閆立忠

(青連鐵路有限責任公司,青島 266499)

BIM技術(shù)在我國鐵路行業(yè)的研究和應(yīng)用已全面展開，各個鐵路項目逐漸將BIM技術(shù)作為衡量工程管理與施工質(zhì)量的重要指標，推廣應(yīng)用BIM技術(shù)是建設(shè)數(shù)字鐵路、智慧鐵路、精品鐵路的必然選擇[1]。

青連鐵路四電工程作為中國鐵路總公司工程管理中心選取的建筑信息模型技術(shù)(BIM)應(yīng)用試點項目之一，為中國鐵路BIM技術(shù)推廣應(yīng)用進一步積累了技術(shù)、管理經(jīng)驗，并培養(yǎng)人才，發(fā)揮BIM技術(shù)應(yīng)用示范帶頭作用。

1 項目概況

1.1 試點工程范圍

(1)青連鐵路膠南中繼站至董家口段，里程范圍DK89+000～改DK105+450，線路長度16.45 km。

(2)膠南牽引變電所相關(guān)工程，里程范圍DK72+000～DK74+000，DDK1+000～DDK3+000，線路長度4 km。

1.2 試點工程概況

試點工程包含兩部分，一部分為段落DK89+000～改DK105+450，線路全長16.45 km，段落中包含車站1座即董家口車站；分區(qū)所1座即董家口分區(qū)所；特大、大中型橋梁10座；路基長度共9 454.31 m。另一部分為膠南牽引變電所以及相應(yīng)的站前配套工程。

1.3 參與專業(yè)

鑒于四電工程的專業(yè)特點，青連鐵路四電BIM試點工程需站前、房建以及其他站后工程參與，作為四電工程的基礎(chǔ)，試點項目為站前、站后全專業(yè)協(xié)同設(shè)計。

本次BIM設(shè)計工作參與專業(yè)為通信、信息、信號、電力、牽引變電、接觸網(wǎng)專業(yè)，站前線路、軌道、橋梁、路基專業(yè)，以及房建、給排水專業(yè)。

1.4 軟件平臺

基于鐵路四電工程以及其他多專業(yè)協(xié)同的特點，本試點工程采用達索公司的軟件平臺以及二次開發(fā)來實施：項目采用達索物理服務(wù)器2017x系統(tǒng)，協(xié)同設(shè)計采用3DEXPERIENCE平臺，模型采用CATIA建模軟件，協(xié)同管理采用ENOVIA平臺，通過二次開發(fā)實現(xiàn)屬性賦予、驗證、數(shù)據(jù)交互等工作。

2 BIM技術(shù)在協(xié)同設(shè)計中的方法研究

設(shè)計階段的BIM應(yīng)用是整個鐵路四電工程建設(shè)的基礎(chǔ)，其應(yīng)用質(zhì)量關(guān)系到整個施工圖的質(zhì)量、模型交付質(zhì)量等，影響到下一階段的BIM工作開展。通過BIM技術(shù)進行協(xié)同設(shè)計，在同一項目環(huán)境中建立通信、信息、信號、電力、接觸網(wǎng)、牽引變電專業(yè)主體工程BIM模型，滿足空間布設(shè)合理性分析及檢測，綜合管線、設(shè)備設(shè)施碰撞檢查等BIM應(yīng)用，有效解決傳統(tǒng)設(shè)計溝通和信息傳遞不及時的問題，提高設(shè)計質(zhì)量和效率。協(xié)同工作流程及內(nèi)容見圖1。

圖1 BIM協(xié)同工作流程及內(nèi)容

2.1 多方全面參與，為BIM協(xié)同設(shè)計提供保障

通過3DEXPERIENCE設(shè)計協(xié)同平臺設(shè)置賬戶權(quán)限以及版本管理等功能，為項目參與各方開通獨立賬戶，設(shè)置角色權(quán)限，創(chuàng)建協(xié)同空間，配置數(shù)據(jù)成熟度等措施，保證BIM協(xié)同設(shè)計持續(xù)穩(wěn)定、高效有序推進。

