BIM技術在鐵路通信工程中的應用

劉虎林

摘要：近些年，我國的社會不斷發展，帶動了我國各個行業都隨之進步，在建筑工程持續發展大背景下，BIM技術被廣泛應用于工程的設計、施工等多個環節之中，實現了對專業交叉施工順序的有效優化，所帶來的生產效率進一步提升。文章以某鐵路工程為例，詳細探討了BIM技術在鐵路通信設計中的應用，以促進鐵路工程行業的進一步發展。

關鍵詞：鐵路建設;通信工程;BIM技術

引言

近幾年，隨著國民經濟的大力發展，城市規模不斷擴大，城市人口快速增長，交通壓力隨之逐年增加。地鐵軌道交通迅速發展，有效解決了城市人口密集造成的交通壓力問題。人們在地鐵內的移動數據使用量快速增加，如何在復雜的地鐵工程中合理、優化民用通信工程建設已成為重要難題。建筑信息化模型（BIM）通過三維信息模型的可視性視圖，有效解決了地鐵內多專業間協同設計難題，高效、保質保量建設民用通信建設工程，提升整體工程建設效果。

1特點

BIM主要具有可視化（Visualization）、協調（Coordination）、模擬（Simulation）、優化（Optimization）和可出圖性（Documentation）5大特點。對于BIM而言，可視化是一個固有特性，BIM的工作過程和結果就是建筑物的實際形狀，加上構件的屬性信息及規則信息。在BIM工作環境下，可視化的模型不僅用于匯報展示，還可作為項目設計、建造、施工、運營全過程中溝通、協調和決策的基礎。建立BIM模型，可方便完成多項設計協調工作，如機房機電設備布置之間的協調、各專業管道布置之間的協調等，并可在協調過程中不斷優化設計，避免差錯漏碰。采用BIM技術還可方便地進行施工進度模擬，便于制定施工方案和進度計劃。可出圖性也是BIM的一個重要特點，傳統二維圖紙作為項目參與方之間信息溝通的載體時日已久，而其弊端也隨著項目的復雜性和市場競爭的日趨激烈逐漸顯現。即使圖紙承載的信息完全正確，仍有可能因施工人員對圖紙理解有誤而獲得錯誤信息，后期頻繁變更設計會造成人力資源消耗、工期延長及成本提高。而BIM正是解決此類問題的好方法，在提高設計質量的基礎上進一步提高協同作業能力，優化并完善項目建設全生命周期中的各環節。

2 BIM技術在鐵路通信設計中的應用

2.1通信設備布置BIM設計流程

通信專業充分發揮出了BIM技術的多種特性，廣泛涉及到了幾何學、地理信息等多層面內容，基于可視化的方式向工程人員以直觀的形態展現出來。在整個通信專業的構成中，諸如室內外的通信設備都可以做出相應的轉換，正好滿足了BIM設計與出圖的基本要求。尋找到特定的族文件，將其引入到項目文件庫中，便能以直觀化的方式將布置效果展現出來，并且操作人員可以將二維與三維進行切換，更便捷地尋找到相關效果圖，做到真正意義上的所見即所得。在展開通信設備BIM設計時，所涉及到的環節較多，其彼此間需要依據特定的流程而進行，具體為：選擇族樣板→定義原點及參照平面→設置族類型和基本族參數→檢查所建族是否合格（名稱、類型、參數等）→關聯材質→創建幾何形體→載入通信機房平面布置的項目文件→調整通信機柜在機房內的布置，確認布置合理→添加尺寸標注及必要的文字標注→創建圖紙、布置視圖→制作設備明細表。

2.2在Autodesk Revit中，項目是單個設計信息數據庫模型

項目文件包含了從幾何圖形到構造數據的所有設計信息，而族是組成項目的構件，同時是參數信息的載體。相關行業企業或組織隨著項目的開展和深入，都會積累一套自己獨有的族庫。在今后的設計工作中，可直接調用族庫數據，并根據實際情況修改參數，可顯著提高工作效率。基于此優點，通信專業使用Revit軟件構造相關的族庫。族庫盡量采用參數化設計，方便根據要求修改尺寸后，重新布置該設備。雖然通信系統設備眾多，然而體現在機房布置中的主要為通信機柜，因此通信專業建族的主要目標為對不同尺寸和外觀的通信機柜進行建模。由于鐵路線路無線覆蓋的需要，通信專業需沿線布放通信鐵塔，因此也對不同高度和外形的通信鐵塔進行建模。

