BIM技术在铁路站场中的应用分析

崔玉坤

中铁三局集团第二工程有限公司

BIM技术在铁路站场中的应用分析

崔玉坤

中铁三局集团第二工程有限公司

BIM技术，通过数字信息仿真来模拟铁路站场的实际信息，在国外已经开始广泛的使用，目前我国铁路站场中也引入了BIM技术，本文主要是通过阐述铁路站场中BIM的应用现状，针对BIM的特点来进行优势分析，提出铁路站场各个建设阶段BIM技术的应用构建。

BIM技术；铁路站场；应用分析

1 引言

近些年，我国铁路建设有了很大的发展，尤其是高速铁路方面，有了瞩目的成就，在这种发展趋势下，我国铁路技术会逐步走向国际市场，对铁路建设尤其是铁路站场的建设要求会越来越高，我们应该投入更高的技术来进行建设，在与传统技术相比较之下，BIM技术在铁路站场建设中具有很明显的优势，可以对铁路站场建设实现全周期寿命管理。目前BIM技术已经在日本及欧美等一些国家工程应用中取得了一些成果，国内的铁路建设也开始思考将BIM技术引入到站场建设中，来提升整体的建设水平，本文正是在这样的背景下展开分析。

2 铁路站场中BIM技术应用现状

2.1 现状分析

Building Information Modeling，即BIM（信息建筑模型）于上世纪70年代在美国诞生，是建筑业最先提出的，随后拓展到建筑工程领域，作为一种新型的技术，对建筑工程的发展有很大的推动作用，并且应用范围也从美国扩展到欧洲以及日本等地区，这些地区引进BIM技术，并且在建筑等行业提出相关技术要求，同时建立了相关的使用标准[1]。我国随着经济的发展，建筑领域随之有了较大的发展，也引入了BIM技术，尽管我国BIM技术应用起步比较晚，但是经过十几年努力的探索，BIM技术应用在建筑等行业日趋成熟。但是与建筑行业对比，BIM技术在铁路站场中的应用还不完善，主要还处于设计这一初步阶段。铁路站场包括电力、信号、道岔、各类机车、货物线、到发线、正线、机务段、工务段、调车场、到发场、编组场等多种设施，结构复杂，种类繁多，因而只有少数的站房中应用了BIM技术，而在整个铁路战场中运用BIM技术还存在着一定的难度，另外，与设计方案相比而言，战场的改进与优化需要依靠图纸，这使整个过程繁琐庞大[2]。

2.2 在铁路战场中应用BIM技术的优势

在铁路站场中运用BIM技术，能够建立一个完整的三维模型图，这其中包括所有在战场内的参数化之后的项目结构功能、几何尺寸和空间关系，并且能够随时进行联动修改，在规划设计阶段或者施工运营阶段都能够让参与方获得充足的信息，各参与方还能够根据同一个三维模型进行协同工作。

2.3 铁路站场中应用BIM技术的特点

2.3.1 完备性

BIM技术能够包括战场中所有项目的结构功能、几何尺寸和空间关系，比如工程造价信息统计的逻辑关系、信号设备的类型、道岔和钢轨等材料原件的性能、站房和线路的位置等。

2.3.2 关联性

处于BIM中的各项目之间能够关联与识别，当模型中的一项比如股道发生变化，那么与之相关的项目会对位置进行相关的调整，达到合理的距离。

2.3.3 一致性

在项目周期的不同阶段中，模型信息是始终一致的，针对不同的要求，只需要在原模型上进行参数的修改和扩充即可，这极大地省时省力，并且不用重新建模，有效避免了不同阶段所建模型不同的情况。

从上述分析来看，运用BIM技术，在铁路站场中建立信息模型，能够让站场更加信息化、直观化和科学化，这种打破传统设计理念的新技术，在观念和方式上都取得了很大的进步，我们应该对其进行研究和使用。

3 铁路站场中BIM的建立

3.1 构建站场设备构件

建立战场中的异构族构件是目前建立铁路站场BIM模型的一大难点，不同于墙、柱、梁等常规的类型，战场中所需要的都是信号机、钢轨、轨枕等非常规的构件，这种情况下，BIM建立过程中不能直接打开软件自带的族构件，需要通过编辑器进行自行构建。首先应该选择族样板当做是编辑的模板，在族样板中绘制出所需构件的边界，并且在族样板上添加参照线，按照标准的所需尺寸进行绘制，严格控制其参数的准确性，最后通过放样与融合等功能实现构件的空间构造；钢轨族与轨枕等的建立需要考虑复杂的结构形式，随着线路的需要，应该运用自适应样板族进行构建，并且要在其中添加适合的自适应点，让构件能够根据适应变化的形状；在对警冲标、信号机等进行构建时，因其具有曲面，应该运用体量族样板进行创建，并且反复运用建材和融合对其进行修改，使其满足曲面的需求[3]。

3.2 BIM模型的建立

对于铁路站场中中间站等的建立，可以直接使用软件实现，但是对于钢轨和轨枕等异构族进行连接时要进行二次开发，通过分析加载原理，在二次开发的函数中查找加载函数，接着用遍历函数找出加载的族构件，通过对族构件的参数访问来进行定线或者定点；钢轨、轨枕等构件要在绘制中心线之后进行放置，并且将自适应点放置到线路中心上，使相应的构件能够适应线路的变化，并且能够通过对间距参数和加载长度进行调整，实现钢轨和轨枕都能够按照现实要求进行间距和长度的加载，保证模型的准确性与真实性，最终形成科学准确地三维BIM模型[4]。

4 结语

本文通过对BIM技术进行详细的分析，提出在铁路站场中应用BIM技术的基本思路，能够基本实现站场中三维模型的建立。从目前各方面来看，我国BIM技术在铁路站场中的广泛使用还需要一段时间才能实现，需要铁路各部门的共同努力，但是这种技术是现在我们铁路站场以及其他建筑工程技术运用发展的一个方向，应该给予重视。

[1] 王明生,彭兴东.BIM技术在铁路站场中的应用探讨[J].铁道运输与经济,2015,9(10):29～32.

[2] 卢祝清.BIM在铁路建设项目中的应用分析[J].铁道标准设计,2011,10(8):4～7.

[3] 石耀勇,兰婷.浅析BIM技术在铁路建设中的应用[J].铁路工程造价管理,2014,3(6):65～67.

[4] 吴彬,高辉.BIM技术在大型铁路站房综合管线中的实践应用分析[A].中国勘察设计协会建筑环境与设备分会·铁道系统委员会、中国铁道学会工程分会暖通空调专业委员会.2014铁路暖通年会论文集[C].中国勘察设计协会建筑环境与设备分会·铁道系统委员会、中国铁道学会工程分会暖通空调专业委员会,2014:6.

崔玉坤，男，安徽蚌埠人，工程师，研究方向：铁道工程

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