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        鐵路行業(yè)BIM+GIS綜合應(yīng)用探討

        2015-05-30 10:48:04操鋒
        中國新通信 2015年7期
        關(guān)鍵詞:全生命周期鐵路

        操鋒

        【摘要】 隨著鐵路設(shè)計的快速推進(jìn),如何保證設(shè)計、施工的質(zhì)量以及今后的鐵路的運(yùn)維安全是目前鐵路各方面相關(guān)人員迫切關(guān)心的問題。在建筑行業(yè),BIM技術(shù)發(fā)展迅速,并解決了建筑行業(yè)在施工中存在的很多問題,由此,鐵路領(lǐng)域引入BIM技術(shù)成為一種趨勢,本文就BIM+GIS技術(shù)在鐵路全生命周期的綜合應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

        【關(guān)鍵詞】 BIM+GIS 鐵路 全生命周期

        隨著鐵路技術(shù)的發(fā)展,人們對鐵路的設(shè)計速度、施工質(zhì)量等均要求得到全面提升。同時,鐵路的設(shè)計和施工任務(wù)也異常繁忙,隨著國家的相關(guān)政策以及地方的鐵路建設(shè)異常興起,鐵路設(shè)計和施工的任務(wù)更加的繁忙,那如何保證設(shè)計和施工的質(zhì)量?便是擺在鐵路設(shè)計和施工工作者面前需要迫切解決的問題。當(dāng)前,建筑業(yè)規(guī)模龐大,從業(yè)人員之多;另一方面,建筑業(yè)又是高消耗、高排放的產(chǎn)業(yè),對于這樣的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),總體規(guī)模雖大但效益不高。建筑業(yè)的任何一點(diǎn)技術(shù)進(jìn)步都會形成巨大的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。如何充分利用新技術(shù)資源改造傳統(tǒng)的建筑業(yè),是擺在我們面前的一項(xiàng)十分急迫的任務(wù)。在房建行業(yè),利用BIM技術(shù),取得了一定的成果,但是在鐵路行業(yè),起步較晚,再加上鐵路的性質(zhì),目前還處于探索階段,與建筑一樣的BIM單點(diǎn)應(yīng)用顯然不符合鐵路的特點(diǎn)。研究如何與鐵路的性質(zhì)結(jié)合起來進(jìn)行BIM應(yīng)用也是目前迫切需要解決的問題。由于鐵路是線狀結(jié)構(gòu),若進(jìn)行全專業(yè)BIM設(shè)計,則涉及到航察、線路、站房、地質(zhì)、橋梁、隧道等多達(dá)40多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計,由此一來,鐵路全專業(yè)的BIM設(shè)計必將與GIS結(jié)合起來。目前,鐵路行業(yè)的BIM應(yīng)用一般采取2種思路進(jìn)行,第一種就是以點(diǎn)帶面的形式,先將各特殊點(diǎn)優(yōu)先進(jìn)行BIM應(yīng)用,如橋、特大橋、隧道、站房等優(yōu)先,然后再進(jìn)行整條線路的BIM應(yīng)用;第二種是先將大的線路走通,然后再進(jìn)行細(xì)小的BIM應(yīng)用??傊?,這2種應(yīng)用的最終目的就是實(shí)現(xiàn)鐵路行業(yè)全專業(yè)的BIM應(yīng)用,只是手段不同。理想的BIM+GIS結(jié)構(gòu)框架如圖。

        如圖,其中標(biāo)準(zhǔn)包括BIM制圖標(biāo)準(zhǔn),配合標(biāo)準(zhǔn),交付標(biāo)準(zhǔn),還包括數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、存儲標(biāo)準(zhǔn),以及GIS各種存儲標(biāo)準(zhǔn)等,同時需建立技術(shù)及管理標(biāo)準(zhǔn),技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立主要包含模型精度標(biāo)準(zhǔn)LOD、模型信息標(biāo)準(zhǔn)、建模標(biāo)準(zhǔn)、軟件標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn);管理標(biāo)準(zhǔn)建立主要包括BIM應(yīng)用權(quán)責(zé)分配(各參與方在項(xiàng)目文件上的權(quán)限)、BIM管理流程(各參與方提供什么信息,提供方式以及各參與方在BIM平臺上協(xié)同方式)以及BIM招標(biāo)文件輔助編制等。下面就以全生命周期的BIM+GIS應(yīng)用進(jìn)行介紹。