2.3各專業協同實施

目前，常規的地鐵民用通信建設都是多專業建設企業通過網絡通信軟件、網絡資源庫等方式共享資源。BIM技術協同建設基于同一個設計平臺，相關各個專業人員都可以在本專業設計完成時開放修改權限，其他專業內容被修改時，都會同時收到修改通知，從而在同一模型上完成相關工作。協同建設有助于民用通信建設工程準確、及時傳輸信息，保證民用通信建設的高效實施。基于同一個模型的協同設計為各個專業節約了建模時間。例如民用通信建設，可以基于結構建筑的BIM模型，設計民用通信機房內部BIM模型，同時，將設計好的機房模型與結構建筑BIM模型結合，有效避免不必要的溝通協調。對于站廳臺的橋架，可制作民用通信橋架，通過與電氣BIM模型結合，相互協調溝通，適當調整路由重疊、受阻之處，有效減少建設過程中的重復工作量，提高工程實施效率。

2.4鐵路通信工程中的光纖接入網技術

光纖接入網技術在鐵路通信工程中得到了十分廣泛的應用。光纖接入網技術的特點是以光纖作為信息的傳輸媒介，實現接入網信息的分析和傳遞。將光纖接入網技術應用于鐵路通信工程中，對鐵路通信信息的安全性有了很大的提升，并且在很大程度上保證了傳輸信息的質量和穩定性。我國光纖接入網技術目前分為有線和無線2種，這2種技術的應用存在很大的不同。現如今，鐵路通信工程中常用的光纖卡接入網組網形式有3種，分別是總線組網形式、環型組網形式、星型組網形式，這3種形式的覆蓋面積和規模的差異性較大，在具體應用過程中要結合實際情況選擇。目前，我國鐵路通信工程中最常用的是環型組網形式光纖接入網，其提高了鐵路信息傳輸的效率，并且最大程度上滿足了用戶的信息需求。除此之外，光纖接入網技術的應用，對我國鐵路運行起到了不可估量的促進作用，豐富了我國鐵路系統的通信功能，并且進一步實現鐵路通信系統中信息傳輸管理和網上售票等目的。

2.5立體化、可視性設計

傳統地鐵民用通信設計通過二維平面設計，設計施工圖交付采用2D圖紙。這種設計方式通過點和線的繪制，操作方式更加簡單、快捷，但對于地鐵內復雜的3D場景很難直觀體現，工程建設交底時會出現遺漏和信息傳遞錯誤等情況，需反復進場才能完成最終建設目標。BIM技術的應用，有效解決了此問題。民用通信機房及站廳臺設計建設中，通過BIM建模可有效將二維線、圖形等轉變為三維立體對象，有效指導施工。整個地鐵民用通信建設中最復雜的兩個部分是機房和站廳臺橋架建設。因為地鐵內涉及通信、信號等較多，機房內及站廳臺限界存與其他專業配合的問題，傳統二維圖紙很難實現間距和空間上的指導施工，BIM建模可以很好實現這一建設要求。

結語

當前的鐵路發展正在逐步擺脫二維設計的束縛，實現對三維設計的轉變，鐵路工作者也紛紛加大力度展開了對BIM技術的研究工作，旨在深化其在鐵路工程中的應用水平。在圍繞鐵路試驗段展開探討時，重點圍繞族庫建設工作展開，經過不懈的努力也取得了一定的成果。但需要明確的是，BIM依然無法實現對通信系統的全方位設計，因此這是今后需要重點努力的方向。

參考文獻：

[1] 劉志強，黃立鵬.BIM技術在建筑工程設計中的應用[J].工程技術研究，2017（4）：209-210.

[2] 陳才波.鐵塔公司地鐵民用通信建設流程淺談[J].通訊世界，2017（9）：26-27.

（作者單位：中徽建技術有限公司）