軌道BIM正向設(shè)計(jì)軟件研發(fā)與應(yīng)用

劉大園 龐 玲 姚 力 劉呈斌

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 成都 610031）

BIM技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)性技術(shù)體系，不僅包含項(xiàng)目模型本身和建模過程，還包含各參與方協(xié)同作業(yè)、信息交換和信息共享的服務(wù)項(xiàng)目全生命周期的管理技術(shù)和一切與之相關(guān)聯(lián)的信息。BIM技術(shù)可運(yùn)用到各行各業(yè)中，為項(xiàng)目的全生命周期服務(wù)。

近年來，鐵路行業(yè)依托鐵路個(gè)別工點(diǎn)和典型項(xiàng)目相繼開展了一系列從設(shè)計(jì)到施工的BIM技術(shù)應(yīng)用，主要包括：滬昆高速鐵路全線最大跨度的橋梁北盤江特大橋在設(shè)計(jì)建設(shè)過程中利用BIM技術(shù)構(gòu)建了全橋施工圖階段精細(xì)模型，結(jié)合地形、地質(zhì)模型進(jìn)行了接口檢查、工程數(shù)量計(jì)算、制造數(shù)據(jù)協(xié)同、施工組織可視化設(shè)計(jì)等［1-3］；京張高速鐵路成立了BIM項(xiàng)目組，開展了三站三隧BIM參數(shù)化設(shè)計(jì)應(yīng)用和BIM與GIS融合三維可視化管控應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了基于BIM技術(shù)的大數(shù)據(jù)綜合分析和展示等［4-5］；寶蘭客運(yùn)專線石鼓山隧道、西成客運(yùn)專線江油北站、海西鐵路東方站、京沈客運(yùn)專線、陽大鐵路、連鎮(zhèn)鐵路等鐵路BIM技術(shù)也由工點(diǎn)到成段落的逐步深入應(yīng)用，取得了豐富的應(yīng)用成果［6-7］。

針對(duì)軌道工程專業(yè)的BIM設(shè)計(jì)，目前Bentley平臺(tái)的OpenRail Designer、Autodesk平臺(tái)的Civil3D以及Dassault平臺(tái)的3DExperience均提供部分功能支撐，比如鐵路平縱斷面設(shè)計(jì)、軌道超高計(jì)算、鐵路軌枕布置和鋼軌放置等。然而，以上平臺(tái)都缺少對(duì)中國(guó)鐵路軌道設(shè)計(jì)的基本類型、標(biāo)準(zhǔn)和場(chǎng)景的支持，特別是缺少對(duì)當(dāng)前主流的無砟軌道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的支持。因此，上述平臺(tái)無法滿足我國(guó)鐵路軌道方案設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)需求，無法用于實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)。

針對(duì)鐵路軌道專業(yè)的BIM應(yīng)用現(xiàn)狀和設(shè)計(jì)需求，本文依托實(shí)際試點(diǎn)進(jìn)行了鐵路軌道BIM正向設(shè)計(jì)軟件研發(fā)和應(yīng)用，研發(fā)了基于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件設(shè)計(jì)器、超高計(jì)算、無砟軌道布板計(jì)算、軌道鋪設(shè)地段自動(dòng)劃分、三維模型自動(dòng)生成和工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)等算法，將軌道設(shè)計(jì)中的主要工作業(yè)務(wù)難點(diǎn)和低附加值的重復(fù)勞動(dòng)等解決方案集成到軟件中進(jìn)行計(jì)算。該軟件系統(tǒng)力圖解決適用于我國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)的軌道BIM設(shè)計(jì)軟件缺乏的問題，并通過軟件的應(yīng)用提高設(shè)計(jì)人員的工作效率。

