现了建设管理数据共享、协同等功能。BIM技术在铁路工程中带来了哪些效益。1.设计规划管理铁路项目设计阶段，工作量大，项目信息复杂繁多，BIM技术可在铁路信息模型中输入信息、各材料材质、设备规格等各类信息，随时查看材料的使用情况，设计中各专业间的冲突解决、协同设计。让项目设计更精准，减少复核返工。2.施工进度管理铁路项目施工周期非常长，如果不进行有效的数据管理，容易在项目中途出现数据丢失、项目重新返工、材料使用不合理、占用场地时间过久等一系列问题。使用BIM技术可对项目现场进行合理的布置，进行项目的数据共享，让各岗位管理人员及时的掌握数据变更，制定工作计划表。3.施工进度模拟BIM技术具有可视化、施工模拟功能，可通过施工模拟查看整个施工进度，并对施工进度中发现的施工复杂工艺进行及时技术攻破，模拟中存在的施工问题、现场布置不合理等进行及时解决，以便在发生现场时增加成本。4.安全性管理铁路项目建设非常复杂，工序繁琐，尤其是作为运输基建，承载人力大，安全性要求非常高，故而铁路安全性管理是至关重要。BIM技术可更精准的找出项目中存在安全隐患的薄弱环节，通过模拟进行反复测试安全性，提前解决这些潜在的安全问题。减少施工安全事故及后期安全隐患、大大提高项目效率。5.项目质量管理铁路工程项目的质量管理要求很高，传统的质量监控都是管理人员进行轮流监控查看，耗费人力且容易出现误差。使用BIM技术对铁路在运行的安全及安全质量进行实时监控，发现有存在的安全问题及时解决，大大减少了工作强度。铁路项目中一些路段出现材料老化可及时发现，然后进行维修，更精准的发现运行问题，提高工作效率、监控质量。铁路项目建设至今，技术水平要求越来越高，BIM技术可对项目的规划设计、信息管理、施工模拟、安全质量等进行更好的应用，在铁路项目发挥其重要作用，为整个项目带来效益。 以上就是铁路BIM为工程带来的效益的全部内容，希望本篇内容能够帮助大家！
文章介绍：随着铁路BIM的引进以及发展，其在隧道建设中的应用也越来越多，以Revit为代表的BIM建模软件也发挥出了莫大的作用，那么铁路BIM在隧道工程项目用什么软件建模比较合适呢，让我们看看吧。 Revit是BIM技术应用的一款核心软件，在隧道建模中应用具有以下特点：1.Revit中有“体量和场地”模块，设计者可将地质测绘得到的CAD等高线文件导入Revit中生成地形图2.能实现隧道构件族的参数化建模，以便轻松地修改设计和更高效地管理项目3.向隧道电器、消防照明设计提供工具，为设计出更精细的隧道系统提供帮助4.设计可视化将传统的二维图纸上升到三维空间层面，减少出图人与视图人之间的传输误解5.Revit还能与第三方结构分析软件和设计程序建立连接，根据结构受力分析信息，优化结构设计 以上就是铁路BIM在隧道工程项目中使用合适的软件，希望本篇文章能够帮助大家！
文章介绍：在铁路BIM的支持下，建立各种三维模型，有利于实现建筑对象的三维显示。BIM模型可视化可以将一个接近三维虚拟模型的建筑在人们眼前可视化。BIM技术在铁路信号系统可视化施工中的应用主要可以分为以下三个方面。一、施工设计阶段的可视化应用在对铁路信号进行实际施工的过程中，在进行布线时，经常会存在交叉、错、漏的问题，进而使整体的工艺效果受到了影响，如果在进行布线的过程中，不能达到合理性和科学性，就会使后续的信号传输受到干扰，不仅如此，还会导致相应的安全问题。将BIM技术应用到综合布线的施工之中，以信号设备为实际的出发点，对线路进行相应的规划，施工人员可以更加直观和透彻的了解到线缆的实际走向，进入使线路布线的交叉、错、漏的问题得以解决，进而使信号干扰的问题得到有效的避免，保障了信号使用的安全性和稳定性。BIM施工碰撞检测是施工规划预演的重要内容，科学、合理的施工碰撞检测及优化对于提高生产效率、降低成本、保证施工安全等方面起着十分重要的作用。施工人员可根据《BIM施工碰撞检测及优化方案》的视频内容对现场施工进行分析及预判，对预演产生的碰撞关系进行优化，提前规避施工碰撞。二、设备施工工艺工法的可视化应用BIM的工艺工法可视化交底，采用Revit/Bently软件进行模型制作，再通过3dmax软件对数字模型进行优化处理及动画制作，最后使用AfterEffects及premiere等软件进行后期合成输出成高清和标清两种规格的视频格式以满足电脑端及手机端正常播放的需求。三、施工现场的可视化应用通过提取工程日志中填写的施工进度数据，对数据进行匹配处理，包括编号匹配、里程匹配、图形填充计算、着色等，使数据能够与二维、三维进度图相契合，真实、正确的通过图形反映项目的施工进度。根据工程日志中填写的进度，在不同的施工类型中标注不同的颜色。绿色表示已完成，红色表示进行中，未填充表示未施工。 以上就是铁路BIM如何用于信号可视化施工的全部内容了，希望本篇文章能够帮助大家！
