BIM在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用探析

1、bim在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用探析摘要：隨著信息化的高速發(fā)展和近年我國鐵路建設(shè)的快速推 進(jìn)，鐵路勘察設(shè)計(jì)也面對了眾多的挑戰(zhàn)和創(chuàng)新?，F(xiàn)在 bim(building information model)技術(shù)在國內(nèi)現(xiàn)在很多大 型的工程建筑設(shè)計(jì)與應(yīng)用上得到了很好的使用，在提高生產(chǎn) 效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。接觸網(wǎng)是鐵路牽引供電中的重要組成部分，在電氣化鐵 路勘察設(shè)計(jì)中起到至關(guān)重要的作用。本文從就bim在接觸網(wǎng) 設(shè)計(jì)中的運(yùn)用做簡要的探討。關(guān)鍵詞：鐵路勘察設(shè)計(jì)接觸網(wǎng)bim中圖分類號：tm922. 5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a概述信息化的高速發(fā)展和不斷應(yīng)用，其影響已波及到鐵路勘 察設(shè)計(jì)的方方面面。近年來，隨著

2、我國鐵路工程建設(shè)的不斷 開展，使勘察設(shè)計(jì)企業(yè)需要進(jìn)一步提高信息化的水平，用信 息化帶動和提升勘察設(shè)計(jì)行業(yè)單位的核心競爭力。上個世 紀(jì)，'甩圖板”工程使得鐵路勘察設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)用cad,實(shí)現(xiàn) 了 歷史性的突破，現(xiàn)在 bim(building information model) 技術(shù)在國內(nèi)現(xiàn)在很多大型的建筑設(shè)計(jì)與應(yīng)用得到了很好的 使用，bim技術(shù)的運(yùn)用不僅能讓工程放心的完成而且還能完 成的很好，使效率和成本都得到合理和規(guī)化。bim技術(shù)帶來 的好處是顯而易見的，不僅支持設(shè)計(jì)人員提高設(shè)計(jì)效率，而 且可以支持設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的重復(fù)利用，例如，用于對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn) 行各種深入分析，設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)可在施工階段直接利

3、用等。 bim技術(shù)已是實(shí)現(xiàn)鐵路工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。1現(xiàn)狀及bim技術(shù)介紹接觸網(wǎng)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的電氣、機(jī)械和結(jié)構(gòu)的混合系 統(tǒng)，當(dāng)前接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)雖然都有部分專門的輔助設(shè)計(jì)軟件來提 高設(shè)計(jì)效率，但是在設(shè)計(jì)中以及最終的設(shè)計(jì)成果都采用的是 傳統(tǒng)的二維平面圖的形式，二維的手段來表達(dá)龐大復(fù)雜的接 觸網(wǎng)系統(tǒng)工程信息本身并不符合人類的認(rèn)知和思維習(xí)慣，軟 件只是起到了有限的輔助設(shè)計(jì)的作用，達(dá)不到所見即所得的 可視化效果，工程師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時不能很好的體現(xiàn)設(shè)計(jì)理念 和設(shè)計(jì)思想。當(dāng)前在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中也遇到眾多的問題和難 點(diǎn)：一、當(dāng)前鐵路設(shè)計(jì)各專業(yè)都是在各自獨(dú)立的軟件平臺進(jìn) 行設(shè)計(jì)，協(xié)同設(shè)計(jì)有難度，接觸網(wǎng)是站后專業(yè)，

4、與眾多專業(yè) 有接口需要處理，各專業(yè)接口復(fù)雜、繁瑣。二、設(shè)計(jì)信息很難集中處理，存在眾多的專業(yè)間設(shè)計(jì)交 接現(xiàn)在相當(dāng)一部分是通過人為控制來進(jìn)行信息共享和數(shù)據(jù) 交換。三、接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)在勘察設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的設(shè)計(jì)信息和成 果是鐵路工程建設(shè)的重要資料和寶貴財(cái)富，是下一步施工、 監(jiān)理等建設(shè)環(huán)節(jié)的重要依據(jù)，但當(dāng)前設(shè)計(jì)信息和設(shè)計(jì)成果分 散，很難進(jìn)行集中管理。以上問題嚴(yán)重影響鐵路設(shè)計(jì)效率和 設(shè)計(jì)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。建筑信息模型bim是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建 筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。bim技術(shù)一般具 有以下特征：一、模型信息的完備性：除了對工程對象進(jìn)行3d幾何 信息和拓?fù)潢P(guān)系的描述，還包括完整的工程

