基于BIM的铁路工程单元虚拟建造关键技术研究.pdf
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1、基于 BIM 的铁路工程单元虚拟建造关键技术研究朱一(中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所,北京100081)摘要:为提高传统建筑设计和管理的效率,降低工程建造成本,研究基于 BIM(BuildingInformationModeling)的铁路工程单元虚拟建造技术。将铁路工程单元按功能、专业、工项、构件等进行单元划分,通过文档流程引擎、电子沙盘、仿真模拟等关键技术,模拟重点单元施工过程,改进并优化施工流程。研究结果可有效提高实际工程建设效率,为 BIM 在铁路工程的全面应用提供技术支撑。关键词:BIM;工程单元;虚拟建造;流程引擎;电子沙盘中图分类号:U21:TP39文献标识码:
2、ADOI:10.3969/j.issn.1005-8451.2023.10.07Key technologies for virtual construction of railway engineeringunit based on BIMZHUYi(InstituteofComputingTechnologies,ChinaAcademyofRailwaySciencesCorporationLimited,Beijing100081,China)Abstract:In order to improve the efficiency of traditional architectural
3、 design and management,and reduceengineeringconstructioncosts,thispaperstudiedthevirtualconstructiontechnologyofrailwayengineeringunitsbasedon BIM(Building Information Modeling).The paper divided railway engineering units into functional units,specialties,workitems,components,etc.,andsimulatedtoimpr
4、oveandoptimizetheconstructionprocessthroughkeytechnologies such as document process engine,electronic sand table,and simulation simulation,the constructionprocessofkeyunitstoimproveandoptimizetheconstructionprocess.Theresearchresultscaneffectivelyimprovetheefficiencyofactualengineeringconstructionan
5、dprovidetechnicalsupportforthecomprehensiveapplicationofBIMinrailwayengineering.Keywords:Building Information Modeling(BIM);engineering unit;virtual construction;process engine;electronicsandtable近年来,BIM(BuildingInformationModeling)技术被广泛应用于建筑行业,贯穿于项目规划、设计、施工、运营维护等全生命周期,在为参建各方提供协同工作平台、提高生产效率和建筑质量、节约成
6、本并缩短工期方面有明显效果1。利用 BIM 技术在铁路工程施工阶段前期对施工全过程进行虚拟建造,有利于验证施工方案的可行性并加快决策速度,从而切实提高工程建设效率。目前,已有众多学者在 BIM 虚拟建造方向做了相关研究。王胜军2提出了一套基于 BIM4D 虚拟建造技术的施工进度管理方案,实现了施工信息的高效整合,为施工进度管理与进度优化提供依据;王孟 钧 等 人3基 于 BIM 和 地 理 信 息 系 统(GIS,GeographicInformationSystem),从模式、方法及实现过程对 BIM 和 GIS 技术集成的有效途径进行分析,从设计界面、虚拟建造和协同平台 3 个维度探索我国
7、智慧城市与城市轨道交通发展路径;曾昊等人4提出基于 BIM 的铁路隧道附属洞室设计方法,配合BIM 软件的二次开发,有效地打通隧道设计上下游数据,显著提升隧道设计智能化水平;彭涛5研发并设计了基于.NET6 技术的铁路 BIM 可视化综合应用系统,通过工业基础类(IFC,IndustryFoundation收稿日期:2023-03-15基金项目:中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(K2018G055)作者简介:朱一,助理研究员。BIM 技术BIM Technology第32卷 第10期Vol.32 No.10文章编号:1005-8451(2023)10-0032-04RCA322023.
8、10 总第 319 期Class)文件解析转换、数模分离及属性数据存储等技术,实现了 BIM 解析、部署、应用一体化及动态场景演示等功能。以上研究均为 BIM 在铁路行业的信息化建设作出了有益探索。本文基于以上研究,针对铁路施工专业特点,提出基于 BIM 的铁路工程单元虚拟建造关键技术研究,通过文档流程引擎、电子沙盘动态更新及基于BIM 的仿真模拟等技术,为 BIM 在铁路工程的全面应用提供支撑。1 铁路工程单元划分铁路单位工程是按一个完整工程或一个相当规模的施工范围来划分的,为形成铁路工程施工标准化流程,根据施工工艺、建设要求及管理要求等因素,把铁路工程按功能、专业、工项、构件等进行单元划分
9、,示例如图 1 所示。(a)站前专业构件分类(b)站后四电专业构件分类图1铁路工程单元划分示例根据 BIM 构件标准化的思路,对铁路站前各专业及站后四电专业的标准构件进行面分类法分类。其中,将站前专业构件分类分为两级,第一级按照专业类别进行分类,如铁路工程共享专业及路基专业等,每个专业内再依据中国铁路 IFC标准从构件功能角度进行分类;将站后四电专业构件分类分为两级,第一级按照四电专业内的各个子专业进行分类,如公共类型专业及通信专业等,每个子专业内再依据中国铁路IFC标准从功能角度进行分类。施工单元对应于 BIM 模型构件,依据分类后的数据构建 BIM 构件库,实现 BIM 构件的标准化管理,
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