馬瑞 張建平

摘要：本文主要針對鐵路信號存儲BIM標準相關研究，包括對信號部件的分解模式、屬性要求、應用案例和IDM等的研究;參考大量資料文獻中對鐵路信號施工BIM數(shù)據(jù)庫建設研究，提出了實現(xiàn)鐵路信號施工BIM數(shù)據(jù)庫建設方法，并依據(jù)不同研究下，BIM仍然存在的相關問題提出相應的解決方法。經過實踐研究表明，BIM數(shù)據(jù)庫儲存不僅可以應用到鐵道信號施工之中，也可以應用到鐵路的其它工程領域。為制定鐵道工程BIM數(shù)據(jù)庫實施標準，將有效促鐵路BIM軟件的開發(fā)以及為今后對鐵路BIM數(shù)據(jù)庫的應用研究提供參考。

Abstract： This paper mainly focuses on the research on BIM standard of railway signal storage， including the decomposition mode of signal components， attribute requirements， application cases and IDM. Referring to the research on BIM database construction of railway signal construction in a large number of documents， this paper puts forward the construction method of BIM database for railway signal construction， and puts forward the corresponding suggestions according to the related problems of BIM under different studies. The practice shows that BIM database storage can not only be applied to railway signal construction， but also to other engineering fields of railway. In order to formulate the implementation standard of BIM database for railway engineering， it will effectively promote the development of railway BIM software and provide reference for the application research of railway BIM database in the future.

關鍵詞：鐵道信號;BIM數(shù)據(jù)庫;建設方案

Key words： railway signal;BIM database;construction scheme

中圖分類號：U231? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）27-0187-02

0? 引言

隨著BIM技術的不斷發(fā)展，國內外建筑行業(yè)已經開始滿足各種BIM技術標準。與建筑行業(yè)相比，BIM技術在鐵路行業(yè)起步較晚。目前，大部分與鐵路有關的BIM技術標準仍在研究制定中。典型的BIM標準是工業(yè)基礎類（IFC）國際標準和BIM系列標準，由鐵路BIM聯(lián)盟（CRBIM）IFC制定和發(fā)布，是BIM數(shù)據(jù)存儲和交換標準化的綜合國際標準?；谶@種情況，國內外鐵路信號BIM技術專家，介紹了鐵路信號BIM存儲標準的定義，提出了鐵路信號BIM存儲標準缺失的基本解決方案，以保證鐵路技術全生命周期信息交換的集成性和完整性。

1? 鐵路信號BIM數(shù)據(jù)存儲標準的研究內容與原則

依據(jù)我國制定的“鐵路信號BIM存儲標準”中的相關內容：信號部件的分離、屬性要求、應用案例和信息供應手冊（IDM）。在現(xiàn)有鐵道施工標準和站前專業(yè)標準的基礎之中，對鐵道信號領域的相關內容進行擴充和完善;鐵路信號BIM標準的測試和開發(fā)應遵循七個基本原則：可移植性、可擴展性、兼容性、選擇性、抽象性、可重復性和用戶友好性[1]。

2? 鐵路信號構件分解研究

2.1 分解模式

拆除鐵路構件有三種方式：系統(tǒng)拆除、實體拆除和空間規(guī)劃?？臻g分解主要用于建筑施工。軌道信號主要用于在地下場地基礎上安裝不同的系統(tǒng)和電纜布置，并沒有突出線路的空間布置。因此，信號技術主要采用系統(tǒng)與實體分離相結合的方法，將鐵道信號系統(tǒng)細分成為若干個子系統(tǒng)，然后在設備級對各子系統(tǒng)的各個組成部分進行分解。

2.2 共享構件

在鐵路系統(tǒng)的信號部件中，有些部件可分為其他鐵路專業(yè)，如電纜、標志、電源、管道、機柜、立柱等，這些部件不僅可用于信號技術，也可以應用在鐵道工程其它方面。這些組件在數(shù)據(jù)定義過程中成為“共享組件”，盡可能利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)結構，實現(xiàn)“最小擴展”，所有專業(yè)領域首先對各自專業(yè)的劃分部分進行分類，然后將其放在其他專業(yè)領域。