5、信息描述，如對 象名稱、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料、工程性能等設(shè)計(jì)信息；施工 工序、進(jìn)度、成本、質(zhì)量以及人力、機(jī)械、材料資源等施工 信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護(hù)信息；對象之間 的工程邏輯關(guān)系等。二、模型信息的關(guān)聯(lián)性：信息模型中的對象是可識別且 相互關(guān)聯(lián)的，系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并生 成相應(yīng)的圖形和文檔。如果模型中的某個對象發(fā)生變化，與 之關(guān)聯(lián)的所有對象都會隨之更新，以保持模型的完整性和健 壯性。三、模型信息的一致性：在建筑生命期的不同階段模型 信息是一致的，同一信息無需重復(fù)輸入，而且信息模型能夠 自動演化，模型對象在不同階段可以簡單地進(jìn)行修改和擴(kuò)展 而無需重新創(chuàng)建，避免了信息不

6、一致的錯誤。2、接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)bim的運(yùn)用管理接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)將因?yàn)閎im技術(shù)的不斷介入而開始產(chǎn)生變 化。同樣都是信息化的手段，知識管理從各類知識體系的信 息化過程出發(fā)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)作業(yè)媒介和手段出發(fā), bim技術(shù)從設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容和手段出發(fā)，信息化正逐步改變 接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的工作模式。bim技術(shù)的引入從設(shè)計(jì)工作流程角 度看，建筑模型的拆分組合，建筑信息的獲取輸入、調(diào)整和 其它各項(xiàng)信息管理會成為設(shè)計(jì)階段優(yōu)化、團(tuán)隊(duì)協(xié)作優(yōu)化的主 要內(nèi)因。由于設(shè)計(jì)手段與過程產(chǎn)生了變化，傳統(tǒng)預(yù)可研、可 研、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)及施工配合等各階段的作業(yè)模式 將發(fā)生變化，包括階段性成果內(nèi)容、各項(xiàng)設(shè)計(jì)過程控制指 標(biāo)、團(tuán)隊(duì)架構(gòu)、提資方

7、法、提資深度和時間進(jìn)度安排，甚至 專業(yè)組成和專人員必須的知識體系架構(gòu)等都會發(fā)生變化。由 此可見,bim技術(shù)的引入對人員組成、信息傳遞、成果產(chǎn)生 等設(shè)計(jì)控制環(huán)節(jié)中都會產(chǎn)生積極的作用。建筑信息模型正在 成為設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)產(chǎn)品交付成果之一，未來建筑信息模型將會 成為最主要的設(shè)計(jì)產(chǎn)品交付成果之一，甚至是成果中的核心 內(nèi)容。接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要工作將會圍繞著建筑信息模型的構(gòu) 建和應(yīng)用而展開。針對bim技術(shù)運(yùn)用的管理在設(shè)計(jì)院使用 bim技術(shù)展開設(shè)計(jì)工作過程中所能夠起到的作用也將逐步凸 顯，成為bim運(yùn)用中的主要環(huán)節(jié)。bim技術(shù)發(fā)展同時也影響 著其它各項(xiàng)信息化管理工作。質(zhì)量體系、協(xié)同設(shè)計(jì)、知識管 理、技術(shù)發(fā)展等在今

8、后幾年都會與bim技術(shù)產(chǎn)生越來越密切 的關(guān)系。在推廣bim應(yīng)用中最大的問題是三維設(shè)計(jì)相對于傳統(tǒng)的 二維設(shè)計(jì)而言，不是一個簡單的升級，而是一個跨越的變革, 在這個過程中，必須要研究并建立一套全新的且符合三維設(shè) 計(jì)思路的工作模式和設(shè)計(jì)流程，從而保證從二維繪圖到三維 設(shè)計(jì)的順利過渡和實(shí)滋。在這個變革中:bim運(yùn)用和實(shí)施過程 的規(guī)劃和調(diào)整是重要的一步。2. 1bim相關(guān)軟件的選擇y6d中國bim門戶- chinabim. com鐵路勘察設(shè)計(jì)涉及眾多的站前、站后專業(yè)和多個設(shè)計(jì)階 段，接觸網(wǎng)是站后專業(yè)，數(shù)據(jù)受站前專業(yè)影響大，為了能選 擇最適合的bim軟件，需要列出詳細(xì)的需求，由信息化管理 部門會同站前專業(yè)

