BIM經(jīng)典案例 BIM技術(shù)應(yīng)用于陽大鐵路接觸網(wǎng)設(shè)計

陽大鐵路是指從陽泉北站到大寨之間，途徑陽泉市、晉中市的鐵路建設(shè)項目。新建陽泉北至大寨鐵路項目起點位于陽泉市盂縣陽泉北站，由石太客專K101+103引出，終點位于晉中市昔陽縣大寨村YSK36+900處，線路全長90.669km，其中正線長77.91km，支線長12.759km。以客為主，以貨補(bǔ)客，客貨兼顧。

接觸網(wǎng)設(shè)計現(xiàn)狀

接觸網(wǎng)是電氣化鐵路系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，包括電氣設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計與機(jī)械裝配，是一個精細(xì)、復(fù)雜的系統(tǒng)。傳統(tǒng)二維設(shè)計以CAD圖紙呈現(xiàn)，雖然在設(shè)計過程中采用輔助軟件提升了設(shè)計效率，但在各專業(yè)之間，以及與施工單位、業(yè)主之間的配合和交流中存在以下缺點。

(1)接觸網(wǎng)平面設(shè)計中，設(shè)備設(shè)施通常采用簡化的圖形符號和線條進(jìn)行標(biāo)識，與實際情況相差甚遠(yuǎn)，不利于直觀表達(dá)。

(2)接觸網(wǎng)專業(yè)與其他專業(yè)接口較多，二維CAD成果只能展示本專業(yè)的設(shè)計內(nèi)容，不能清晰表達(dá)與各專業(yè)間的詳細(xì)配合，現(xiàn)場施工過程中易出現(xiàn)碰撞沖突情況，造成返工和損失。

(3)接觸網(wǎng)平面二維圖紙的設(shè)計參數(shù)不能涵蓋線路的實際情況，對情況復(fù)雜的工點，需要設(shè)計人員進(jìn)行現(xiàn)場勘測確定設(shè)計方案，可能出現(xiàn)安裝圖不適用的情況。

BIM技術(shù)以3D技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建筑工程項目各種相關(guān)的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項目相關(guān)信息詳盡的數(shù)字化表達(dá)。BIM技術(shù)可將工程信息內(nèi)容利用三維模型進(jìn)行立體直觀表達(dá)，并賦予設(shè)備屬性;利用多專業(yè)協(xié)同設(shè)計平臺，實時展現(xiàn)各專業(yè)的設(shè)計內(nèi)容，避免專業(yè)間的“差、錯、漏、碰”，BIM技術(shù)的諸多優(yōu)點能有效改善傳統(tǒng)設(shè)計中的缺陷。隨著我國鐵路工程向低碳、環(huán)保、節(jié)能、可持續(xù)的方向發(fā)展，BIM技術(shù)應(yīng)用于鐵路接觸網(wǎng)全生命周期是一大趨勢。

四電IFC標(biāo)準(zhǔn)及軟件

現(xiàn)有國內(nèi)外BIM標(biāo)準(zhǔn)基本用于建筑行業(yè)，并不涵蓋鐵路行業(yè)，因此需要制定一套完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，在鐵路工程中實現(xiàn)BIM應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化。2013年5月，中國鐵路總公司正式啟動“鐵路工程建設(shè)和信息化關(guān)鍵技術(shù)研究”等科研項目，包括BIM技術(shù)運用于鐵路設(shè)計、施工、運維各階段。2015年12月，由鐵三院牽頭編制，鐵路BIM聯(lián)盟發(fā)布《鐵路工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標(biāo)準(zhǔn)(1.0版)》，主要涵蓋鐵路站前各專業(yè)領(lǐng)域;2016年7月，由鐵一院牽頭編制，鐵路BIM聯(lián)盟發(fā)布《鐵路四電工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標(biāo)準(zhǔn)》，主要涵蓋鐵路通信、信號、電力變電、接觸網(wǎng)4個專業(yè)領(lǐng)域。

IFC標(biāo)準(zhǔn)對BIM模型數(shù)據(jù)存儲格式、語義擴(kuò)展方式、數(shù)據(jù)訪問方法、一致性測試進(jìn)行規(guī)范，同時對實現(xiàn)BIM模型屬性的加載及工程算量提供標(biāo)準(zhǔn)。鐵路四電IFC標(biāo)準(zhǔn)體系的建立和完善是一項長期工作，需要與試點項目進(jìn)行實踐驗證。