2.3 鐵路信號BIM數(shù)據(jù)存儲標準的研究與制定

在部件設計中，信號技術中常用的部件被列為“系統(tǒng)子系統(tǒng)設備”，但部件和部件（或概念與概念、類與類）間相互關聯(lián)。現(xiàn)行的統(tǒng)一建模語言（UML）主要用于鐵路標準BIM的制定，鐵路信號專業(yè)的UML模型中每個組件都可以定義為“類”，信號子系統(tǒng)的結構可以用“關聯(lián)、聚合、組合、泛化、依賴”的比率來定義，“實現(xiàn)”所表示的鐵路信號分配和中央定位系統(tǒng)的UML模型如圖1所示。

3? 鐵路信號屬性需求研究

屬性要求是BIM標準的核心內容之一。應要求列車信號屬性根據(jù)部件轉換到：定義的結果分配每種類型部件的屬性。需要注意組間的重復定義，在圖1之中就是組合不同子系統(tǒng)的相同組件，然后在合并后為每種類型的組件定義屬性，并在每個屬性集中定義具體的屬性[2]。每個組件類型一些與大多數(shù)組件相同的屬性類型具有組件標識屬性、幾何屬性、材料屬性等，為了有效避免對不同子系統(tǒng)的重復定義，首先要對鐵道信號的系統(tǒng)集進行統(tǒng)一整理，然后對每種類型的不同組件的具體屬性進行定義[3]。這些屬性都是依據(jù)不同組間的不同技術屬性進行區(qū)分的，對每個組件都是分開定義的。無論是公共屬性還是專有屬性，其組件都包含基本描述和相關信息。屬性需求列表如表1所示?；久枋霭ńM件編號、類型、屬性集、屬性、描述和值類型。關聯(lián)信息定義組件貢獻的共同或共同性質。組件的類型主要是由于屬性加點存在的集存類型，其必須在單獨的表中列出。

4? 鐵路信號用例及IDM研究

鐵路信號IDM的目標是規(guī)范在整個生命周期的某個階段，向軟件供應商提供交互需求，最終提供實現(xiàn)鐵路信號機BIM存儲標準的解決方案。通過對應用實例的定義和分析，可以明確定義每個應用主體之間信息交互的目的。在鐵路信號IDM的實際開發(fā)過程中，涉及多種信息的使用情況。程序的應用應當實施依據(jù)用戶的需求進行制定的，其主要是突出應用案例的真實性。鐵道信號系統(tǒng)的設計就是將一個IDM的交互實例進行信息交互需求的描述作用，并對其運行階段以及內容進行描述。

交互需求可以更精確地描述流程圖中的數(shù)據(jù)對象，并根據(jù)實際需要調整交互表的格式和內容。鐵路信號系統(tǒng)第一規(guī)劃階段的交互要求（部分）見表2，其中，該計劃的第一階段是由于鐵路信號系統(tǒng)的交互要求，特別是在信息交換過程中，包括發(fā)送者和接收者;交換過程的目的和內容以及應用的相關領域，這些屬性集也是IDM的一部分。在IDM中，屬性集可以直接使用屬性需求中定義的屬性信息。

5? 結束語

本文主要描述了鐵道信號BIM建設的相關標準和內容，以及對信號組件的分解、屬性要求、應用案例和IDM的研究，通過上述內容的研究，能進一步對交通BIM、鐵路BIM軟件開發(fā)和鐵路BIM應用研究提供方向與發(fā)展標準，需要指出的是，BIM標準化還需要相關人員不斷研究與實踐，因為現(xiàn)行的鐵路信號BIM數(shù)據(jù)存儲標準仍然存在一些不足之處，不能全面、完美地詮釋整個BIM數(shù)據(jù)庫儲存的標準，因此，研究內容并不是最終結論。

參考文獻：

[1]李迎九.智能建造技術在鐵路建設管理中的應用探索[J].中國鐵路，2018（5）：7-13.

[2]王峰.我國高速鐵路智能建造技術發(fā)展實踐與展望[J].中國鐵路，2019（4）：1-8.

[3]鐵路BIM聯(lián)盟.鐵路工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標準（1.0版）[J].鐵路技術創(chuàng)新，2016（1）：5-177.

作者簡介：馬瑞（1988-），女，回族，寧夏固原人，本科，講師，研究方向為鐵道信號教學管理;張建平（1987-），男，甘肅隴南人，本科，講師，從事鐵道信號教學研究。