(1)人員賬戶

在3DEXPERIENCE系統(tǒng)平臺中的用戶，擁有獨立的用戶名和密碼?？呻`屬于某個組織，擁有某些角色，為某個協(xié)同空間工作。

(2)角色權(quán)限

達索3DEXPERIENCE系統(tǒng)中角色常用的包括Reader、 Author、 Leader，不同的角色代表著對不同對象有不同的權(quán)限范圍，Reader表示有訪問權(quán)限，Author表示有創(chuàng)建和設(shè)計修改功能，Leader表示有管理設(shè)計資源的功能，包括模板庫(Catalog)、模板(Template)等。

(3)協(xié)同空間

協(xié)同空間包括模板空間和項目空間，協(xié)同空間按照保密等級分為4種：私有的，受保護的，公共的，標準的。

(4)數(shù)據(jù)成熟度及版本管理

數(shù)據(jù)成熟度常用的包括設(shè)計狀態(tài)(Under Global Design)、發(fā)布狀態(tài)(Released)、廢棄狀態(tài)(Obsolete)。

2.2 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫及平臺，為BIM設(shè)計及應(yīng)用提供同一數(shù)據(jù)源

達索軟件本身不具備鐵路設(shè)計功能，更沒有四電專業(yè)主要設(shè)備模型和標準構(gòu)件，通過建立四電專業(yè)本工程主要設(shè)備、構(gòu)件模型，并積累補充國鐵一級鐵路標準的專業(yè)模板，為整個項目設(shè)計協(xié)同及應(yīng)用管理提供統(tǒng)一的基礎(chǔ)環(huán)境：在3DEXPERIENCE平臺中登錄系統(tǒng)時，各專業(yè)組織選擇對應(yīng)專業(yè)，協(xié)同工作空間選擇青連線。青連鐵路工作空間分為項目空間和模板空間[2]。各專業(yè)在進行與項目有關(guān)的工作時，選擇在“QingLianLine”項目空間進行，各專業(yè)相關(guān)模板和標準設(shè)備存放在“Standard-專業(yè)”模板空間內(nèi)(圖2)。

圖2 青連鐵路BIM協(xié)同設(shè)計平臺

各專業(yè)基于同一數(shù)據(jù)源同步開展設(shè)計，為設(shè)計過程資料的傳遞帶來了便利，也避免了傳統(tǒng)設(shè)計上下序?qū)I(yè)因使用版本不一致產(chǎn)生差錯。同時，基于達索3DEXPERIENCE平臺和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，開展建模、管理、分析、展示、仿真等工作，各種應(yīng)用可直接使用BIM設(shè)計模型數(shù)據(jù)。

2.3 協(xié)同響應(yīng)機制是協(xié)同設(shè)計的核心

(1)自頂向下、骨架驅(qū)動

利用3DEXPERIENCE平臺和CATIA軟件開展鐵路各專業(yè)的三維設(shè)計，遵循“自頂向下逐級展開、骨架驅(qū)動模型”的設(shè)計思路，將每段BIM設(shè)計先按不同專業(yè)進行劃分，專業(yè)內(nèi)再按工點進行工程分解，形成總裝結(jié)構(gòu)樹。以線路空間曲線為主骨架，各專業(yè)內(nèi)再設(shè)計專業(yè)骨架，最后創(chuàng)建專業(yè)模型的方式，開展專業(yè)設(shè)計。青連鐵路四電BIM試點項目的總裝結(jié)構(gòu)樹如圖3所示。

圖3 青連鐵路工程結(jié)構(gòu)樹

(2)發(fā)布引用、更新同步

達索系統(tǒng)中下序?qū)I(yè)要使用上序?qū)I(yè)的資料，通過上序?qū)I(yè)發(fā)布骨架元素、下序?qū)I(yè)參考引用的方式實現(xiàn)，并且內(nèi)含自動響應(yīng)機制，當上序發(fā)布的骨架發(fā)生調(diào)整后，會以特殊的圖標自動通知下序?qū)I(yè)，需要更新骨架，下序?qū)I(yè)更新時會以先更新各級專業(yè)骨架，然后再按更新專業(yè)模型的順序逐步更新。

