鐵路接觸網全生命周期中BIM技術的應用探析

摘 要：針對鐵路接觸網全生命周期中BIM技術的應用進行分析，闡述了 BIM技術應用優勢，探討了BIM在鐵路接觸網全生命周期中各個階段的應用，分別為：主要設計階段，施工階段，運營維護階段等的應用。最后總結了BIM接觸網全壽命周期實施技術路線，主要有：設計階段、施工階段、運維階段。希望通過對這些內容的分析，能夠為鐵路接觸網全生命周期中BIM技術的應用提供一定幫助。

關鍵詞：鐵路接觸網；全生命周期；BIM技術

中圖分類號：U225 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0068-02

鐵路接觸網在牽引供電系統中是一種重要組成設施，能夠較為持續和穩定的向電力機車中提供引電能功能，其設計質量、高精度設計、施工等，在牽引供電系統，甚至整個電氣化鐵路中均是重要前提。以BIM技術為基礎，實施相應的三維技術，能夠促使設計效率、設計精度以及設計質量等得到顯著提升。BIM技術被廣泛應用在鐵路工程中，部分工程項目已經對BIM技術應用在設計工作中，由此可見，BIM技術的優勢逐漸凸顯。

1 BIM技術應用優勢

BIM技術中的核心，主要是在計算機當中，建立起相應的虛擬三維，同時賦予模型相對完整、和實際情況相一致的工程信息庫，其中存在幾何信息，并且也存在非幾何信息。將BIM技術應用在接觸網設計的優勢中，充分體現在以下幾個方面：

BIM技術的應用，對于接觸網工程設計方案帶來了極大的便利，對三維模型進行應用，能夠促使接觸網實體之間和外部的關系進行充分展示，同時還能夠直觀的展示相應設計方案，例如在隧道口布置避雷線，也可以使用二維設計方式，促使避雷線、其他附加導線的空間關系得到充分展示，這就有可能會導致分析困難，對三維模型進行應用，還能夠促使隧道口附加導線布置和設計方案得以充分體現。

使用BIM技術，可以將接觸網的實體當成是BIM模型中的基本圖形元素，在對接觸網進行具體設計過程中，也就是對接觸網構件空間位置和相應參數進行不斷確定，然后全面使用可視化方式進行具體設計。其中，接觸網BIM模型當中存在的構件，促使數據關聯以及智能互動得以實現。

把BIM應用在接觸網當中，可以對接觸網進行協同設計。使用傳統二維設計模式，能夠對接觸網平面布置設計和裝配設計，也可以和其他專業之間進行設計和配合，這就容易出現不協調情況。因此需要花費大量人力和時間，針對圖紙進行進一步審查。對BIM技術進行應用之后，可以實現不同專業、不同設計人員，在同一個BIM模型上進行協調以及系統設計。而對于協同設計、可視化分析等，能夠快速解決具體設計中的不同協調問題。例如在接觸網下錨安裝和橋康聲屏障安裝之間的沖突現象等。在BIM模型當中，有構件中具備的不同信息，這就為性能的分析帶來了重要條件。以BIM技術創建的接觸網模型作為基礎性內容，這時則可以使用相應的專業軟件，對其性能進行進一步分析，其中有基礎、支柱荷載等方面的計算。而對于這些分析而言，全部是可視化的，可以在三維環境下，促使分析結果得到直觀的展示。此外，還可以結合外部環節作出進一步分析，通過這種方式為相應設計方案的最后確定提供相應保障。

2 BIM在鐵路接觸網全生命周期中各個階段的應用

接觸網各個階段應用BIM技術，所建立的BIM模型需對BIM模型全生命周期不同階段的應用進行充分分析，借助BIM模型中含有的信息進行協同，促使各個階段的信息活動相對有效的傳遞。除了發現直接觸碰之外，使用BIM技術進行碰撞檢測過程中，還能夠有效發現軟性碰撞。

2.1 主要設計階段

首先是針對科研設計階段，技術人員使用可視化，針對接觸網設計方案作出對比和優化，此后使用參數化，針對接觸網結構的性能以及相關方案進行進一步分析。對接觸網設計過程中不同數據進行統計。在實施施工圖設計過程中，可以使用BIM模型針對接觸網施工圖做出進一步深化。然后借助參數化，提高接觸網設計出圖效率。還需對接觸網當中的不同數據進行準確統計和計算。此后使用BIM模型實施三維可視化設計交底。