        1、鐵路勘察階段的GIS+BIM應(yīng)用。通過相關(guān)的地質(zhì)和航察等信息,運(yùn)用BIM與三維GIS相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)鐵路線路的三維選線,找出鐵路線路最合理的走線方案,并將最終方案以三維的形式展示,供相關(guān)方?jīng)Q策。

        2、鐵路設(shè)計階段的BIM+GIS應(yīng)用。本階段的主要任務(wù)通過協(xié)調(diào)設(shè)計實(shí)現(xiàn)各專業(yè)模型的建立,并進(jìn)行相關(guān)專題的研究,如管線綜合、設(shè)計糾錯、性能分析、能耗分析以及出圖、工程數(shù)量統(tǒng)計以及BIM的深化設(shè)計。在條件容許的情況下,可以采用虛擬云平臺,在云平臺基礎(chǔ)上進(jìn)行BIM設(shè)計。在本階段與GIS的應(yīng)用主要體現(xiàn)在通過GIS將全專業(yè)的BIM模型進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)全線路的BIM設(shè)計。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的施工模擬,以指導(dǎo)施工。

        3、鐵路施工階段的BIM+GIS應(yīng)用。本階段結(jié)合GIS平臺和BIM竣工模型以B/S模式進(jìn)行項(xiàng)目管理平臺建設(shè),通過此平臺監(jiān)理方、建設(shè)方、設(shè)計者、管理者等均可進(jìn)行施工現(xiàn)場的管理,并可通過視頻監(jiān)控等手段隨時了解項(xiàng)目的進(jìn)度、施工質(zhì)量、技術(shù)安全等方面的問題。也可通過該平臺,即時了解、查詢、統(tǒng)計整條線路需關(guān)心的問題,通過BIM進(jìn)行現(xiàn)場比對等,指導(dǎo)施工。由于鐵路為線狀結(jié)構(gòu),通過GIS可準(zhǔn)確定位到相關(guān)的施工工點(diǎn),并可查詢到工點(diǎn)需要關(guān)心的所有信息。

        4、鐵路運(yùn)維階段的BIM+GIS應(yīng)用。在鐵路項(xiàng)目中,一般是建立BIM+GIS的鐵路設(shè)施資產(chǎn)及運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用竣工BIM模型,將設(shè)施資產(chǎn)管理與設(shè)備運(yùn)維管理集成到三維可視化平臺,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將各設(shè)備的使用情況納入到系統(tǒng)的管理范圍,進(jìn)行現(xiàn)場管理。鑒于鐵路線狀的特點(diǎn),該系統(tǒng)平臺采用GIS管理平臺。

        總之,要進(jìn)行BIM全生命周期的應(yīng)用,BIM需與GIS相結(jié)合,這也是目前研究的熱點(diǎn)。但由于目前相關(guān)條件還不成熟,在將來一個相當(dāng)長的時間內(nèi),這也是迫切需要解決的難題。只有解決了這個難題,未來在鐵路上的BIM應(yīng)用才能打破“數(shù)字孤島”,BIM數(shù)據(jù)從設(shè)計到施工、運(yùn)維等階段方可全線拉通,便可進(jìn)行鐵路BIM全生命周期的應(yīng)用。

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1]歐特克.BIM技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用——打造數(shù)字化地鐵站,摘自EaBIM-中國BIM第一門戶

        [2]祝嘉.在城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)的設(shè)想。建筑經(jīng)濟(jì),2008-12增刊:10-7~10-10

        [3]楊國華.某地鐵線的BIM+GIS系統(tǒng)規(guī)劃探討,摘自EaBIM-中國BIM第一門戶

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