通過梳理傳統(tǒng)二維設(shè)計上、下序資料，研究在BIM環(huán)境下，站前專業(yè)與四電專業(yè)的上下序資料內(nèi)容和接口形式。在BIM設(shè)計環(huán)境下，四電專業(yè)通過協(xié)同設(shè)計管理平臺，向站前專業(yè)提出土建要求，站前專業(yè)在進行BIM設(shè)計時，以點、線、面、實體、坐標系等形式，為四電專業(yè)預(yù)留相應(yīng)骨架。四電專業(yè)確認骨架資料無誤之后，進行四電專業(yè)BIM設(shè)計[3]。

基于達索軟件平臺，建立BIM模式下協(xié)同設(shè)計的流程框架，進行建設(shè)項目設(shè)計同一專業(yè)內(nèi)部、不同專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(圖4)，如橋梁專業(yè)按照接觸網(wǎng)專業(yè)下序資料要求為其預(yù)留的支柱定位元素(圖5)，站場提供的道岔關(guān)鍵點位元素和信號專業(yè)根據(jù)道岔關(guān)鍵點位元素設(shè)計的信號機機位(圖6)。

圖4 橋梁與接觸網(wǎng)專業(yè)間接口應(yīng)用流程

圖5 橋梁提供接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)定位元素

圖6 站場提供道岔關(guān)鍵點位元素和信號專業(yè)設(shè)計的機位

3 BIM技術(shù)在項目管理中的方法及應(yīng)用

3.1 基于ENOVIA平臺的項目管理

使用達索ENOVIA協(xié)同管理平臺進行整個青連鐵路工程建設(shè)項目在設(shè)計、施工、建設(shè)管理以及運營維護等多方參與下的全生命周期管理，包括人員、權(quán)限、任務(wù)、流程、交付等。任務(wù)管理采用自頂向下逐級分解模式，總體建立總?cè)蝿?wù)節(jié)點、各專業(yè)互提信息要求的子任務(wù)和各專業(yè)總?cè)蝿?wù)子節(jié)點，并將不同任務(wù)分別指派給各專業(yè)負責人，由專業(yè)負責人再分下一級任務(wù)并指派，直至任務(wù)分解完成。

為加強項目過程控制，依據(jù)WBS分解原則，對青連鐵路四電BIM試點項目的相關(guān)工作進行任務(wù)分解。任務(wù)管理包括標準、骨架、模板、模型、二次開發(fā)、專業(yè)間發(fā)布、文檔等，原則上分解粒度為每項工作用時不超過3 d，并將各項工作具體落實到人，過程中責任人動態(tài)進行填報。工作任務(wù)分解如圖7所示。

圖7 ENOVIA平臺各專業(yè)工作任務(wù)分解

通過使用ENOVIA項目管理平臺使工程總體進度可控，過程中能及時發(fā)現(xiàn)控制點并提前做好協(xié)調(diào)工作。協(xié)同平臺記錄所有工作過程、交付物及審批流程，對交付物進行完整的版本控制，確保資料的正確性。

3.2 進度管理

鐵路四電工程施工現(xiàn)場千變?nèi)f化，有時候由于各方面的原因會造成進度管理上的問題，比如：設(shè)計圖紙的滯后帶來的進度管理問題；施工進度計劃編制不合理造成的進度管理問題；現(xiàn)場人員的素質(zhì)不高造成的進度管理問題；因參與者眾多，溝通和銜接不暢導(dǎo)致的進度管理問題以及施工環(huán)境的問題等[4]。正是由于在項目進度管理中存在諸多問題，因此，通過BIM技術(shù)將四電3D模型附加時間，構(gòu)成4D模擬，按照工程項目的施工計劃模擬現(xiàn)實的施工過程，通過虛擬建造，發(fā)現(xiàn)實際進度與進度計劃之間的差異，從而調(diào)整進度計劃，把控項目的進度管理。