文章介绍：铁路BIM技术主要是使用三维数字技术为基础，针对工程项目施工中的信息数据创建出数据模型，利用可视化功能，能够更加立体直观的展示出整个工程项目建设的全过程，工作人员通过对建筑模型进行精准的分析，能够真正实现不同技术专业之间的沟通和交流，保证工程建设的顺利进行，切实提高工程建设的经济效益和社会效益。 一、BIM技术在铁路通信工程的应用概述1.BIM 技术是在 CAD 技术的基础上发展来的，目前在多个行业中都获得了非常广泛的应用，特别是在铁路工程领域和建筑行业。2.利用 BIM 技术也在一定程度上推进了行业的快速发展，将 BIM 技术应用到铁路通信工程，主要包含以下 4 个流程：首先，基础设计环节；其次，对整个铁路通信工程的信息进行全面的收集；然后再根据对初期设计的结果，利用三维基础技术进一步优化；最后就能够将整个设计效果使用更加直观，更加立体的方式展现。3.利用图像形式展示给人们。BIM 技术的应用，能够有效防止工程建设中出现的数据重复而产生各种误差，有效节约各种信息资源，从根本上提高铁路通信工程项目设计水平。 二、铁路通信工程的技术特点铁路通信工程应用BIM技术在实际应用过程中能够有效提高通信工程相关信息的统一性，使用 BIM 技术所建立的三维模型是根据整个工程项目的基础信息建立的，在实际应用过程中，可以根据不同参建方的实际需求在原有的模型上进行相应的补充或者修改，而且也不需要再次建立新的模型，这样不同的参与方就能够通过数据模型来获得工程项目中相关的各项资料，从而有效避免了信息不对称的现象。利用 BIM 技术所建立的数据模型会涉及到施工中所有的几何信息、结构信息，还能确保相关信息数据的完整性，而且模型中的不同对象并不是独立存在的，它们相互关联。如果某一个部分的信息被修改，那么其他空间组成的信息也会相应的发生改变，这也就说明了利用 BIM 技术建立的数字模型具备信息关联性。此外，还可以使用 BIM 建立和工程项目相关的设备模型，更加直观的展示设计效果，这也是 BIM 技术在实际应用过程中的优势。根据相关设备的外观以及特点，建立标准化的模型，还能够将模型直接转化为施工效果，按照施工标准进行验收，确保实际施工状况与施工图纸相一致。此外，设计成果还能够利用 BIM 技术的可视化特点，及时发现设计过程中存在的不足之处，进而对相关的参数进行优化和改进。三、铁路通信工程的BIM技术应用实践1.铁路通信工程的相关信息数据种类多，涉及到几何学、地理信息等多方面的内容。利用 BIM 技术的优势，能够使人们更加直观更加立体的看到铁路通信工程设计的实际效果。在具体的设计环节，由于整个流程非常的复杂，所以必须严格按照相关的设计流程进行精准的操作：第一需要确定整个工程项目的族样板；第二结合工程项目的具体特点，确定好三维模型的原点以及参照平面；第三根据族的类型设置好相关的参数；第四进行族检查，确认其类型参数都能够符合工程设计的要求；第五是要进行材质关联；第六创建工程项目中的各个几何形体；第七将通信机房中的相关文件信息全部导入到族文件；第八是要对布局的合理性进行调整，确保设备位置的合理性；第九是要在几何形体上进行明确的标注，包含尺寸、材质、型号、注释等等；第十要创建施工图纸，而且还应该做好相应的视图布置；第十一是要对施工中的各项设备进行明细表的制作。2.在利用 BIM 软件设计建模过程中，建立相应的族库，首先要重视分类编码，要做好构件文件的分类，并对其进行详细编码，以提高后期的文件检索效率。建立铁路通信工程专业族库，使用信息族库进行实际设计时，不断积累这些构件的族文件，最后形成一个巨大的族库，使用人员可以对族库内的相关数据进行相应的管理拼装，形成一个完整的参数化建筑模型。这样才能够全面提高铁路通信工程的设计效果。提升参数化水平的主要目的是在变更方案的时候，能够更加快速地完成信息的修改和完善，以此对相关设备进行相应的调整。可以发现，建立铁路通信专业族库，必须要加大素材收集力度。族也就是整个工程项目中涉及到的建设模型，也是相关信息数据的重要载体。为了能够保证三维信息模型可以充分准确展现出相关设备的具体状况，应根据实际状况对设备性能参数，安装尺寸作适当的调整。为了适应装修风格，还可以对设备的外观和颜色进行相应的调整。3.3D 可视化建立完成信息族库以后，可以将整个铁路工程的土建模型导入到信息库中，根据设计原则和具体的要求，在土建模型上的相应位置设置好通信设备以及管线，这样就能够针对不同的系统设备和管线进行直观的了解，确保管线的布局状况，利用三维立体的方式可以从多角度展示设备和管线，这样就能够对整个建筑系统形成空间立体认识。在对工程项目的施工图纸进行审查时，需要将 BIM 模型全面展示给建设单位、咨询单位、审查单位以及运营维护单位，这样各参建单位就能够更加快捷地发现，设计过程中存在的问题，并提出修改意见。使各个单位都能够针对设计中存在的问题进行相应地调整。利用 BIM 技术模型进行设计交底，能够有效提高交底工作的效果，更加直观的感受到设计中存在的不足，便于施工团队理解设计意图，从而有效防止施工中出现的返工现象。 好了，以上就是为大家整理的铁路BIM在通信工程中的应用，希望本篇文章能够帮助大家！
