韓永君

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

0 引言

我國(guó)鐵路正處于飛速發(fā)展的時(shí)代，并逐年向海外市場(chǎng)擴(kuò)展，隨著客運(yùn)高速的發(fā)展，貨運(yùn)重載也緊跟其后，成為目前我國(guó)鐵路建設(shè)的重點(diǎn)方向［1］。Eastman等［2］在19世紀(jì)70年代提出建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）的概念后，各國(guó)大力開發(fā)BIM應(yīng)用系統(tǒng)。隨著我國(guó)鐵路聯(lián)盟組織團(tuán)隊(duì)日趨壯大，鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)在鐵路行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用。5年來(lái)，統(tǒng)籌考慮鐵路行業(yè)的特殊性和全生命周期管理需要，組織研究鐵路各專業(yè)領(lǐng)域信息模型的定義、信息語(yǔ)義標(biāo)準(zhǔn)和信息傳遞標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。建立了鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)體系框架，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

2017年政府工作報(bào)告中指出：到2020年，高鐵運(yùn)營(yíng)里程將達(dá)到3萬(wàn)km，覆蓋80%以上的大城市。我國(guó)鐵路建設(shè)預(yù)計(jì)仍將高位運(yùn)行，鐵路BIM市場(chǎng)需求旺盛。中老、雅萬(wàn)、莫喀高鐵等“走出去”項(xiàng)目對(duì)BIM技術(shù)的需求凸顯。隨著綜合交通驅(qū)動(dòng)日益增長(zhǎng)，各省市陸續(xù)發(fā)布BIM技術(shù)應(yīng)用指導(dǎo)意見(jiàn)，以雄安、深圳為代表，BIM與CIM融合發(fā)展逐漸迫切。以BIM技術(shù)縱向維度構(gòu)建整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程，可以檢出實(shí)際建設(shè)過(guò)程中的部分問(wèn)題，及時(shí)探討對(duì)應(yīng)的解決方案，并且能對(duì)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)進(jìn)行多次反復(fù)的模擬建設(shè)，以避免實(shí)際建設(shè)過(guò)程中由于各種原因造成的返工。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以加快推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，并為建筑安全事故、建筑質(zhì)量問(wèn)題，建筑環(huán)境問(wèn)題提供有效的解決辦法［3］。

在此結(jié)合朔黃鐵路信號(hào)系統(tǒng)特點(diǎn)：

（1） 整理分析信號(hào)系統(tǒng)構(gòu)件資源，擴(kuò)充重載鐵路信號(hào)系統(tǒng)模型；

（2） 緊密結(jié)合重載鐵路對(duì)信號(hào)設(shè)備的要求，優(yōu)化補(bǔ)充BIM模型存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)（IFC）、分類標(biāo)準(zhǔn)（IFD）及精度標(biāo)準(zhǔn)（LOD）；

（3） 以BIM技術(shù)應(yīng)用研發(fā)為手段，堅(jiān)持自主創(chuàng)新與二次開發(fā)相結(jié)合，開發(fā)符合朔黃鐵路特點(diǎn)的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維過(guò)程中的BIM應(yīng)用，包含族庫(kù)及設(shè)備管理系統(tǒng)、可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及線纜敷設(shè)優(yōu)化系統(tǒng)。

1 朔黃鐵路信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)維需求

BIM是一種借助特定軟件創(chuàng)建包含工程信息的三維模型并應(yīng)用于項(xiàng)目各個(gè)階段的數(shù)據(jù)化工具，是基于最先進(jìn)的三維數(shù)字設(shè)計(jì)和工程軟件所構(gòu)建的可視化數(shù)字建筑模型，可以為建設(shè)與運(yùn)維單位的各部門人員提供“模擬和分析”的統(tǒng)一科學(xué)協(xié)作平臺(tái)，使整個(gè)工程項(xiàng)目在各階段能有效地節(jié)約成本、提高效率［4］?；贐IM的鐵路運(yùn)維平臺(tái)建設(shè)符合新時(shí)期數(shù)據(jù)建設(shè)和面向服務(wù)的發(fā)展需求，能夠進(jìn)一步推進(jìn)工程數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和運(yùn)維過(guò)程的智能化管理。

