BIM技术应用于阳大铁路接触网设计

BIM技术应用于阳大铁路接触网设计阳大铁路是指从阳泉北站到大寨之间，途径阳泉市、晋中市的铁路建设项目。新建阳泉北至大寨铁路项目起点位于阳泉市盂县阳泉北站，由石太客专K101+103引出，终点位于晋中市昔阳县大寨村YSK36+900处，线路全长90.669km，其中正线长77.91km，支线长12.759km。以客为主，以货补客，客货兼顾。阳大铁路是铁三院的BIM试点项目。接触网设计现状接触网是电气化铁路系统中的重要环节，包括电气设计、结构设计与机械装配，是一个精细、复杂的系统。传统二维设计以CAD图纸呈现，虽然在设计过程中采用辅助软件提升了设计效率，但在各专业之间，以及与施工单位、业主之间的配合和交流中存在以下缺点。(1)接触网平面设计中，设备设施通常采用简化的图形符号和线条进行标识，与实际情况相差甚远，不利于直观表达。(2)接触网专业与其他专业接口较多，二维CAD成果只能展示本专业的设计内容，不能清晰表达与各专业间的详细配合，现场施工过程中易出现碰撞冲突情况，造成返工和损失。(3)接触网平面二维图纸的设计参数不能涵盖线路的实际情况，对情况复杂的工点，需要设计人员进行现场勘测确定设计方案，可能出现安装图不适用的情况。BIM技术以3D技术为基础，集成建筑工程项目各种相关的工程数据模型，是对工程项目相关信息详尽的数字化表达。BIM技术可将工程信息内容利用三维模型进行立体直观表达，并赋予设备属性；利用多专业协同设计平台，实时展现各专业的设计内容，避免专业间的“差、错、漏、碰”，BIM技术的诸多优点能有效改善传统设计中的缺陷。随着我国铁路工程向低碳、环保、节能、可持续的方向发展，BIM技术应用于铁路接触网全生命周期是一大趋势。四电IFC标准及软件现有国内外BIM标准基本用于建筑行业，并不涵盖铁路行业，因此需要制定一套完整的标准体系，在铁路工程中实现BIM应用的标准化。2013年5月，中国铁路总公司正式启动“铁路工程建设和信息化关键技术研究”等科研项目，包括BIM技术运用于铁路设计、施工、运维各阶段。2015年12月，由铁三院牵头编制，铁路BIM联盟发布《铁路工程信息模型数据存储标准（1.0版）》，主要涵盖铁路站前各专业领域；2016年7月，由铁一院牵头编制，铁路BIM联盟发布《铁路四电工程信息模型数据存储标准》，主要涵盖铁路通信、信号、电力变电、接触网4个专业领域。IFC标准对BIM模型数据存储格式、语义扩展方式、数据访问方法、一致性测试进行规范，同时对实现BIM模型属性的加载及工程算量提供标准。铁路四电IFC标准体系的建立和完善是一项长期工作，需要与试点项目进行实践验证。Bentley软件在工厂设计（石油、化工、电力、医药等）和基础设施（道路、桥梁、市政、水利等）领域具有一定优势，在接触网设计方面也具有其独特优点：(1)二维设计和三维设计是在Microstation平台上进行，实现了一个平台、一个模型、一个数据架构。(2)软件内部设置了接触网部件库，能够自动绘制平面和横断面图，以及交付施工的数据和材料明细表。(3)具有面向对象的参数化创建工具，可实现智能的对象关联、参数化建模等，并实现二维图与三维模型的智能联动。但Bentley软件在应用细节上不够精确，对我国本土化的接触网设计有待加强。其对接触网的某一局部工点（如车站）的设计可满足要求，但对长大线路设计还需进一步研发拓展。