BIM技術在鐵路站場中的應用分析

崔玉坤

中鐵三局集團第二工程有限公司

BIM技術在鐵路站場中的應用分析

崔玉坤

中鐵三局集團第二工程有限公司

BIM技術，通過數字信息仿真來模擬鐵路站場的實際信息，在國外已經開始廣泛的使用，目前我國鐵路站場中也引入了BIM技術，本文主要是通過闡述鐵路站場中BIM的應用現狀，針對BIM的特點來進行優勢分析，提出鐵路站場各個建設階段BIM技術的應用構建。

BIM技術；鐵路站場；應用分析

1 引言

近些年，我國鐵路建設有了很大的發展，尤其是高速鐵路方面，有了矚目的成就，在這種發展趨勢下，我國鐵路技術會逐步走向國際市場，對鐵路建設尤其是鐵路站場的建設要求會越來越高，我們應該投入更高的技術來進行建設，在與傳統技術相比較之下，BIM技術在鐵路站場建設中具有很明顯的優勢，可以對鐵路站場建設實現全周期壽命管理。目前BIM技術已經在日本及歐美等一些國家工程應用中取得了一些成果，國內的鐵路建設也開始思考將BIM技術引入到站場建設中，來提升整體的建設水平，本文正是在這樣的背景下展開分析。

2 鐵路站場中BIM技術應用現狀

2.1 現狀分析

Building Information Modeling，即BIM（信息建筑模型）于上世紀70年代在美國誕生，是建筑業最先提出的，隨后拓展到建筑工程領域，作為一種新型的技術，對建筑工程的發展有很大的推動作用，并且應用范圍也從美國擴展到歐洲以及日本等地區，這些地區引進BIM技術，并且在建筑等行業提出相關技術要求，同時建立了相關的使用標準[1]。我國隨著經濟的發展，建筑領域隨之有了較大的發展，也引入了BIM技術，盡管我國BIM技術應用起步比較晚，但是經過十幾年努力的探索，BIM技術應用在建筑等行業日趨成熟。但是與建筑行業對比，BIM技術在鐵路站場中的應用還不完善，主要還處于設計這一初步階段。鐵路站場包括電力、信號、道岔、各類機車、貨物線、到發線、正線、機務段、工務段、調車場、到發場、編組場等多種設施，結構復雜，種類繁多，因而只有少數的站房中應用了BIM技術，而在整個鐵路戰場中運用BIM技術還存在著一定的難度，另外，與設計方案相比而言，戰場的改進與優化需要依靠圖紙，這使整個過程繁瑣龐大[2]。

2.2 在鐵路戰場中應用BIM技術的優勢

在鐵路站場中運用BIM技術，能夠建立一個完整的三維模型圖，這其中包括所有在戰場內的參數化之后的項目結構功能、幾何尺寸和空間關系，并且能夠隨時進行聯動修改，在規劃設計階段或者施工運營階段都能夠讓參與方獲得充足的信息，各參與方還能夠根據同一個三維模型進行協同工作。

2.3 鐵路站場中應用BIM技術的特點

2.3.1 完備性

BIM技術能夠包括戰場中所有項目的結構功能、幾何尺寸和空間關系，比如工程造價信息統計的邏輯關系、信號設備的類型、道岔和鋼軌等材料原件的性能、站房和線路的位置等。

2.3.2 關聯性

處于BIM中的各項目之間能夠關聯與識別，當模型中的一項比如股道發生變化，那么與之相關的項目會對位置進行相關的調整，達到合理的距離。

2.3.3 一致性

在項目周期的不同階段中，模型信息是始終一致的，針對不同的要求，只需要在原模型上進行參數的修改和擴充即可，這極大地省時省力，并且不用重新建模，有效避免了不同階段所建模型不同的情況。

從上述分析來看，運用BIM技術，在鐵路站場中建立信息模型，能夠讓站場更加信息化、直觀化和科學化，這種打破傳統設計理念的新技術，在觀念和方式上都取得了很大的進步，我們應該對其進行研究和使用。

3 鐵路站場中BIM的建立

3.1 構建站場設備構件

建立戰場中的異構族構件是目前建立鐵路站場BIM模型的一大難點，不同于墻、柱、梁等常規的類型，戰場中所需要的都是信號機、鋼軌、軌枕等非常規的構件，這種情況下，BIM建立過程中不能直接打開軟件自帶的族構件，需要通過編輯器進行自行構建。首先應該選擇族樣板當做是編輯的模板，在族樣板中繪制出所需構件的邊界，并且在族樣板上添加參照線，按照標準的所需尺寸進行繪制，嚴格控制其參數的準確性，最后通過放樣與融合等功能實現構件的空間構造；鋼軌族與軌枕等的建立需要考慮復雜的結構形式，隨著線路的需要，應該運用自適應樣板族進行構建，并且要在其中添加適合的自適應點，讓構件能夠根據適應變化的形狀；在對警沖標、信號機等進行構建時，因其具有曲面，應該運用體量族樣板進行創建，并且反復運用建材和融合對其進行修改，使其滿足曲面的需求[3]。

3.2 BIM模型的建立

對于鐵路站場中中間站等的建立，可以直接使用軟件實現，但是對于鋼軌和軌枕等異構族進行連接時要進行二次開發，通過分析加載原理，在二次開發的函數中查找加載函數，接著用遍歷函數找出加載的族構件，通過對族構件的參數訪問來進行定線或者定點；鋼軌、軌枕等構件要在繪制中心線之后進行放置，并且將自適應點放置到線路中心上，使相應的構件能夠適應線路的變化，并且能夠通過對間距參數和加載長度進行調整，實現鋼軌和軌枕都能夠按照現實要求進行間距和長度的加載，保證模型的準確性與真實性，最終形成科學準確地三維BIM模型[4]。

4 結語

本文通過對BIM技術進行詳細的分析，提出在鐵路站場中應用BIM技術的基本思路，能夠基本實現站場中三維模型的建立。從目前各方面來看，我國BIM技術在鐵路站場中的廣泛使用還需要一段時間才能實現，需要鐵路各部門的共同努力，但是這種技術是現在我們鐵路站場以及其他建筑工程技術運用發展的一個方向，應該給予重視。

[1] 王明生,彭興東.BIM技術在鐵路站場中的應用探討[J].鐵道運輸與經濟,2015,9(10):29～32.

[2] 盧祝清.BIM在鐵路建設項目中的應用分析[J].鐵道標準設計,2011,10(8):4～7.

[3] 石耀勇,蘭婷.淺析BIM技術在鐵路建設中的應用[J].鐵路工程造價管理,2014,3(6):65～67.

[4] 吳彬,高輝.BIM技術在大型鐵路站房綜合管線中的實踐應用分析[A].中國勘察設計協會建筑環境與設備分會·鐵道系統委員會、中國鐵道學會工程分會暖通空調專業委員會.2014鐵路暖通年會論文集[C].中國勘察設計協會建筑環境與設備分會·鐵道系統委員會、中國鐵道學會工程分會暖通空調專業委員會,2014:6.

崔玉坤，男，安徽蚌埠人，工程師，研究方向：鐵道工程

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.118