通過將鐵路四電BIM模型與四電施工進度計劃關(guān)聯(lián)和場地狀況進行4D動態(tài)模擬，4D動態(tài)模擬可以形象地反映出施工過程中施工現(xiàn)場狀況以及各項數(shù)據(jù)的變化。通過對日期、工序的選擇，可直觀展示當日、當前工序工程進展情況以及工程量變化情況。比如通過分析接觸網(wǎng)各工序布置與施工進度之間、各種施工設(shè)施之間、材料供給與需求之間等諸多復(fù)雜的依存關(guān)系。將四電BIM模型和施工進度計劃連接起來，可實現(xiàn)BIM模型與進度軟件之間的雙向數(shù)據(jù)交流和反饋[5]。

3.3 成本管理

鐵路四電工程單位工程量內(nèi)的成本很高，而且線纜敷設(shè)和接線工作細致繁瑣，專業(yè)性要求高，由于不同專業(yè)的特點和線纜特性產(chǎn)生的人工成本差異較大。在傳統(tǒng)的鐵路四電成本管理和造價核算中存在材料浪費，盲目采購，檢查、驗收、領(lǐng)用控制不嚴，成本核算混亂、賬目不清晰，各環(huán)節(jié)相分離等現(xiàn)象[6]。

基于四電IFC以及BIM模型中的材料、尺寸等設(shè)計信息，ENOVOA平臺對設(shè)備進行統(tǒng)計匯總并生成設(shè)備數(shù)量清單(Bill of Material，BOM)，根據(jù)BOM及《鐵路工程預(yù)算定額》，逐步形成工程數(shù)量及工程預(yù)算統(tǒng)計結(jié)果。這種基于BIM的算量方法，將算量工作大幅度簡化，也為圖紙上沒有體現(xiàn)的線纜路徑提供了算量依據(jù)，減少了因人為原因造成計算錯誤，大量的節(jié)約了人為的工作量和所花費時間[7]。同時依據(jù)BOM對物資采購和工人領(lǐng)料作出嚴格精細化的管控，避免零散采購和材料浪費。

在傳統(tǒng)的成本核算方法下，一旦發(fā)生設(shè)計優(yōu)化或者變更，變更需要進行審批、流轉(zhuǎn)，造價人員就需要手動檢查設(shè)計變更，更改工程造價，這樣的過程不僅緩慢，而且可靠性不強。而BIM依靠強大的工程信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了二維施工圖與材料、造價等各模塊的有效整合與關(guān)聯(lián)變動，使得設(shè)計變更和材料價格等變動可以在BIM模型中進行實時更新。變更各環(huán)節(jié)之間的時間被縮短，效率提高，更加及時準確地將數(shù)據(jù)提交給工程各參與方，以便各方及時做出有效的應(yīng)對和調(diào)整[8]。

3.4 質(zhì)量安全管理

鐵路四電工程點多、線長、面廣、施工工序復(fù)雜、設(shè)計標準高、工藝要求精，配合部門多、施工人員分散、技能水平層次不齊，質(zhì)量安全管理工作繁瑣，是一項多方參與，多專業(yè)協(xié)調(diào)，多方位推進，多工種交叉作業(yè)的系統(tǒng)性工程。

通過工序模擬，對錯漏碰缺、交叉作業(yè)等影響工程質(zhì)量的位置進行重點分析，提前避免工程質(zhì)量問題。對于線纜走向，設(shè)備安裝方向嚴格按照四電BIM模型進行施工和安裝，利用工單管理系統(tǒng)分配到個人的任務(wù)進行有針對性的質(zhì)量管理和檢查，通過施工前三維交底、過程中實時查閱BIM模型、完工后拍照上傳等基于BIM模型和平臺技術(shù)的手段，對過程中精準有效的把控，保證并提升工程質(zhì)量，為全線靜態(tài)驗收、聯(lián)調(diào)聯(lián)試等工作奠定基礎(chǔ)。