雀达索系统的C姻ATIA软件肢在航空航天、企汽车、建筑设连计领域有着广趁泛应用，针对排铁路行业采用凤BIM技术设鹊计特点，提供骨良好平台，同泼时实现铁路多堤专业的协同设洪计要求。CA优TIA软件的帮主要优点如下伟：暮(1)在对工劳程项目全过程跪中产生的各类熄信息（如三维劲模型、图纸、局合同、文档等给）进行集中管铜理的基础上，编数据管理平台摘ENOVIA驳为项目团队提爽供信息交流和心协同工作环境焰，对项目中的号数据存储、沟猫通交流、进度崇计划、质量监街控、成本控制减等实行统一的勇协作管理。消(2)实体和吨曲面能够交互赛操作，具有强桥大的建模能力看和模型库，满程足接触网设计脸要求，提供智碧能化的树结构脂，用户可方便顺快捷地对模型梁进行重复修改孔。湿(3)基于骨闪架联动思想，峰各专业之间有布了紧密联系，商当上序专业骨哲架更改后，相炉关专业的骨架歌和设计内容能炒够联动修改，夏大幅提高设计幻效率。BIM应用免阳大铁路是铁过三院的BIM气试点项目。选蔑择达索系统的蝴CATIA软纲件作为BIM伟设计平台，基划于CATIA岸软件平台采用誉BIM技术，贫对接触网专业伏进行设计的流扣程主要包括：逼三维模型建立作、上下序信息刊确认、骨架设婚计、接触网设显备模型布置、枣设计验证和设犹计发布等。接土触网设备沿线赌路的架设与桥安梁、隧道等密求切相关，参考剩线路专业发布旁的线路中心线唐、桥梁专业发伟布的墩台信息证和隧道专业发阻布的隧道轮廓树信息等，利用舍CATIA软牲件的Know曲ledge病Patter俭n进行接触网柳骨架的生成。喉基于CATI廊A软件平台采裁用BIM技术址的接触网设计掉能够直观表达烈接触网设施与聪桥梁、路基等届设施的详细状俩况，与传统二霉维设计相比更准加直观、精确扫，对接触网设记备位置及型号押选择意义重大恶。龙阳大铁路三郊胸特大桥接触网伴布置负接触网支柱与帜桥梁干涉、与替声屏障干涉碰民撞现象时有发执生。二维设计软中，接触网专村业向桥梁专业霉提供接触网支隶柱预留位置，洒但桥梁墩台由以桥梁专业自行异设计，在实际数施工中出现预培留基础距桥边茂缘过近，出现露接触网支柱与舌桥梁冲突现象凳；声屏障与线勇路中心线的距耀离根据设计者直经验得出，因扎此接触网支柱摄与声屏障干涉歼碰撞时有发生享。常接触网支柱与素桥梁干涉

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泄接触网支柱与唇声屏障干涉碰勒撞营采用BIM设捞计可快速、清加晰发现各专业穗间的碰撞冲突盈问题，为专业该间的协同配合腾、设计更改提瓶供极大便利，窝同时减少施工择过程中的返工凶和损失。存在问题醋阳大铁路全线这采用BIM技巨术，基于CA编TIA软件平纺台进行多专业坚协同设计，初先步形成一套设钞计流程。但B戚IM技术应用住于铁路工程设他计处于起步阶俩段，存在以下遗问题：肾(1)专业标零准未成熟。虽证然制定了铁路趋四电工程信息摄模型数据存储钩标准，但在实昨践中还需进一闷步完善。碑(2)专业软出件的应用处于爷起步阶段。虽眉然CATIA斗软件的基础功明能强大，但在判使用中其操作粉比较繁琐，效悼率相对不高。贡(3)CAT零IA软件内部截没有接触网专龟业对应的零件谷模板库。采用纽BIM设计时艰，需要设计人棋员根据标准图刑纸进行建模积颜累。乎(4)缺少铁非路行业设计专济用模块。仓结束语已JIESHU逃YU茄BIM技术在旧各行业的快速滥发展、优势与察作用将愈加明抓显，其在铁路麦工程中的应用薪推广势在必行施。由于