1.1 設(shè)計(jì)方案三維可視化

應(yīng)用BIM技術(shù)將專業(yè)、抽象的項(xiàng)目方案描述通俗化、三維可視化，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員、業(yè)主、項(xiàng)目審查人員和其他參與者更易理解設(shè)計(jì)意圖、更易激發(fā)創(chuàng)新思維，提出改進(jìn)方案，最大程度滿足項(xiàng)目需求，為項(xiàng)目立項(xiàng)和決策提供直觀的依據(jù)［5］。

1.2 設(shè)計(jì)過(guò)程協(xié)同化

應(yīng)用BIM技術(shù)將各專業(yè)間獨(dú)立分散的設(shè)計(jì)成果，置于統(tǒng)一的三維協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境中，綜合分析比選站房技術(shù)方案，直觀檢查差、錯(cuò)、漏、碰，避免因誤解或溝通不及時(shí)造成的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。

1.3 專業(yè)模擬可視化

利用BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)三維模型與數(shù)值分析軟件聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)以下方面的功能：

（1）模型與數(shù)值分析軟件之間二維計(jì)算聯(lián)動(dòng)；

（2）模型與數(shù)值分析軟件之間三維計(jì)算聯(lián)動(dòng)；

（3）模型與三維渲染軟件之間數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)；

（4）模型與性能分析軟件之間數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)。

1.4 設(shè)計(jì)流程規(guī)范化

建立設(shè)計(jì)階段的BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范BIM實(shí)施內(nèi)容和過(guò)程，使BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)流程中做到有據(jù)可依，減少現(xiàn)階段BIM盲目應(yīng)用和各種非標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施造成的大量財(cái)力、物力、人力和時(shí)間等資源的浪費(fèi)及損耗，降低實(shí)施信息化的成本和風(fēng)險(xiǎn)［6］。

1.5 設(shè)計(jì)成果可優(yōu)化

應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行三維可視化集成，能直觀查詢?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)、工程數(shù)量和投資估算，分析方案合理性，能對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，保證方案可行、最優(yōu)。

2 朔黃鐵路BIM技術(shù)

采用BIM技術(shù)，結(jié)合虛擬仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)室內(nèi)外設(shè)備的模塊化布置與智能化配置、信號(hào)電纜徑路三維創(chuàng)建、通過(guò)監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)反應(yīng)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)等，以便在建立鐵路信號(hào)模型時(shí)達(dá)到快速、方便、準(zhǔn)確地模塊化創(chuàng)建［7］。涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有信號(hào)設(shè)備BIM構(gòu)件族庫(kù)的建設(shè)與管理技術(shù)、信號(hào)工程模型的輕量化引擎及同步發(fā)布技術(shù)、基于BIM的微機(jī)監(jiān)測(cè)接口技術(shù)。BIM技術(shù)下的模型族庫(kù)管理平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)集成的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用和管理，在虛擬平臺(tái)中形成一套精益化的管理模式，實(shí)現(xiàn)信息充分共享和無(wú)縫管理。

朔黃鐵路車站信號(hào)BIM仿真系統(tǒng)主要包含5部分（見(jiàn)圖1）。

圖1 朔黃鐵路車站信號(hào)BIM仿真系統(tǒng)

2.1 重載信號(hào)BIM族庫(kù)建立

朔黃鐵路重載信號(hào)設(shè)備模型總量61個(gè)，確定BIM建模工具為Bentely，主要軟件為MS、ABD和Powercivil，參照IFD標(biāo)準(zhǔn)，以朔黃鐵路回鳳站為基礎(chǔ)完成朔黃鐵路重載信號(hào)BIM族庫(kù)建設(shè)，進(jìn)行族庫(kù)科學(xué)分類管理，重載信號(hào)BIM族庫(kù)示例見(jiàn)圖2。