2.2 施工階段

對施工進度進行管理，借助參數化關聯施工進度數據，對相關模型進行應用，充分表達使用進度情況。對物料進行跟蹤管理，因為接觸網的結構相對復雜，擁有多種零部件，主要有支撐零件、懸吊零件和連接零件的呢個。針對不同形式的接觸網零部件進行編碼，編碼內容主要有類型、規格和廠家等。該種編碼在具體施工中實際物資二維碼標簽之間相互結合，從而為相應施工現場物料配置帶來相對有效的信息，方便相應管理人員對物料進行進一步管理和跟蹤。

此外，還需對接觸網工藝進行詳細指導，參數化進行精確定位，此后借助模擬方式對施工做出進一步指導，其中接觸網結構具有復雜性特點，為了進一步防止相應施工人員對施工圖的誤解，對施工進行直觀的指導，建立三維模型，結合施工要求針對重點設備以及特殊區段安裝施工實時相應現場模擬，這對于預想、發現方案缺漏提供一定幫助。同時還能夠幫助施工人員了解施工流程，進一步提升施工質量。

2.3 運營維護階段

借助BIM信息整合特點，對接觸網的不同階段中的不同信息進行整合，到BIM模型中，針對設備材料信息集成，最終實現對信息的快速查詢和不同信息的統計。使用BIM技術當中的3D可視化功能，針對接觸網當中的信息，通過可視化方式直觀的表達出來，BIM模型作為主要設備管理可視化工具，最終實現對設備的可視化運維管理。

首先是對設備管理BIM的應用，通過參數化，促使接觸網材料設備得到精確管理。同時還可以借助可視化功能，對接觸網設備進行進一步定位，通過參數化方式，對接觸網設備中的維修數據進行嚴格管理。使用空間管理BIM，能夠借助可視化功能，對接觸網空間進行進一步決策。應用資源管理BIM，使用參數化，對接觸網材料設備做出進一步精確和統計。

3 BIM接觸網全壽命周期實施技術路線

3.1 設計階段

當下，參數和鐵路設計中的各專業均存在專門的輔助設計軟件，但是在具體設計過程中，均存在專門的輔助設計軟件，具體設計過程中和最終設計結果，使用的都是傳統二維平面圖形，對這一方式進行應用，和人類認知思維習慣不相適應，效率也比較低。人們可以使用BIM技術，進一步促使設計效率和設計質量得到提升。

3.2 施工階段

施工人員對接觸網進行具體施工之前，需結合不同項目的接觸網工程實際IQ那個卡UN個、項目組織方式以及項目工期要求等，對接觸網工程施工階段的BIM實施方案進行編制。具體施工階段，可以建立起BIM模型和工程信息，該內容可以在運用維護階段的信息化管理中應用，為了進一步實現項目設計、施工、運營管理數據交換、共享等方面。設計了相應技術路線，該路線圖如圖2所示。

3.3 運維階段

以BIM為基礎，逐漸顯示建筑運維管理系統。將BIM技術和運維管理相互結合，針對模擬運行、數據記錄、設備調試和故障排除等，均存在積極影響，為建設項目運營維護帶來不同技術支持信息。

4 結束語

對BIM技術進行應用，對于接觸網的設計具有重要意義。通過BIM技術單一接觸網進行設計，存在操作可視化、信息完備、信息協調等優勢。如今，BIM技術在鐵路中應用和發展，其設計、施工、運維應用逐漸深入，促使其應用優勢得到進一步突出。

參考文獻

[1]廖衡湘，劉 功.基于BIM的高速鐵路接觸網施工可視化培訓應用研究[J].科技經濟導刊，2017（30）：38～39+37.

[2]苑方丞.BIM技術在新建客運專線連鎮鐵路接觸網中的研究與應用[J].智能城市，2016，2（06）：266.

[3]張學秀.高速鐵路接觸網檢測技術的探討及應用[J].中國高新技術企業，2015（31）：108～109.

[4]曹 兵，邢西沙，迮繼亮.高速鐵路接觸網檢測技術的探討及應用[J].科技視界，2015（04）：402+404.

[5]豆 強，魯相來.武漢至黃石城際鐵路接觸網無交叉線岔技術的應用[J].科技資訊，2015，13（04）：72～73.

收稿日期：2018-4-13

作者簡介：江孟寧（1983-），男，助理工程師，本科，主要從事牽引供電專業運行及維修管理工作。