1 軟件框架

1.1 研發(fā)模式選擇

目前研發(fā)BIM三維模型設(shè)計(jì)軟件的模式主要有3種，分別為完全獨(dú)立研發(fā)三維設(shè)計(jì)軟件、基于成熟商業(yè)圖形核心的獨(dú)立三維設(shè)計(jì)軟件和基于成熟商業(yè)平臺(tái)的二次開發(fā)軟件。第一種模式需研發(fā)全新的圖形核心以及三維設(shè)計(jì)軟件，無需購(gòu)買任何基礎(chǔ)圖形模塊，但所需研發(fā)周期太長(zhǎng)；第二種模式需購(gòu)買成熟的商業(yè)圖形核心，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行所有三維設(shè)計(jì)和專業(yè)功能模塊的研發(fā)，同樣需要較長(zhǎng)的研發(fā)周期；第三種模式需要購(gòu)買成熟的具有部分專業(yè)基礎(chǔ)模塊的商業(yè)軟件平臺(tái)，僅在此基礎(chǔ)上進(jìn)行專業(yè)需求的特殊功能研發(fā)即可，開發(fā)周期最短。根據(jù)當(dāng)前的設(shè)計(jì)實(shí)際需求以及既有商業(yè)軟件的使用情況，本文采取了第三種模式，即快速開發(fā)基于成熟商業(yè)平臺(tái)的軌道BIM設(shè)計(jì)軟件，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候研發(fā)獨(dú)立的圖形核心進(jìn)行替換，最終實(shí)現(xiàn)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專業(yè)BIM軟件的開發(fā)。

1.2 軟件框架設(shè)計(jì)

對(duì)比Autodesk、Dassault和Bentley三大主要商業(yè)平臺(tái)的應(yīng)用能力，發(fā)現(xiàn)Bentley平臺(tái)對(duì)鐵路工程的支持較為系統(tǒng)和完善。功能方面，Bentley平臺(tái)從測(cè)繪、地質(zhì)、路線、土建結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等方面均有不同程度的基礎(chǔ)圖形平臺(tái)，較符合鐵路工程設(shè)計(jì)工作內(nèi)容需求；性能方面，Bentley平臺(tái)具有較好的大數(shù)據(jù)處理和圖形顯示能力，能較好滿足鐵路工程大體量模型承載需求。因此，軌道BIM正向設(shè)計(jì)軟件以Bentley Open Rail Designer（簡(jiǎn)稱“ORD”）平臺(tái)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用C#.NET技術(shù)，搭建專業(yè)功能模塊框架，實(shí)現(xiàn)軌道BIM的全流程設(shè)計(jì)，如圖1所示。

圖1 軌道BIM正向設(shè)計(jì)軟件框架圖

1.2.1 主要模塊

軌道BIM正向設(shè)計(jì)軟件框架包含資源庫、管理、接口、軌道設(shè)計(jì)以及專業(yè)核心庫等主要模塊。

（1）資源庫模塊用于提供可共享和復(fù)用的軌道構(gòu)件庫和規(guī)范庫，為軌道BIM設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)支持。構(gòu)件庫可對(duì)BIM標(biāo)準(zhǔn)中所覆蓋的所有類型的軌道構(gòu)件進(jìn)行管理，規(guī)范庫則對(duì)軌道設(shè)計(jì)所需要的規(guī)范進(jìn)行管理。

（2）管理模塊包括項(xiàng)目管理、線路管理、工點(diǎn)管理等功能，主要提供軌道實(shí)際設(shè)計(jì)過程中的項(xiàng)目信息和線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行管理。

（3）接口模塊包括用戶界面與接口數(shù)據(jù)協(xié)同。用戶界面以O(shè)RD平臺(tái)界面為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)展以滿足交互設(shè)計(jì)要求，接口數(shù)據(jù)協(xié)同提供各種接口數(shù)據(jù)的協(xié)同能力。

（4）軌道設(shè)計(jì)模塊包括軌道方案設(shè)計(jì)、工點(diǎn)自動(dòng)設(shè)計(jì)、工點(diǎn)模型生成、成果輸出以及相關(guān)的輔助設(shè)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)軌道BIM設(shè)計(jì)的參數(shù)化和自動(dòng)化。

（5）專業(yè)核心庫模塊包含BIM動(dòng)態(tài)庫和專業(yè)算法庫，提供線路BIM模型操作、軟件通訊、三維通用變換、模型信息附加、ORD軟件流程控制和軌道設(shè)計(jì)專業(yè)算法等基礎(chǔ)功能。軟件框架中包含的主要算法有曲線軌道超高分析算法、無砟軌道布板算法、工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)算法等。