圖2 重載信號(hào)BIM族庫(kù)示例

結(jié)合朔黃重載信號(hào)設(shè)備特征，建立描述設(shè)施設(shè)備、工程特定結(jié)構(gòu)、工作原理的系統(tǒng)模型或數(shù)學(xué)模型，這些模型應(yīng)符合BIM的技術(shù)體系。

2.2 BIM信號(hào)設(shè)備輕量化解析

立足重載信號(hào)BIM族庫(kù)，結(jié)合朔黃鐵路實(shí)際，自主開發(fā)了BIM文件管理工具，用于解析巨規(guī)模線狀數(shù)文件，滿足大文件的整體展示需求；支持BIM文件的多終端無(wú)插件在線瀏覽。具體實(shí)現(xiàn)方式為：

（1） 實(shí)現(xiàn)解析標(biāo)準(zhǔn)IFC格式類型的BIM模型；

（2） 實(shí)現(xiàn)Revit、Tekla、Bentely等建模軟件建立的大模型輕量化處理，依然保留BIM信息；

（3） 支持增加IFC標(biāo)簽屬性，并攜帶屬性導(dǎo)出；

（4） 具備跨終端（PC和移動(dòng)端）直接查看BIM模型功能；

（5） 具有BIM模型展示、操作（比如放大、縮小、刨切、點(diǎn)選構(gòu)件、透明、著色等）功能；

（6） 實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)云端存儲(chǔ)，打開瀏覽器訪問(wèn)地址直接查看，無(wú)需安裝插件。

輕量化解析工具，基于WebGL繪圖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用輕量化、流式加載、硬件加速技術(shù)，將各種三維模型的組織結(jié)構(gòu)、屬性信息、幾何圖形，轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一格式的輕量化模型構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)、屬性、幾何圖形數(shù)據(jù)的自動(dòng)關(guān)聯(lián)提取，并轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式的輕量化三維模型構(gòu)件，支持瀏覽BIM幾何模型、查看模型信息、漫游、剖切顯示、設(shè)備分組拾取顯示和隱藏等多種功能［8］。結(jié)合朔黃鐵路特點(diǎn)，研究分析不同專業(yè)所需的構(gòu)件資源，擴(kuò)充鐵路特有的專業(yè)領(lǐng)域類別，定義分類屬性，完善鐵路設(shè)備的分類編碼（IFD），對(duì)族庫(kù)進(jìn)行科學(xué)分類管理。

通過(guò)模型數(shù)據(jù)管理模塊，對(duì)BIM模型及模型對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行管理，具有族庫(kù)文件修改、刪除、導(dǎo)入等功能。同時(shí)，具有族庫(kù)文件標(biāo)簽及屬性新增、修改、刪除等操作功能，支持不同用戶對(duì)族庫(kù)進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證?；谳p量化引擎，滿足多終端無(wú)插件在線瀏覽模型及遠(yuǎn)程查看與下載。

IFC數(shù)據(jù)管理模塊包括IFC數(shù)據(jù)列表和IFC數(shù)據(jù)添加功能。IFC數(shù)據(jù)列表界面顯示所有的IFC數(shù)據(jù)，可以根據(jù)IFC數(shù)據(jù)名稱、狀態(tài)查詢相應(yīng)的數(shù)據(jù)。BIM設(shè)備輕量化解析工具界面見(jiàn)圖3。

圖3 BIM信號(hào)設(shè)備輕量化解析工具界面

2.3 聯(lián)鎖與BIM信號(hào)設(shè)備仿真控制

結(jié)合BIM信號(hào)設(shè)備和車站信號(hào)設(shè)備聯(lián)鎖關(guān)系，對(duì)回鳳站實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖與BIM信號(hào)設(shè)備仿真控制，回鳳站聯(lián)鎖界面見(jiàn)圖4，車站BIM信號(hào)設(shè)備仿真控制見(jiàn)圖5，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

