CATIA在中铁BIM进展

寂静回声

2018年7月28日，铁路BIM联盟第二届会员代表大会暨铁路BIM技术交流会在北京召开，各位专家的发言得到铁路行业管理、科研、设计、施工人员的热烈关注。为此，特推出“铁路BIM标准发展及技术应用”系列，将精彩报告与大家分享，共同了解联盟会员单位的BIM应用实践。
今天推出中国铁路设计集团有限公司高级工程师苏林的演讲《铁路工程BIM研究进展》。
京沈客专试点主要研究内容BIM协同设计研究试点范围BIM设计IFC、IFD、精度标准验证试点范围构件库探索BIM成果验收、审核、转发、归档等管理模式试点主要工程内容试点长度6.44km，含测绘、地质、线路，站场、桥梁、隧道、路基、轨道工程。青连铁路试点主要研究内容设计阶段：BIM协同设计研究试点范围四电BIM设计四电IFC、IFD、精度标准验证试点范围构件库探索BIM成果验收、审核、转发、归档等管理模式施工阶段：施工模型建立可视化交底技术设备安装位置合规性检查试点主要工程内容试点长度16.45km，含通信、信息防灾、信号、电力、牵引变电、接触网专业等四电专业工程以及站前专业相关工程。牡佳铁路试点主要研究内容BIM协同设计研究试点范围 BIM设计IFC、IFD标准验证工程数量计算探索BIM成果验收、审核、转发、归档等管理模式试点主要工程内容牡佳铁路BIM设计全面应用BIM标准，全线367km，其中站场8座，桥梁141座、隧道32座、路基160km。
杭州南站试点主要研究内容设计阶段：建立建筑、结构、机电模型施工图深化阶段：建立场地、结构、机电、装修模型建设阶段：研究基于BIM的图纸管理，管线布置、与既有线关系、钢结构构件信息查询，通过虚拟施工优化工艺及工序等试点主要工程内容杭州南站是集高速铁路、普速铁路、地铁、长途客运、公交枢纽、出租车场、社会车场于一体的在建现代化客运枢纽。铁路设有杭长场、杭甬场、普速场共7台21线，站房采用高架候车模式。阳大铁路在阳大铁路总承包项目探索站前、站后多专业高效率BIM协同设计技术，全面应用并验证铁路IFD、IFC标准等，将精细化的BIM模型应用于建设管理。发现并解决阳泉北站桥梁与房建结构间多处干涉问题；对阳泉北站房管综设计进行检核与优化；辅助开展设计交底；开展温河特大桥陡坡高墩和桃河特大桥跨既有线转体梁虚拟施工，并用于施工方案编制与评审。BIM协同设计平台建设经过调研、试用，市场主流软件各有特点，为完成中国铁路总公司交办的京沈客专多专业、成段落BIM协同设计任务，选择达索系统为BIM设计主平台，平台间信息交换采用IFC标准。为充分发挥软硬件资源的应用效率，探索服务器商和客户端的虚拟化应用技术，受现阶段技术水平限制，考虑软件运行性能和稳定性，最终以物理服务器+客户端的方式搭建了BIM协同设计平台。
BIM标准研究在铁路BIM标准体系框架下，编制设计集团公司企业标准。为实现专业间的信息传递，编制《铁路工程协同设计信息传递标准》和《铁路工程协同设计骨架标准》；为方便模型后期应用，单纯分解的角度编制《铁路工程结构分解及命名标准》，以标准化、机器可识别方式对模型进行组织。BIM设计分3个阶段，每阶段设计成果以高度结构化的工程树进行组织。骨架树以点线面参数等轻量化形式描述每个专业工程主要信息，同时用于多专业之间的信息以结构化形式传递。设计模型树以专业领域和设计应用的视角确定模型的组织和粒度，其粒度取决于各专业软件开发程度。交付模型树以工点和信息深度的视角进行组织，与交付精度标标准和表达标准相关，满足工点的综合BIM应用。BIM技术标准开发与应用标准的开发应用以IFC标准为主线，IFD标准作为IFC的一个子集，即作为单儿的属性集增加到IFC类型上。植入平台的标准包括铁路IFC站前和四电部分，IFC4×1Alignment、给排水部分，还有为工程结构分解用新补充的IfcGroupDepartment, IfcGroup及新补全的地质部分。在平台中工程结构树上每个空间部件、构件级节点均为特定的IFC分类。协同设计离不开任务管理，在BIM平台上将设计资源、任务分解与派发、模型设计、质量审核、成果交付与归档管理整合，形成了闭环管理。每个项目都建立WBS分解，任务分解要求单一化，并有明确的责任务和交付件。任务是否完成取决于交付件的是否通过完整的质量审核流程。1.铁路IFC标准逻辑清晰，其采用面向对像的机制，以类型定义为骨架，以属性集扩展为补充的，且属性定义且有很强的开放性，适合于为软件平台增加铁路信息。经实际落地开发和应用，现有1.0标准可以表达大部分主要铁路设计信息。2.IFD标准做为IFC属性集进行落地，模型中均含有IFD编码，在应用平台可根据IFD编码从多个维度索引模型，建议建管阶段在项目级实施标准中明确具体编码需求。3.精度标准内容丰富，可很好的指导BIM应用，建议与技术标准进行映射，将自然语言转换为计算机可读语言描述，有利于提高模型标准化程度。