曲線軌道超高分析算法中內(nèi)置了線路參數(shù)自動(dòng)讀取、超高值自動(dòng)計(jì)算和判別模塊，軟件將超高判別的欠超高、過超高和順坡率的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)化并集成到軟件中，設(shè)計(jì)人員直接根據(jù)線路標(biāo)準(zhǔn)選擇相應(yīng)的判別標(biāo)準(zhǔn)即可進(jìn)行超高值計(jì)算。軟件根據(jù)設(shè)計(jì)人員選擇的判斷條件優(yōu)先順序直接分析得出最優(yōu)的超高設(shè)計(jì)值并輸出設(shè)計(jì)報(bào)告，解決了人為判斷和人工操作可能出現(xiàn)的誤差，同時(shí)較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式顯著提高了效率。

無砟軌道布板算法中，軟件采用了基于非線性整數(shù)規(guī)劃的優(yōu)化算法。目前已有市場(chǎng)布板軟件一般采用了暴力算法和貪婪算法來進(jìn)行無砟軌道布板。暴力算法是遍歷所有的可行布板方案然后確定合適的方案，時(shí)間復(fù)雜度高，若當(dāng)配板長(zhǎng)度較大時(shí)消耗的時(shí)間和內(nèi)存較多；貪婪算法是分階段進(jìn)行最優(yōu)化選擇，先通過每一步貪婪選擇得到某個(gè)子問題最優(yōu)解，最終得到問題的整體最優(yōu)解，其時(shí)間復(fù)雜度優(yōu)于暴力算法；然而，貪婪策略的選擇需要適合待解問題，否則可能在某些條件下無法得到最優(yōu)解。本文建立了不同軌道板配置的數(shù)學(xué)模型并采用分支定界法計(jì)算非線性整數(shù)規(guī)劃問題最優(yōu)解，取得了良好的效果。

工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)算法中，軟件基于軌道信息模型數(shù)據(jù)進(jìn)行了算法分析和優(yōu)化，進(jìn)一步提高了計(jì)算效率。通常情況下，基于創(chuàng)建的軌道工點(diǎn)模型來提取和統(tǒng)計(jì)工程數(shù)量是最精確的方式，但是由于模型的創(chuàng)建過程需要消耗巨大的計(jì)算機(jī)資源，特別是線路規(guī)模較大時(shí)模型的創(chuàng)建過程比較緩慢。如果等到模型創(chuàng)建完成再進(jìn)行工程數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，其效率優(yōu)勢(shì)并不明顯。因此，本軟件采用通過讀取設(shè)計(jì)參數(shù)和信息并進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化的方法計(jì)算軌道工程的數(shù)量，可在模型生成之前計(jì)算得到精度滿足工程設(shè)計(jì)要求的工程數(shù)量清單，解決了效率與精度平衡的問題，符合實(shí)際生產(chǎn)需求。

1.2.2 基礎(chǔ)技術(shù)

基礎(chǔ)技術(shù)主要包含ORD基礎(chǔ)平臺(tái)、dotNet框架和第三方庫。ORD基礎(chǔ)平臺(tái)提供Dgn文件操作、三維基礎(chǔ)模型建立、信息附加與軟件運(yùn)行框架等；dotNet框架提供文件讀寫、Windows窗體、基礎(chǔ)算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、基類等軟件運(yùn)行公共基礎(chǔ)庫。

1.3 軟件業(yè)務(wù)流程

由于軌道工程基本由標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)成，軌道BIM設(shè)計(jì)軟件的基本業(yè)務(wù)流程設(shè)定為：創(chuàng)建軌道構(gòu)件庫和軌道規(guī)范庫，采用積木法創(chuàng)建軌道結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)方案，然后基于軌道結(jié)構(gòu)方案和線路條件創(chuàng)建線上軌道工點(diǎn)設(shè)計(jì)方案并自動(dòng)生成軌道工點(diǎn)模型，最后基于軌道BIM模型進(jìn)行軌道設(shè)計(jì)應(yīng)用。軟件應(yīng)用流程如圖2所示。

