通过完成新建牵引系统全专业BIM模型,总结牵引供电供电系统BIM建模方法和依据,同时完成一套牵引供电系统参数化BIM构件库数据,可以为后续同类项目提供建模参考。基于BIM模型在设计阶段完成了参数化建模和出图、数据录入及编码、工程量统计等应用,在施工阶段完成了工序模拟、进度模拟、成本管理等应用,将不同阶段BIM应用点在平台上集成化应用管理并整理平台应用手册,为后续同类项目提供BIM应用参考。
1.电气化铁路牵引供电系统BIM技术概述
BIM并非任何一款软件,也不只是一项信息化技术,而是一种全新的工作模式,对工程领域工具、技术、流程、组织结构、思维方式、分配方式、管理模式等进行改革的系统工程,并服务于项目设计、施工、运营、维护整个生命周期。BIM是引领建筑工程行业信息技术走向更高层次的一项革新,也是应用于建筑各类工程行业信息技术发展到今天的必然产物,它的全面应用,将为各个工程行业的科技进步产生无可估量的影响。铁路项目建设要求逐步提高,同时还要面临自然环境的考验,将铁路建设与建筑信息模型结合,是未来铁路工程中新的发展趋势。近些年,铁路行业内已在大力推进BIM技术的研究与探索,并在部分试点工程中得到了初步应用。新建京张高铁、京雄高铁率先提出“智能铁路”的概念,这标志着铁路建设与新技术正在紧密结合。
2.国内外铁路BIN现状
2.1.国外铁路BIM现状
在国外,BIM技术在不同铁路工程中有着不同深度的应用,BIM技术作为工程信息化手段之一,在国外部分铁路工程项目中,取得了一定的社会效益和经济效益。在数字化大潮的驱动下,德国铁路将数字化进程视作宝贵的发展契机,实施了一系列数字化举措来推进铁路运输和运营、铁路基础设施的数字化发展,力争成为行业领导者。针对铁路基础设施建设模块,德国铁路提出到2020年底,实现所有项目BIM规划的战略。2014年,德国铁路发起了全欧范围内的针对新的项目管理系统的招标活动,最终采用了iTWO5DBIM平台实施其数字化战略,对铁路基设施建设进行5DBIM虚拟规划与管控。
2.2.中国铁路BIM现状
根据铁路工程建设信息化总体方案的部署,BIM是实现铁路工程建设信息化的主要技术发展方向,BIM技术对铁路工程建设有着巨大的发展潜力和应用价值。2013年我国铁路行业逐步启动BIM技术研究工作,针对业内规章制度、关键技术、实施策略等一系列问题展开研究,推进BIM技术在铁路工程设计、建设、运营等全寿命周期的应用;同年12月,中国铁路BIM联盟成立,围绕铁路BIM信息化平台、全寿命周期关键技术及隧道、桥梁、客站开展科研攻关,取得了多项科研成果和技术创新,填补了BIM在铁路行业应用的空白;2014年,中国铁路BIM标准体系的研究全面启动,推动铁路工程信息化管理手段的创新应用;2017年,中国铁路总公司提出要着力打造数字化智能化铁路,结合京沪高铁等一批示范铁路线,探索BIM技术在高铁养护运营及维修中的应用;2018年1月,中国铁路总公司提出到2020年,中国铁路除了在铁路规模和质量达到世界领先,铁路技术装备和创新能力也要达到世界领先,复杂环境和特殊地质条件下铁路工程设计建造和BIM应用技术水平显著提高。从行业和政策可见,铁路工程BIM技术应用的“春天”已经到来,现阶段铁路行业BIM技术应用也将逐步深入。
3.铁路工程BIM应用价值
3.1.提高铁路工程建设质量与建设效益
BIM是一个三维数字化模型,在完成传统基于二维建设的基础上,进行一系列的深化应用,资源损耗分析、碰撞检测、成本分析、工程量统计等等,使决策方案更具有科学性。在BIM模型中,各专业、各部件存在着逻辑关系,在保证信息统一的基础上,又方便各参与方随时查看、修改,基于BIM模型下的工程项目可进行虚拟建造模拟,提前演练建设过程,排除问题,极大的降低了项目实施中的风险,有效提升处理复杂问题的能力,提高管理水平和工作效率,使铁路建设效益最大化。铁路建设专业众多、工序复杂,施工组织难度大,施工队伍的作业经验参差不齐,采用传统图纸的沟通方法效率低,表述效果差,需要采用BIM等信息化技术手段提升施工组织和现场施工管理的水平。基于BIM的铁路工程建设管理应用,能有效地提高建设单位对施工过程的控制水平和能力,增强建设管理工作的预见性、主动性和可控性,实现对项目实时、准确、全面的管理监控,保证建设各个环节、流程的质量,从而保障站房工程的建设质量,提升建设管理信息化水平。
3.2.提高铁路工程协同作业水平
基于BIM技术的协同工作,不仅可以实现全专业的协同,更要完成在整个项目全寿命管理周期内的协同目标。一项铁路工程项目从前期策划到后期运营,往往是十几个专业甚至几十个专业共同协调的结果,利用BIM技术进行协同管理,将多类信息整合于一处,使项目表达更加直观,将项目建设运筹帷幄,只有充分发挥铁路项目的BIM协同作用,才能更大限度的展现BIM价值。BIM技术的引入可以实现各专业间信息有效沟通和协同效率,提升施工图设计的深度和质量,为后期施工提供高质量的设计交底,切实发挥设计指导施工的作用,减少后期施工变更带来的浪费和工期延误。
3.3.是铁路工程技术创新和信息化进程发展的重要手段
国家政策及业内政策都在大力推进BIM技术在铁路工程建设中的应用,随着我国铁路网的迅速发展,在完成铁路规模和质量达到世界领先的基础上,铁路建设更要注重提高铁路技术装备与创新能力。铁路目前运维管理采用基于二维平面图纸的设备、图纸、台账综合管理模式,是“手工”、“分散”、“基础”式管理。作为现代化铁路的石港城际铁路,运维管理面临着巨大的机遇和挑战。基于BIM系统开发适用于的综合运维管理系统,实现通过BIM模型集成铁路设计、施工、运维信息,能为铁路后期运营提供极大的便利,并真正实现BIM技术服务于项目的全生命周期。BIM技术在国内外工程建筑行业的广泛应用展示了其巨大的生命力,能够促进铁路工程技术创新,也是推进铁路建设信息化进程的核心方向,将传统技术与现代科技新成果密切融合,将发挥越来越重要的作用。
4.结束语
综上所述,铁路工程不同专业在不同阶段应用情况不同,从模型角度,模型的深度要求也各不一样,需要参照相应的BIM标准作为实施依据。同时,铁路工程BIM应用具有重大意义,提高铁路工程建设质量与建设效益,提高铁路工程协同作业水平,同时也是铁路工程技术创新和信息化进程发展的重要手段。
参考文献
[1]邱颖新.基于BIM技术的高速铁路变形监测信息可视化表达方法[D].西南交通大学,2017.
[2]徐骏,李安洪,刘厚强,叶明珠,张洁茹.BIM在铁路行业的应用及其风险分析[J].铁道工程学报,2014,(03):129-133.