圖4 回鳳站聯(lián)鎖仿真界面

圖5 車站BIM信號(hào)設(shè)備仿真控制

（1） 確定聯(lián)鎖制式，確定聯(lián)鎖的站場(chǎng)平面圖和聯(lián)鎖表；

（2） 編制站場(chǎng)數(shù)據(jù)，確定室內(nèi)設(shè)備的聯(lián)鎖關(guān)系；

（3） 編寫聯(lián)鎖邏輯代碼及BIM虛擬場(chǎng)景和信號(hào)機(jī)、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)、機(jī)械室組合柜繼電器的數(shù)據(jù)接口；

（4） 實(shí)現(xiàn)和完成2D模式的聯(lián)鎖仿真。

基于回鳳站的聯(lián)鎖BIM車站室內(nèi)外設(shè)備邏輯關(guān)系控制功能，依據(jù)BIM模型開發(fā)族庫(kù)管理模塊，包括設(shè)備各類、各個(gè)階段的信息添加和維護(hù)，編寫B(tài)IM室內(nèi)外模型（信號(hào)機(jī)、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)、機(jī)械室組合柜繼電器等）與聯(lián)鎖的接口，實(shí)現(xiàn)2D聯(lián)鎖+BIM仿真模擬。聯(lián)鎖控制室外道岔轉(zhuǎn)換、信號(hào)機(jī)開放、軌道電路占用出清狀態(tài)顯示。

虛擬車站使用BIM三維仿真模擬技術(shù)真實(shí)還原車站及相應(yīng)的室外信號(hào)設(shè)備，通過(guò)場(chǎng)景漫游及定位功能，全方位配合聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，同時(shí)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)操作控制虛擬車站的設(shè)備，虛擬車站及室外信號(hào)設(shè)備見(jiàn)圖6。

圖6 虛擬車站及室外信號(hào)設(shè)備

2.4 可視化監(jiān)測(cè)

以微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為依托，進(jìn)行信號(hào)設(shè)備可視化功能開發(fā)。選擇回鳳站進(jìn)行試點(diǎn)，還原室內(nèi)、外信號(hào)設(shè)備及信息采集模塊狀態(tài)；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)接口，采用BIM虛擬設(shè)備對(duì)真實(shí)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還原，實(shí)時(shí)還原設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及屬性、設(shè)備位置定位，報(bào)警數(shù)據(jù)定位、故障設(shè)備范圍定位等功能。信號(hào)設(shè)備室組合架可視化監(jiān)測(cè)示意見(jiàn)圖7。

圖7 信號(hào)設(shè)備室組合架可視化監(jiān)測(cè)示意圖

2.5 信號(hào)電纜敷設(shè)優(yōu)化

通過(guò)建立設(shè)備、橋架、線槽、線纜等BIM信息模型，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的機(jī)柜規(guī)劃布置，結(jié)合BIM特有的碰撞檢測(cè)、施工工藝工法、以及RTT、A*算法，實(shí)現(xiàn)線纜敷設(shè)的自動(dòng)排位排序。在避免線纜交叉的情況下，確保線纜敷設(shè)路徑最優(yōu)化，生成包含路由、長(zhǎng)度、線纜規(guī)格型號(hào)的線纜清冊(cè)。其具體步驟如下：

（1） 構(gòu)建站場(chǎng)房屋模型，確定室內(nèi)實(shí)用空間大??；

（2） 根據(jù)設(shè)備布置圖布設(shè)室內(nèi)BIM模型，從族庫(kù)選擇相應(yīng)設(shè)備拼接室內(nèi)BIM模型；

（3） 根據(jù)配線圖生成電纜清冊(cè)，通過(guò)電纜清冊(cè)實(shí)現(xiàn)線纜自動(dòng)敷設(shè)；

（4） 線纜基本路徑繪制和關(guān)鍵點(diǎn)添加及屬性設(shè)置；

（5） 規(guī)劃布放及排序的優(yōu)化調(diào)整，在避免線纜交叉的情況下，確保敷設(shè)線纜的路徑最優(yōu)化；

（6） 線纜算量及線纜敷設(shè)過(guò)程智能輸出。

信號(hào)電纜敷設(shè)優(yōu)化系統(tǒng)示意見(jiàn)圖8，通過(guò)信號(hào)電纜敷設(shè)優(yōu)化系統(tǒng)工具對(duì)信號(hào)設(shè)備室內(nèi)的信號(hào)電纜進(jìn)行敷設(shè)和碰撞檢查。