9、一起在考慮投入預(yù)算的情況下討論、評比 選擇出最適合的bim軟件?，F(xiàn)在主要的bim類軟件有：1、autodesk公司的revit建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電系列，借 助autocad的天然優(yōu)勢，有相當(dāng)不錯的市場表現(xiàn)。上海錦申 信息科技有限公司在其基礎(chǔ)上開發(fā)了鐵路電氣bim設(shè)計(jì)系 統(tǒng)。2、dassault公司的catia是全球最高端的機(jī)械設(shè)計(jì)制 造軟件，在航空、航天、汽車等領(lǐng)域具有接近壟斷的市場地 位，應(yīng)用到工程建設(shè)行業(yè)無論是對復(fù)雜形體還是超大規(guī)模建 筑其建模能力、表現(xiàn)能力和信息管理能力都比傳統(tǒng)的建筑類 軟件有明顯優(yōu)勢，而與工程建設(shè)行業(yè)的項(xiàng)目特點(diǎn)和人員特點(diǎn) 的對接問題則是其不足之處。3、bentley建筑、結(jié)

10、構(gòu)和設(shè)備系列，bentley產(chǎn)品在工 廠設(shè)計(jì)（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)域有無可爭辯的優(yōu)勢4、nemetschek公司的archicad,屬于一個面向全球市 場的產(chǎn)品，應(yīng)該可以說是最早的一個具有市場影響力的bim 核心建模軟件，但是在中國由于其專業(yè)配套的功能（僅限于 建筑專業(yè)）與多專業(yè)一體的設(shè)計(jì)院體制不匹配，比較難實(shí)現(xiàn) 業(yè)務(wù)突破。nemetschek的另外兩個產(chǎn)品，a11 plan主要市場 在德語區(qū)，vectorworks則是其在美國市場使用的產(chǎn)品名稱。2. 2組織結(jié)構(gòu)變化y6d中國bim門戶-chinabim. combim 是一個組織嚴(yán)密的團(tuán)隊(duì)協(xié)同

11、的結(jié)果，bim技術(shù)的實(shí)施會改變 現(xiàn)有組織結(jié)構(gòu)。一些組織會形成新的部門或新的職位來處理 bim技術(shù)或服務(wù)的管理。為了保證bim技術(shù)的順利實(shí)施和運(yùn) 用。在bim的接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)運(yùn)用過程中，需要包括以下一些人 員或部門。bim項(xiàng)目經(jīng)理一一負(fù)責(zé)接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的分配bim資源 與權(quán)限。bim管理負(fù)責(zé)對接觸網(wǎng)相關(guān)日常系統(tǒng)的維護(hù)與管 理。bim信息標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)接觸網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)信息規(guī)則的制定與調(diào) 試。bim工程師負(fù)責(zé)接觸網(wǎng)基礎(chǔ)模型的搭建與設(shè)計(jì)。bim分析師一一負(fù)責(zé)接觸網(wǎng)和其他相關(guān)專業(yè)的數(shù)據(jù)分析 與設(shè)計(jì)。bim繪圖師負(fù)責(zé)將接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的bim的成果有效輸 出并修飾美化。其它輔助人員以上未涉及的崗位，負(fù)責(zé)協(xié)助整個系統(tǒng)的有效運(yùn)行。2.

12、 3培訓(xùn)管理y6d中國bim門戶-chinabim.com接觸網(wǎng)bim實(shí)施過程中的結(jié)合接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)專業(yè)知識的人 員培訓(xùn)也是接觸網(wǎng)設(shè)計(jì):bim成功運(yùn)用的一個關(guān)鍵。老員工和 新進(jìn)員工都將需要進(jìn)行相關(guān)的bim技術(shù)培訓(xùn)。需要進(jìn)行詳細(xì) 的培訓(xùn)安排。培訓(xùn)安排主要需要考慮培訓(xùn)需求，包括技能， 人事類型，培訓(xùn)人員數(shù)量和每人所需培訓(xùn)時間等。y6d中國 bim 門戶-chinabim. comy6d 中國 bim 門戶- chinabim. com2.4 系統(tǒng)管理 y6d 中國 bim h 戶- chinabim com從二維網(wǎng)絡(luò)協(xié)同到引入:bim技術(shù)的三維網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息化 管理工作的考慮要素主要包括以下幾點(diǎn)：一、由

