动车段所的BIM设计 CATIA 完胜 Revit

寂静回声

近年来，BIM技术在国内工程建设领域得到大力推广，中国铁路总公司明确指出，BIM技术应用将是未来铁路勘察设计的必然趋势，并于2013年启动了铁路工程建设信息化关键技术的研究，联合多家大型铁路设计和建设单位，对BIM技术的应用研究进行攻关。国内铁路BIM应用从起步至今，多家设计院、工程建设单位、高校和科研机构进行了卓有成效的研究，但成果多集中在铁路正线和城市轨道交通三维信息建模等方面，涉及动车段所的BIM设计较少。建模的目标检查库为10线库，设置在段所北端，可完成动车组的一二级检查维护、客运整备、真空卸污、上水等作业。库北侧设一层边跨，主要为备品存放、检测维护、保洁等分间。
库南侧设二层边跨，主要为调度、班组、办公、休息、更衣等房间。
库内设备设施主要有轨道桥、三层作业平台、安全联锁监控及作业评价系统、移动式轮对探伤、综合管线吊挂系统等。
室内压缩空气管线建模离不开建筑基础，按照近年来建筑行业BIM发展趋势，为对比不同平台在管线建模方面的特点，分别在REVIT、CATIA平台上建立检查库及压缩空气管线（含阀门）的三维信息模型，并对两平台间的数据交互模式进行探索。
REVIT用到的模块包括建筑和暖通，CATIA用到的模块包括Civil 3D和管线模块，下面是用两种平台建立的检查库压缩空气管线模型。



对比发现，在管线三维建模方面两平台各有特点：
REVIT延续了其在建筑三维建模过程中使用的“标高”“轴网”等概念和工具，操作上带有浓重的Windows系统风格，如“复制”“粘贴”等功能，操作易上手，模型修正方便，第三方插件种类繁多，缺点在于“三维立体”设计的理念较弱；CATIA定位高端，完全采用三维协同设计模块进行正向立体建模，但软件操作需要一定时间的学习和熟悉

REVIT和CATIA均支持对三维管线和阀门模型添加属性信息，如管线长度、重量、密度、坡度、材质等。下面是两种平台的管线和阀门属性添加方式。


将REVIT平台管线模型通过IFC格式的转换，可直接导入CATIA，且在数据转换的过程中，模型精度不会受影响，导入后只需进行简单处理即可使用，这为房建专业（使用REVIT）与其他专业（使用CATIA）之间进行数据交互提供了便利。

REVIT主要应用于建筑领域，在机械建模方面存在一定不足，而CATIA发家于航空工业，在机械设备建模方面优势明显，对于机辆专业具有优势，且REVIT模型可通过格式上的转换导入CATIA，这为使用CATIA作为动车段所BIM设计主平台提供了便利。
铁路机辆设备三维模型来自不同的渠道、不同的建模软件，需要进行格式转换和轻量化处理，才能导入CATIA，组建机辆设备BIM模型库。以SOLIDWORKS和REVIT格式的机辆设备三维模型为例，通过IFC格式的转换和IGS格式的轻量化处理后，可方便地导入CATIA。
不同软件平台建立的三维模型导入CATIA的效果如下。


以悬臂吊为例，对机辆设备模型的属性信息添加进行介绍，如用风量、用水量、用电量、基础要求、生产厂家等。下面对CATIA提供的模型属性添加方式进行介绍。CATIA提供多种方式对模型属性进行表达，包括导入Excel 格式的模型参数表，或者将模型参数直接复制到模型的属性框，另外还可以将设备的属性信息以CAD或者PDF等格式的文件链接到模型中，这几种方式都将使设备模型带有风量、用水量、用电量等信息。
机辆设备的属性添加方式如下。


采用CATIA作为动车段所BIM设计主平台的另一个优势在于，CATIA采用文件夹（CATALOG）的方式对各种三维信息模型进行管理，存储于服务器的标准空间中，可极大提高模型的检索效率，使数量庞大的机辆设备模型管理效率成倍提升。
用于存放机辆设备的BIM模型文件夹如下。