鐵路四電工程的施工安全管理，可歸納為生產(chǎn)過程中對人、設(shè)備、環(huán)境風險因素的評估、消除和控制的綜合管理[9]。將BIM技術(shù)引入鐵路四電工程施工安全管理和風險控制當中，規(guī)避施工過程中的安全風險，通過CATIA建立精確的BIM模型模擬安全防護現(xiàn)場，尋找安全防護的關(guān)鍵部位，得出有效防護措施，安全性得以提高，提前規(guī)避風險。

3.5 變更管理

鐵路四電工程各個專業(yè)之間相互交叉、相互涵蓋，相互預(yù)留接口，每一個專業(yè)的變更都不是獨立的，往往是牽一發(fā)動全身，不僅對專業(yè)施工有影響，同時和進度、工序、成本等都有密不可分的聯(lián)系。

根據(jù)變更，在CATIA軟件中對模型進行及時更新，通過ENOVIA平臺在各個專業(yè)之間建立一致的變更流程，將變更決策清晰地傳達到所有受影響的專業(yè)，編排和同步從項目監(jiān)管到工程實施的變更場景，同時將變更與對應(yīng)版本的模型進行掛接，保持嚴格的控制和可追溯性。

4 BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用

4.1 設(shè)計優(yōu)化

各專業(yè)模型建完后，在進行專業(yè)間協(xié)調(diào)檢查時，發(fā)現(xiàn)了BIM設(shè)計過程中及圖紙設(shè)計過程中的部分專業(yè)接口問題[10]。

通過建立連貫的三維路基、橋梁電纜槽，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)電纜槽各自為政的設(shè)計方法存在的弊端，橋梁、路基完成各自區(qū)域內(nèi)電纜槽之后，未進行區(qū)間電纜槽過渡段設(shè)計，導(dǎo)致電纜槽無法銜接，電纜無法敷設(shè)。此類問題在實際設(shè)計時也經(jīng)常出現(xiàn)，路橋隧等站前專業(yè)在設(shè)計或者施工時，沒有考慮站后電纜槽銜接問題，導(dǎo)致四電施工進場之后，需要對電纜槽進行破壞和修復(fù)，造成不必要的損失。見圖8。

圖8 未進行橋梁路基電纜槽過渡段設(shè)計模型

針對這一問題，BIM設(shè)計人員根據(jù)標準圖集，結(jié)合工程實際情況，建立橋路、橋隧過渡段電纜槽詳細模板，提交路橋隧等相關(guān)專業(yè)，完善電纜槽過渡段設(shè)計(圖9)。

圖9 完成橋梁路基電纜槽過渡段設(shè)計模型

4.2 碰撞檢查

利用BIM設(shè)計多專業(yè)成果統(tǒng)一、協(xié)同的特點，在三維環(huán)境中全面檢查各專業(yè)設(shè)計成果，通過建立設(shè)備實際尺寸模型，并布置在三維環(huán)境中，可快速發(fā)現(xiàn)專業(yè)間設(shè)備碰撞、沖突，通過與設(shè)計團隊密切合作，修改碰撞和沖突，優(yōu)化傳統(tǒng)二維設(shè)計，為施工階段提供高質(zhì)量的設(shè)計圖紙和BIM模型。諸如，橋梁上接觸網(wǎng)下錨墜砣限制架與避車臺沖突，橋梁上接觸網(wǎng)下錨裝置與聲屏障沖突，以及站場接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)與電纜溝、電纜井、過軌管沖突等。見圖10～圖12。