圖2 軌道BIM設(shè)計(jì)軟件整體應(yīng)用流程圖

2 軟件主要功能

根據(jù)前述分析，軌道BIM正向設(shè)計(jì)軟件的功能可分成項(xiàng)目管理、專業(yè)接口、軌道設(shè)計(jì)、成果輸出、設(shè)計(jì)輔助和資源庫6大功能模塊。

2.1 資源庫

資源庫包含構(gòu)件庫和規(guī)范庫。資源庫具備可擴(kuò)展、共享和復(fù)用的功能；規(guī)范庫的作用是：當(dāng)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行軌道方案參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)，選定特定參數(shù)后，軟件將自動(dòng)檢索規(guī)范庫中的參數(shù)，將與當(dāng)前設(shè)置參數(shù)相關(guān)的可用標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)顯示出來供設(shè)計(jì)人員參考或者選用，以達(dá)到指導(dǎo)設(shè)計(jì)的目的；構(gòu)件庫用于軌道構(gòu)件的管理，可以設(shè)置構(gòu)件庫的位置，讀取構(gòu)件庫文件并以列表的形式顯示構(gòu)件列表，可對(duì)選定的構(gòu)件進(jìn)行修改和屬性設(shè)定等操作。軌道構(gòu)件庫管理器如圖3所示。

圖3 軌道構(gòu)件庫管理器功能界面圖圖

2.2 軌道三維方案設(shè)計(jì)

軌道三維方案完全采用參數(shù)化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖4所示。參數(shù)化的方式可供設(shè)計(jì)人員采用搭積木的方式創(chuàng)建和管理軌道設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)人員可以通過選取構(gòu)件庫中的鋼軌、扣件、軌枕、道床等基本軌道構(gòu)件，直接創(chuàng)建三維軌道設(shè)計(jì)方案，同時(shí)可以任意調(diào)整方案尺寸和材質(zhì)等參數(shù)。

圖4 軌道方案管理器功能界面圖

2.3 軌道工點(diǎn)設(shè)計(jì)

軌道工點(diǎn)設(shè)計(jì)根據(jù)線路條件、線下基礎(chǔ)分布和軌道特殊結(jié)構(gòu)分布自動(dòng)計(jì)算軌道鋪設(shè)地段表，將軌道鋪設(shè)地段映射到實(shí)際的三維線路空間，自動(dòng)為每個(gè)鋪軌地段關(guān)聯(lián)軌道設(shè)計(jì)方案。在此基礎(chǔ)上，軟件進(jìn)行無砟軌道排布計(jì)算并自動(dòng)創(chuàng)建軌道工點(diǎn)模型，軌道工點(diǎn)及軌道排布計(jì)算如圖5所示，創(chuàng)建的軌道模型如圖6所示。

圖5 軌道工點(diǎn)管理器圖

圖6 軌道模型示意圖

若按照傳統(tǒng)方法（采用成熟的商業(yè)BIM設(shè)計(jì)平臺(tái)的通用功能）進(jìn)行軌道專業(yè)BIM設(shè)計(jì)，需要按照線路敷設(shè)條件和曲線超高方案人工建模，250 km線路軌道BIM模型設(shè)計(jì)至少需要50天／人次。若采用本軟件建模，在接口數(shù)據(jù)齊全的情況下，約一天時(shí)間即可完成，但前提是將模型創(chuàng)建任務(wù)同時(shí)分派到多個(gè)電腦終端進(jìn)行同步建模，因?yàn)槟Ｐ偷膭?chuàng)建過程將消耗大量的計(jì)算機(jī)資源，這是目前軌道BIM設(shè)計(jì)過程中存在的客觀問題。

2.4 成果輸出

成果輸出主要包含工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)和二維圖紙?zhí)崛　ＴO(shè)計(jì)人員可根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)需求設(shè)置標(biāo)段，隨后基于創(chuàng)建的軌道模型按標(biāo)段精確地統(tǒng)計(jì)軌道工程數(shù)量，如圖7所示。在軌道方案管理器中，可基于參數(shù)化的軌道三維設(shè)計(jì)方案自動(dòng)提取軌道二維設(shè)計(jì)圖紙，如圖8所示。經(jīng)測(cè)算，工程數(shù)量計(jì)算時(shí)間小于100 s／100 km，出圖時(shí)間小于30 s／冊(cè)，工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)和出圖效率較傳統(tǒng)方法有顯著提高。

