摘要：我国的铁路建设项目日渐增多，铁路运营里程的大幅度增加，对铁路建设质量和效率以及信号设备运行的安全性要求也在不断提升，对铁路项目在保质保量的前提下能够高效率完成的需求越来越强烈。采用BIM技术，可以通过对信号设备数据进行有效管理，模拟建筑工程的实际信息，在国内现在已经得到广泛应用。目前，国内很多施工企业也应用BIM技术来提升建设项目管理水平和企业的建设质量。文中对这一技术进行了简要分析，并且阐述了它在铁路信号设备数据管理中的应用。
关键词：BIM技术；铁路信号；设备数据管理；应用
一、目前铁路信号设备数据管理中存在的问题
1.1很难实现信息的有效交流
目前铁路信号设备在进行设计的过程中普遍存在信息交流困难的现象，因为每一个专业的设计人员都是在独立的环境下完成设计方案的，彼此之间一直没有实现有效的沟通和交流，这样就会导致设计方案之间存在很大的差异，施工单位在对信息进行交换的过程中就会存在很大的难度，造成之后的工作很难顺利开展，甚至可能会对设备的运行维护工作造成威胁。
1.2对二维设计不能完全理解
结合目前的实际情况可以看出，存在很多的施工技术人员不能完全理解二维图纸中的内容，经常在自己的思想中建立出三维立体图形，因为每一个工程师之间大的技术水平是存在很大的差异的，所有对二维图形中的内容进行解读时也会存在区别，最终可能会对信号设备的正常安装造成影响。
1.3维护检修管理制度不够完善
在对铁路信息设备进行维护的过程中检修计划都是由人工来制定的，在其中可能就会经常出现遗漏的现象，当对某一个环节漏检或者是信息传达的不及时，就很难实现对资源的有效配置。
1.4工作人员的学习机会较少
因为铁路设备的维护工作具有一定的特殊性，在白天时高速运行比较危险工作人员不可以出现在现场，但是晚上的时间又相比较少，在时间不充足的基础上导致工作人员很难掌握铁路信号设备的具体运行状况。
二、BIM技术在铁路信号设备数据管理中的应用
2.1BIM系统的可行性分析
（1）社会可行性分析：通过调研结果分析，铁路信号设备相关设计、施工及运营管理单位均有大量的功能性需求，BIM系统软件的开发众望所归，需求迫切。通过BIM系统将检修维护信息管理、信号设备资料信息管理以及信号设备模型可视化管理均交给系统处理，可以减轻管理压力，提高管理智能化、可视化与自动化程度，符合企事业单位的长久利益与简化工作流程的社会需要。（2）经济可行性分析：设计院提供大量基础数据与BIM模型，BIM系统开发的主要成本在软件编程人员与BIM模型构建人员的智力成本，另外就是硬件设备的投入，相对成本不高，因此其在经济上是可行的。（3）技术可行性分析：铁路信号设备数据管理BIM系统，采用C#语言开发，选择SQLServer作为数据库来源，采用VS进行系统设计，采用C/S进行软件系统架构，技术上已经非常成熟，鲁班BIM针对房屋建筑工程已经开发出类似功能的BIM系统软件平台。总之，本BIM系统符合社会发展趋势，经济上合理，技术上可行。
2.2数据获取
空间数据的获取方式与途径是关键，也是BIM应用研究的基石，数据准确细致程度直接决定BIM系统的准确性和可靠性。通过信息的采集流程、存储流程、管理流程、查询流程、运算流程以及编辑流程，系统建立自动化、数字化、一体化、动态化的空间三维数据库。铁路沿线、站场及信号设备可视化系统的构建需要高分辨率的影像数据、地形图数据以及地面设备的纹理数据等空间信息数据与基础信息数据。
2.3模型构建