圖8 信號(hào)電纜敷設(shè)優(yōu)化系統(tǒng)示意圖

由于繼電器組合架背部配線復(fù)雜且易出錯(cuò)，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行組合架、分線盤等配線，容易因圖紙本身錯(cuò)誤以及配線過(guò)程中的人為失誤導(dǎo)致配線出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常使用，嚴(yán)重情況下可能導(dǎo)致鐵路安全事故發(fā)生，因此利用提出的信號(hào)電纜敷設(shè)優(yōu)化方案，可有效避免配線錯(cuò)誤導(dǎo)致的返工、誤工和安全事故［9］。繼電器組合架配線BIM示意見(jiàn)圖9、機(jī)柜底部電纜溝槽走線BIM示意見(jiàn)圖10。

圖9 繼電器組合架配線BIM示意圖

圖10 機(jī)柜底部電纜溝槽走線BIM示意圖

3 朔黃鐵路全生命周期信息管理

3.1 可行性研究階段

項(xiàng)目的可行性研究階段，對(duì)影響工程建設(shè)的因素、條件進(jìn)行全面分析，避免錯(cuò)誤的投資決策。建設(shè)項(xiàng)目的可行性研究包括對(duì)投資機(jī)會(huì)的分析、初步可行性的研判、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的可行性、評(píng)估決策項(xiàng)目的投資預(yù)算［10］。

可行性研究階段的項(xiàng)目信息主要為投資決策信息，包括場(chǎng)地環(huán)境信息、信號(hào)設(shè)備外觀分析、信號(hào)設(shè)備功能設(shè)計(jì)、項(xiàng)目預(yù)算決策等。

3.2 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段的出發(fā)點(diǎn)習(xí)慣于總體概念設(shè)計(jì)，信號(hào)設(shè)計(jì)工程師根據(jù)實(shí)際車站的信號(hào)工程需要，給出具體的設(shè)計(jì)方案和圖紙。隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展，信號(hào)工程師可以在空間維度上實(shí)踐自己的項(xiàng)目理念，這是傳統(tǒng)信號(hào)設(shè)計(jì)無(wú)法想象的。設(shè)計(jì)階段成果是可接受的信號(hào)施工圖紙和配線圖紙，滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

3.3 施工階段

工程施工階段根據(jù)項(xiàng)目應(yīng)用階段可分為計(jì)劃階段和實(shí)施階段。

（1）計(jì)劃階段主要進(jìn)行施工前的準(zhǔn)備工作，包括制定施工計(jì)劃、材料計(jì)劃以及估算施工成本等。在對(duì)施工圖紙足夠的研判分析下，輔以施工方法和施工組織的制定，就能基本得知相關(guān)的信息數(shù)據(jù)［11］。為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過(guò)程計(jì)劃，施工階段產(chǎn)生的變更設(shè)計(jì)也會(huì)引起設(shè)計(jì)階段的完善處理，因此有效協(xié)同兩階段的管理對(duì)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有明顯效果。計(jì)劃階段還需要明確招投標(biāo)的范圍，同時(shí)編制技術(shù)規(guī)格書。

（2）實(shí)施階段是對(duì)計(jì)劃階段成果的有效執(zhí)行，支持設(shè)計(jì)信息和施工計(jì)劃向建筑實(shí)體轉(zhuǎn)變的過(guò)程，包括具體的施工工具、責(zé)任劃分、任務(wù)分配、材料使用、構(gòu)件加工、建造拼裝等活動(dòng)。實(shí)施階段的信息包括設(shè)計(jì)處理信息、施工過(guò)程計(jì)劃和相關(guān)附加信息，集成化應(yīng)用這些信息是施工活動(dòng)的加速器。