13、于大數(shù)據(jù)量的產(chǎn)生和傳輸，三維網(wǎng)絡(luò)協(xié)同對硬件 和網(wǎng)絡(luò)的要求更高，需要對既有硬件和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級；二、由于接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的交付成果體系更復(fù)雜，三維協(xié)同 的電子文件體系更完整，文件格式更豐富，文件間引用關(guān) 系更復(fù)雜、全面，對文件與文件夾的管理水平要求更髙。需 要考慮對文件夾結(jié)構(gòu)上傳、下載、編輯、批注和查看的權(quán)限 進(jìn)行嚴(yán)格控制，并且在對文件夾結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作時，選定的群 組、個人或全體員工可以得到相關(guān)通知。通知信息中應(yīng)包含 更新文件，更新人身份等信息；三、由于接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)階段成果多、與其他各專業(yè)接口 多，對文件名的管理，文件的時序管理，版本控制和管理, 以及時間控制要求也會更高；四、由于過程文件的大量產(chǎn)生，在信息

14、化管理中對文 件容量與存儲空間的平衡，文件容量的控制要求更高。也需 要更多存儲需求分析方法和分析手段。在二維向引入bim技 術(shù)的三維網(wǎng)絡(luò)協(xié)同過渡的過程中，bim技術(shù)會進(jìn)一步融入傳 統(tǒng)的信息化管理工作中。2.5基于bim運(yùn)用的標(biāo)準(zhǔn)的建立和知識管理2. 5. 1基于bim運(yùn)用的標(biāo)準(zhǔn)的建立制定文件管理規(guī)則和建立標(biāo)準(zhǔn)模型庫是實(shí)施bim技術(shù)的 一個關(guān)鍵部分。:bim運(yùn)用應(yīng)該有一個清晰的文件結(jié)構(gòu)并且y6d 中國 bim 門戶-chinabim. cy6d 中國 bim 門戶-chinabim. c 所有文件應(yīng)該都有一個準(zhǔn)確清楚的名稱并建立詳細(xì)的建模 標(biāo)準(zhǔn)。建模標(biāo)準(zhǔn)對模型的精度和尺寸、對象屬性、詳細(xì)等級 和

15、測量公約制定準(zhǔn)則。c5j中國bim門戶-chinabim. com c5j 中國bim門戶- chinabim. com模型應(yīng)該包括為設(shè)計(jì)意圖、 分析和施工的所有適當(dāng)?shù)臉?biāo)注尺寸。細(xì)致的詳細(xì)等級(lod) 分析可以使用exhibit a數(shù)據(jù)表來執(zhí)行，這將有助于您的組 織確定哪些組件將建模，由誰負(fù)責(zé)，在哪個項(xiàng)目階段以及在 什么詳細(xì)等級。lod分為四個級別：li, l2, l3,施工文檔 級別。在l1級別，模型將包括基本形狀來表示近似大小、 形狀和對象的定位。這些對象可以是2d或3d。在l2級別， 模型將包括對象裝配的近似大小，形狀，方向和目標(biāo)數(shù)據(jù)。c5j中國bim門戶-chinabim.com在l

16、3級別，模型將包括 數(shù)據(jù)豐富的組件有實(shí)際大小、形狀和方向。在施工文檔級別, 模型將包括詳細(xì)的組件有最終大小、形狀和用于施工和制造 的定位。c5j中國bim門戶-chinabim. com2. 5.2知識管理與bim的結(jié)合以知識管理為基礎(chǔ)，bim數(shù)據(jù)來源更可靠豐富；知識管 理也有了 bim應(yīng)用需求的指引，也會技術(shù)成果的應(yīng)用更趨實(shí) 用與有效。知識管理與bim的結(jié)合主要包括以下幾點(diǎn)：一、知識庫與bim數(shù)據(jù)庫對接，彼此提出發(fā)展需求，彼 此應(yīng)用研究成果；二、各專業(yè)的各項(xiàng)技術(shù)成果在族庫建設(shè)和設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用;三、知識地圖與族庫體系的互相調(diào)用；隨著各項(xiàng)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)和設(shè)計(jì)成果的bim化，知識管理必 將與bim技術(shù)的結(jié)合得越來越緊密。3結(jié)束語如同十多年前的cad技術(shù)，隨著bim技術(shù)與思想的不斷 成熟、市場認(rèn)可的不斷提高,bim技術(shù)將不可避免地成為設(shè) 計(jì)工作的基本工具，為包括技術(shù)管理在內(nèi)的設(shè)計(jì)工作的方 方面面提供服務(wù)。bim作為引領(lǐng)三維設(shè)