圖10 橋梁上接觸網(wǎng)下錨墜砣限制架與避車臺沖突

圖11 接觸網(wǎng)支柱與橋梁結(jié)構(gòu)沖突

圖12 接觸網(wǎng)支柱與電纜井沖突

4.3 設(shè)備安裝位置合規(guī)性檢查

對信號設(shè)備外緣限界檢查，以及信號機顯示距離及遮擋檢查。

在此次青連鐵路BIM設(shè)計中，對信號設(shè)備設(shè)施的安全凈距以及信號機顯示距離等內(nèi)容進行了設(shè)計及檢查。利用現(xiàn)有技術(shù)條件和專業(yè)技術(shù)手段建立可視化限界圖例，并進行人工確認檢查，將出現(xiàn)碰撞、遮擋、侵限的關(guān)鍵節(jié)點進一步修改和處理，確保設(shè)計成果的正確性和合規(guī)性。

利用此項BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)信號設(shè)備設(shè)施的限界、碰撞、視距范圍的可視化，能夠一目了然地了解各個設(shè)備設(shè)施的安裝情況是否滿足設(shè)計規(guī)范、是否發(fā)生沖突與碰撞、是否出現(xiàn)顯示范圍內(nèi)的遮擋等設(shè)計問題，能夠有效開展多專業(yè)協(xié)同設(shè)計及碰撞檢查，提高設(shè)計的準確性和適用性。見圖13～圖15。

圖13 出站信號機顯示距離及外緣凈距范圍

圖14 調(diào)車信號機顯示距離及外緣凈距范圍

圖15 進站信號機顯示距離及外緣凈距范圍

4.4 施工模擬

由于鐵路四電工程施工有其特殊的施工順序和作業(yè)組織方式，如電力專業(yè)和接觸網(wǎng)專業(yè)要按鋪軌區(qū)段設(shè)置作業(yè)區(qū)段，統(tǒng)籌考慮與站前專業(yè)、鋪軌專業(yè)交叉配合施工。整體施工組織要按照“大循環(huán)，小流水”的程序化方式進行施工；變電專業(yè)施工不受線路施工制約，無緊前工序制約，但受大型電氣設(shè)備供貨、外電引入、房屋進度等影響。而且由于傳統(tǒng)的二維圖紙只包含本專業(yè)的管線以及設(shè)備的基本情況，不能了解整個系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)系，也不能呈現(xiàn)出集成圖紙的效果，所以在施工過程中會經(jīng)常發(fā)生系統(tǒng)、專業(yè)間的沖突碰撞。通過BIM技術(shù)的引入，可以對鐵路四電工程進行BIM三維模型可視化的施工模擬[11]。通過模擬四電工程的施工順序和作業(yè)組織方式，可以直觀地看到各專業(yè)及各系統(tǒng)之間的空間關(guān)系及碰撞問題等。在施工之前，及時解決通過BIM施工模擬發(fā)現(xiàn)的各方面問題，從而進行方案的改進和優(yōu)化，提升施工質(zhì)量，減少浪費，創(chuàng)造價值[12]。

通過BIM技術(shù)，對鐵路四電工程進行三維模型可視化的施工模擬，不但可以解決各專業(yè)、各系統(tǒng)之間的工序問題和碰撞問題，還可以解決四電的設(shè)備定位、現(xiàn)場空間分析、資源分配計劃等施工階段的各種問題，給四電的施工帶來了巨大的幫助。

5 鐵路BIM標準的應(yīng)用和驗證

5.1 鐵路IFC標準的應(yīng)用和驗證

本項目BIM實施依據(jù)《鐵路四電工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標準》(1.0版)。在IFC標準類下建立相應(yīng)的三維模型，并附加相應(yīng)的IFC屬性集[13]。由于IFC4.0中原有的實體和屬性集未包含在鐵路四電IFC標準中，所以在達索系統(tǒng)中補充鐵路四電IFC相關(guān)實體和屬性集，還將原IFC4.0中與四電有關(guān)的內(nèi)容部署在達索系統(tǒng)中[14]。例如在鐵路四電IFC現(xiàn)有的基礎(chǔ)上新增枚舉項定義CANTILEVER腕臂、SUPPORTOR肩架，新增屬性Pset_Cable Carrier Segment Type Cantilever、Pset_CableCarrierSegmnentTypeSupportor。