施工階段存在的信息類別包括施工方案模擬、施工工藝模擬、施工進(jìn)度模擬、施工成本控制、施工現(xiàn)場(chǎng)管理等信息［12］。根據(jù)工程方案模擬的分類，又分為場(chǎng)地平面布局、項(xiàng)目投標(biāo)決策、材料進(jìn)場(chǎng)、虛擬建造、組織協(xié)同合作等信息。

3.4 運(yùn)維階段

運(yùn)維階段包含設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)、建筑物的運(yùn)營(yíng)維護(hù)、工程設(shè)施管理等內(nèi)容［13］。設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)過(guò)程需要設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行壽命、周圍環(huán)境等信息，以保證設(shè)備在適宜的環(huán)境中能更長(zhǎng)久地運(yùn)作；建筑物的運(yùn)營(yíng)維護(hù)是整合人員、設(shè)施、技術(shù)和管理流程，主要包括對(duì)人員工作和生活空間進(jìn)行規(guī)劃、維護(hù)、維修、應(yīng)急等管理；工程設(shè)施管理需要考慮建筑內(nèi)部空間分配，主要需求信息包括樓層分布、信號(hào)設(shè)備布局和房間信息等。

目前鐵路部門已經(jīng)應(yīng)用一些運(yùn)維系統(tǒng)，但現(xiàn)有運(yùn)維系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中暴露出準(zhǔn)確度及精細(xì)度低且各系統(tǒng)間信息無(wú)法共享和協(xié)同［14］。針對(duì)以上不足，為最大程度利用運(yùn)維信息的使用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維系統(tǒng)中各部門間的信息協(xié)同，提升運(yùn)維管理的質(zhì)量和效率。根據(jù)BIM技術(shù)的特點(diǎn)，搭建基于BIM的運(yùn)維系統(tǒng)框架（見(jiàn)圖11），解決原有運(yùn)維系統(tǒng)信息協(xié)同不足的問(wèn)題。系統(tǒng)框架客戶端、系統(tǒng)應(yīng)用層及數(shù)據(jù)共享層的信息說(shuō)明分別見(jiàn)表1—表3。

圖11 基于BIM的運(yùn)維系統(tǒng)框架

表1 客戶端信息說(shuō)明

表2 系統(tǒng)應(yīng)用層信息說(shuō)明

表3 數(shù)據(jù)共享層信息說(shuō)明

4 結(jié)論

（1） 通過(guò)對(duì)IFC標(biāo)準(zhǔn)的研究，提出基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的BIM構(gòu)件族庫(kù)建設(shè)方案，并結(jié)合朔黃鐵路項(xiàng)目特點(diǎn)整理細(xì)化IFD標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上建立朔黃鐵路重載信號(hào)BIM族庫(kù)，填補(bǔ)了鐵路重載信號(hào)BIM族庫(kù)空白。

（2） 考慮重載鐵路應(yīng)用特點(diǎn)，基于WebGL自主開發(fā)了適用于重載鐵路的輕量化瀏覽引擎，將各種三維模型的組織結(jié)構(gòu)、屬性信息、幾何圖形轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一格式的輕量化模型構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)、屬性、幾何圖形數(shù)據(jù)的自動(dòng)關(guān)聯(lián)提取。

（3） 結(jié)合鐵路重載信號(hào)特點(diǎn)以及信號(hào)線纜布放規(guī)劃復(fù)雜的問(wèn)題，通過(guò)建立設(shè)備、橋架、線槽、線纜等BIM信息模型，開發(fā)了基于BIM模型的線纜規(guī)劃布放及排序的智能布線工具。在確保避免線纜交叉的情況下，實(shí)現(xiàn)線纜敷設(shè)路徑最優(yōu)化。