Bentley軟件在工廠設(shè)計(石油、化工、電力、醫(yī)藥等)和基礎(chǔ)設(shè)施(道路、橋梁、市政、水利等)領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢，在接觸網(wǎng)設(shè)計方面也具有其獨特優(yōu)點：

(1)二維設(shè)計和三維設(shè)計是在Microstation平臺上進(jìn)行，實現(xiàn)了一個平臺、一個模型、一個數(shù)據(jù)架構(gòu)。

(2)軟件內(nèi)部設(shè)置了接觸網(wǎng)部件庫，能夠自動繪制平面和橫斷面圖，以及交付施工的數(shù)據(jù)和材料明細(xì)表。

(3)具有面向?qū)ο蟮膮?shù)化創(chuàng)建工具，可實現(xiàn)智能的對象關(guān)聯(lián)、參數(shù)化建模等，并實現(xiàn)二維圖與三維模型的智能聯(lián)動。

但【Bentley軟件】在應(yīng)用細(xì)節(jié)上不夠精確，對我國本土化的接觸網(wǎng)設(shè)計有待加強(qiáng)。其對接觸網(wǎng)的某一局部工點(如車站)的設(shè)計可滿足要求，但對長大線路設(shè)計還需進(jìn)一步研發(fā)拓展。

達(dá)索系統(tǒng)的CATIA軟件在航空航天、汽車、建筑設(shè)計領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，針對鐵路行業(yè)采用BIM技術(shù)設(shè)計特點，提供良好平臺，同時實現(xiàn)鐵路多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計要求。CATIA軟件的主要優(yōu)點如下：

(1)在對工程項目全過程中產(chǎn)生的各類信息(如三維模型、圖紙、合同、文檔等)進(jìn)行集中管理的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)管理平臺ENOVIA為項目團(tuán)隊提供信息交流和協(xié)同工作環(huán)境，對項目中的數(shù)據(jù)存儲、溝通交流、進(jìn)度計劃、質(zhì)量監(jiān)控、成本控制等實行統(tǒng)一的協(xié)作管理。

(2)實體和曲面能夠交互操作，具有強(qiáng)大的建模能力和模型庫，滿足接觸網(wǎng)設(shè)計要求，提供智能化的樹結(jié)構(gòu)，用戶可方便快捷地對模型進(jìn)行重復(fù)修改。

(3)基于骨架聯(lián)動思想，各專業(yè)之間有了緊密聯(lián)系，當(dāng)上序?qū)I(yè)骨架更改后，相關(guān)專業(yè)的骨架和設(shè)計內(nèi)容能夠聯(lián)動修改，大幅提高設(shè)計效率。

【BIM應(yīng)用】

陽大鐵路是鐵三院的BIM試點項目。選擇達(dá)索系統(tǒng)的CATIA軟件作為BIM設(shè)計平臺，基于CATIA軟件平臺采用BIM技術(shù)，對接觸網(wǎng)專業(yè)進(jìn)行設(shè)計的流程主要包括：三維模型建立、上下序信息確認(rèn)、骨架設(shè)計、接觸網(wǎng)設(shè)備模型布置、設(shè)計驗證和設(shè)計發(fā)布等。接觸網(wǎng)設(shè)備沿線路的架設(shè)與橋梁、隧道等密切相關(guān)，參考線路專業(yè)發(fā)布的線路中心線、橋梁專業(yè)發(fā)布的墩臺信息和隧道專業(yè)發(fā)布的隧道輪廓信息等，利用CATIA軟件的Knowledge Pattern進(jìn)行接觸網(wǎng)骨架的生成。

基于CATIA軟件平臺采用BIM技術(shù)的接觸網(wǎng)設(shè)計能夠直觀表達(dá)接觸網(wǎng)設(shè)施與橋梁、路基等設(shè)施的詳細(xì)狀況，與傳統(tǒng)二維設(shè)計相比更加直觀、精確，對接觸網(wǎng)設(shè)備位置及型號選擇意義重大。

更多培訓(xùn)課程： 新鄉(xiāng)BIM 更多學(xué)校信息： 河南新鄉(xiāng)優(yōu)路教育培訓(xùn)學(xué)校 咨詢電話：