圖7 標(biāo)段管理器界面圖

圖8 軌道二維圖紙生成參數(shù)設(shè)置圖

3 軟件應(yīng)用

為驗(yàn)證軟件及其流程的正確性，在寧淮城際鐵路和魯南高速鐵路進(jìn)行了CRTS雙塊式無砟軌道和有砟軌道BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用，在成渝中線高速鐵路進(jìn)行了CRTSⅢ型板式無砟軌道BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用。

應(yīng)用效果表明，基于軌道BIM專用設(shè)計(jì)軟件快速創(chuàng)建了軌道結(jié)構(gòu)模型，并遵照鐵路BIM相關(guān)規(guī)范進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分解、構(gòu)件編碼和信息附加，形成了完整的包含三維幾何模型和非幾何信息的BIM模型。此外，基于BIM模型還進(jìn)行了接口檢查、軌道數(shù)量統(tǒng)計(jì)、圖紙輸出和施工數(shù)據(jù)提取等應(yīng)用，驗(yàn)證了軌道BIM正向設(shè)計(jì)軟件正確性和高效性，為鐵路軌道BIM設(shè)計(jì)積累了實(shí)戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)。

3.1 接口檢查

將軌道工點(diǎn)模型與線下基礎(chǔ)模型進(jìn)行合模之后可以檢查軌道與線下基礎(chǔ)之間的接口是否產(chǎn)生沖突或者不匹配的問題。接口檢查主要內(nèi)容包含軌道板布設(shè)與橋梁梁縫是否匹配、車站道岔區(qū)無砟軌道底座與路基面層標(biāo)高檢查、無砟軌道與隧道之間的變形縫和標(biāo)高檢查、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器安裝位置合理性檢查和車站咽喉區(qū)道岔間軌道板配置方案檢查等。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)多處接口沖突，并根據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少了后續(xù)施工階段可能會(huì)出現(xiàn)的變更設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和精度。

3.2 無砟軌道智能排布設(shè)計(jì)

采用軌道BIM設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了路基、隧道、橋梁地段無砟軌道軌道排布設(shè)計(jì)，如圖9所示。對(duì)實(shí)踐項(xiàng)目中主要橋梁梁型進(jìn)行軌道排布設(shè)計(jì)，主要包括24 m簡(jiǎn)支梁、32 m 簡(jiǎn) 支梁、（28 + 48 + 28） m 連 續(xù)梁、（60 +112 + 60） m 連 續(xù)梁 、（68 + 128 + 68） m 連 續(xù)梁 、（36 +64 + 36） m連續(xù)梁和（48 + 80 + 48） m連續(xù)梁等。同時(shí)，對(duì)任意長(zhǎng)度的路基、隧道和特殊橋梁上的無砟軌道排布進(jìn)行了自動(dòng)化和智能化設(shè)計(jì)。無砟軌道的排布設(shè)計(jì)基于優(yōu)化的軌道板排布算法進(jìn)行自動(dòng)布置，該優(yōu)化算法遵循標(biāo)準(zhǔn)軌道板優(yōu)先布置的原則，最大程度減少非標(biāo)準(zhǔn)板和非標(biāo)準(zhǔn)扣件間距的使用。此外，無砟軌道的排布設(shè)計(jì)完全基于線路三維空間線形進(jìn)行設(shè)計(jì)。基于軌道BIM設(shè)計(jì)軟件的無砟軌道排布智能設(shè)計(jì)不僅提高了無砟軌道設(shè)計(jì)的效率，而且提高了設(shè)計(jì)的精度和合理性。

圖9 CRTSⅢ型板式無砟軌道排布設(shè)計(jì)方案圖

3.3 工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)