各專業(yè)首先形成了本專業(yè)的IFC分類和屬性表，然后在ENOVIA平臺上通過定義擴展類型的方式，完成IFC分類和屬性集在達索系統(tǒng)的部署，并進行了將BIM模型導(dǎo)出成ifc格式的文件的測試驗證，保證創(chuàng)建的BIM模型符合IFC標準，能被其他支持IFC的軟件正確識別[15]。

5.2 鐵路IFD標準的應(yīng)用和驗證

本項目BIM實施依據(jù)《鐵路工程信息模型分類和編碼標準》。明確編碼原則，并為模型添加IFD編碼[16]。IFD標準的分類多，覆蓋面廣，若應(yīng)用場景不明確，將難以選用IFD編碼。因此，四電專業(yè)根據(jù)工程實際情況與設(shè)計習慣，制定IFD編碼原則，使本項目中設(shè)備和構(gòu)建編碼規(guī)則一致，為查詢和搜索奠定基礎(chǔ)。通過開發(fā)IFD查詢與部署工具，將BIM模型賦予IFD編碼，并可自動更新。

5.3 交付精度標準的應(yīng)用和驗證

本項目BIM實施依據(jù)《鐵路工程信息模型交付精度標準》，本項目對照《鐵路工程信息模型交付精度標準》(征求意見稿)[17]，將標準中所要求的幾何精度和信息深度以三維模型和IFC、IFD的形式添加至BIM模型中。

幾何精度：按照工程圖紙，建立四電各專業(yè)設(shè)備、構(gòu)件及線統(tǒng)的模型，模型幾何精度均可達到1 mm。

幾何信息：根據(jù)工程實際需求，建立工程三維模型，包含設(shè)備模型的長、寬、高以及定位信息等[18]。

非幾何信息：通過部署IFC屬性集、IFD分類編碼以及達索系統(tǒng)自帶的模型信息，完成模型的非幾何信息的添加。

5.4 工程結(jié)構(gòu)分解

各專業(yè)工程結(jié)構(gòu)分解按照《鐵路工程設(shè)計信息模型表達標準》中設(shè)計單元的劃分，并結(jié)合《鐵路工程信息模型結(jié)構(gòu)分解標準》(暫行)，選取適合專業(yè)特點的方法進行分解，形成適合本項目的工程結(jié)構(gòu)[19]。

5.5 對標準的建議

(1)交付精度標準中需要輸入的非幾何信息，需要與IFC的屬性相對應(yīng)；

(2)交付精度標準中需要輸入的非幾何信息，如廠家信息等無法在設(shè)計階段獲取的，需要修改交付精度標準；

(3)針對IFD編碼方式不唯一的情況，建議統(tǒng)一編碼原則；

(4)IFC缺乏對于施工、運維等應(yīng)用階段的全部描述，其各類設(shè)備、纜線等的屬性集不完全適用于

模型全生命周期的應(yīng)用，建議考慮工程全生命周期的應(yīng)用。

6 結(jié)論與展望

青連鐵路四電BIM試點項目是首次開展以四電為主的全專業(yè)的BIM應(yīng)用項目，站前站后多專業(yè)BIM協(xié)同設(shè)計，實現(xiàn)鐵路四電工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標準(IFC)的部署、驗證和補充，實現(xiàn)鐵路工程信息模型分類和編碼標準(IFD)查詢和部署，探索BIM三維模型的建立，完成四電工程由2D向3D、4D轉(zhuǎn)變，探索BIM技術(shù)在設(shè)計、施工、運維中的應(yīng)用，以數(shù)字化、信息化和可視化的方式提升設(shè)計精度和深度，并達到施工信息的無縫傳遞、管理協(xié)調(diào)、安全質(zhì)量控制等目的。

通過青連鐵路四電BIM試點工程，探索BIM成果驗收、審核、轉(zhuǎn)發(fā)、歸檔等管理模式和實現(xiàn)途徑，為真正實現(xiàn)BIM技術(shù)在鐵路四電工程全生命周期中的應(yīng)用，提供了可參考的案例[20]。