基于創(chuàng)建的軌道BIM模型，按標(biāo)段劃分統(tǒng)計(jì)軌道工程數(shù)量。軌道工程數(shù)量主要包含軌道鋪設(shè)長(zhǎng)度、軌道道床結(jié)構(gòu)數(shù)量以及附屬設(shè)施等。軌道鋪設(shè)長(zhǎng)度完全依據(jù)模型創(chuàng)建的三維空間線形長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，提高了軌道鋪設(shè)長(zhǎng)度計(jì)算精度。軌道道床結(jié)構(gòu)數(shù)量依據(jù)實(shí)際工點(diǎn)三維模型作為數(shù)據(jù)源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由于模型創(chuàng)建考慮了曲線超高和實(shí)際三維空間鋪設(shè)長(zhǎng)度，其統(tǒng)計(jì)精度大幅提高如圖10所示。基于軌道模型進(jìn)行工程數(shù)量計(jì)算，在計(jì)算精度和效率方面均得到提升。

圖10 基于BIM模型統(tǒng)計(jì)軌道工程數(shù)量圖

3.4 二維圖紙輸出

目前，二維施工圖紙仍舊是當(dāng)前鐵路建設(shè)的重要依據(jù)。因此，基于BIM模型輸出二維施工圖紙是BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用的關(guān)鍵要求之一。依據(jù)創(chuàng)建的參數(shù)化軌道設(shè)計(jì)方案和模型，通過讀取模型設(shè)計(jì)參數(shù)，直接生成標(biāo)準(zhǔn)的無砟軌道二維施工圖紙（如圖11所示）。其次，對(duì)道岔、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器等特殊的參數(shù)化構(gòu)件進(jìn)行了無砟軌道三維配筋設(shè)計(jì)，依據(jù)創(chuàng)建的詳細(xì)三維參數(shù)化構(gòu)件，直接生成相應(yīng)的二維施工圖紙。此外，根據(jù)三維模型創(chuàng)建了特殊軌道結(jié)構(gòu)的三維可視化軸測(cè)視圖圖紙，將其補(bǔ)充到現(xiàn)有二維施工圖紙中，豐富了傳統(tǒng)二維施工圖紙內(nèi)容，更加利于施工階段施工人員進(jìn)行識(shí)圖和理解。

圖11 基于BIM模型輸出二維圖

3.5 施工數(shù)據(jù)自動(dòng)提取

基于創(chuàng)建的軌道BIM模型，根據(jù)中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，按照EBS、IFD標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模型進(jìn)行了分解、編碼和信息附加。根據(jù)軌道工程無砟軌道施工需求附加相應(yīng)定位信息并通過軟件進(jìn)行了施工數(shù)據(jù)自動(dòng)提取。在項(xiàng)目應(yīng)用中通過軟件自動(dòng)提取了無砟軌道道床板定位關(guān)鍵控制角點(diǎn)、底座施工模板安裝關(guān)鍵點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息以及相應(yīng)的里程和編碼信息，供下游施工階段鋪軌和鋪設(shè)無砟軌道道床結(jié)構(gòu)使用，避免施工階段因人為計(jì)算誤差或錯(cuò)誤造成無砟軌道底座和道床板施工偏差問題。

4 結(jié)束語

本文依托研發(fā)的軌道BIM正向設(shè)計(jì)軟件，在多個(gè)項(xiàng)目軌道設(shè)計(jì)中進(jìn)行了全流程的BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)傳遞障礙、設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)可視化等問題，設(shè)計(jì)計(jì)算效率和三維模型繪制效率提高至少50倍。需注意的是，計(jì)算效率的提高需要強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)資源的支撐，若采用一般設(shè)計(jì)電腦恐無法達(dá)到上述設(shè)計(jì)效率。然而，前述應(yīng)用效果表明軌道BIM正向設(shè)計(jì)流程和場(chǎng)景是正確的，軌道BIM正向設(shè)計(jì)軟件功能滿足當(dāng)前鐵路軌道工程BIM設(shè)計(jì)的各項(xiàng)需求，其準(zhǔn)確性、高效性和合規(guī)性等得到了實(shí)踐的驗(yàn)證。后續(xù)研究將加強(qiáng)實(shí)踐和積累經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化專業(yè)軟件，使之與硬件水平和設(shè)計(jì)習(xí)慣更加匹配，提高BIM技術(shù)在鐵路軌道工程的應(yīng)用深度和廣度，為鐵路工程新基建和數(shù)字化建設(shè)提供服務(wù)。