模型构建应根据对象、要求不同，采用不同的BIM软件实现精细化建模，通过插件进行不同BIM软件之间的格式转换和信息交互。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合获取的地表数据信息以及地质勘测资料，运用BIM系统的点云技术，采用BentleyMicroStation与GeoStation地质专业模块构建地表和地质模型。严格按照铁路二维施工图纸，采用Catia构建空间线形复杂的轨道线路BIM模型。严格按照铁路信号设备图纸采用Inventor构建精细模型。铁路线路涉及的房屋建筑工程采用Ｒevit构建，采用3Dmax与Multscatter进行环境渲染、效果处理。最终，把不同BIM软件构建的BIM模型导入到同一BIM系统管理平台进行BIM模型的系统性组装与集成。
2.4应用平台功能
（1）模型发布。依据设计文件和规范建立模型，按工程建设过程承担角色，利用应用平台进行信号平面布设、信号室内设备布置等。（2）设备快速查询定位。对设备实现快速查询和定位。（3）模型分离控制。平台能够对模型分离控制，按角色发布需要的数据（模型）。（4）工程数据信息可视应用。将模型按工程流水进行划分，获取（关键环节）最小检验批次的信息模型，增加质量管理的内涵。将施工组织信息与工程模型进行一定的融合，辅助进度管理。细分工程模型最小单元，关联多种格式的数据信息，实现基于模型的施工过程工程数据信息（多元化的资料）的创建。集中管理，快速调用。
2.5铁路信号设备BIM系统的功能模块应用
（1）距离测量功能模块。BIM模型测距功能模块主要功能是帮助检修工人选择最佳线路进行设备抢修，可以利用BIM系统智能快速地测量出抵达检修地点的最短距离。（2）计划与任务功能模块。其功能是实现铁路信号设备的计划制定与检修任务下达，包括派工单管理、临时任务下达、维修项目管理、维修计划管理、完成计划管理五部分。该模块提供铁路信号设备信息的统计、查询以并及时上传更新，为设备故障管理与决策提供了基础性数据。（3）台账管理功能模块。台账管理功能模块是铁路运营单位非常重要的一个模块，包括设备、器材字典以及设备器材台账。设备、器材字典是指对铁路信号设备进行标准化分类，通过添加、修改与删除命令进行设备的属性管理，并直接与车站安装的信号设备属性关联。（4）统计查询模块。只要输入设备信息、工点信息、设备名称信息旧能查出设备以及故障查询，并进行统计，该模块还具有关键词索引等快捷智能的查询功能。
三、铁路信号设备BIM系统的功能模块开发
3.1可视化管理平台功能模块
将所获取的信息可视化处理，能够更加直观的模拟出线路故障地点实际维修情况，对于BIM管理平台中建立的数据模型结构统一到一个完整的归类中，并将所需资料转换成统一格式的文件，也通过这一平台统一管理，如此一来，就能够在维修的过程中，以最快的速度寻找到需要使用的文件资料，并且方便后续记录和归档的需要。
3.2距离长度测量功能模块
距离和长度的测量模块产生作用的原理也就是通过精准定位故障出现的位置，获取当前区域的位置坐标信息，通过严格的信息标准直接在BIM数据系统中搜索记录，并以此为依据，通过空间模拟构建完整的铁路线路BIM数据模型，测算既定的维修点位置与故障位置之间的距离，找出能够在第一时间到达维修地点的操作人员，并下达指令。
3.3账务数据分析与管理功能模块
对于设备数量和属性等信息的财务数据登记，是铁路的运营和管理中十分重要的一项工作，而先进的数据分析和管理功能模块的开发，能够为这项工作的开展提供极大的便利。无论是铁路维修需要使用到的器械，还是记录这些器械具体属性信息和数量以及安装位置的台账，都需要根据具体的时间、功能等特点喜欢分类，并与铁路信号设备之间设置连接功能。
结语：
将BIM概念运用到新时期的铁路建设项目中，实现了铁路的数字化和信息化，铁路项目应该随着时代的发展而进步，把BIM应用到实践过程中，深入到铁路信号设备数据管理中进行全程统筹，节约了大量时间，提高了工作效率。
参考文献：
[1]王俊彦.基于GIS和BIM的铁路信号设备数据管理及维护系统研究与实现[D].兰州交通大学，2014.
[2]杨龙.面向BIM的铁路工程分类与信息编码方法研究[D].西南交通大学，2016.
[3]苏玺.浅析铁路信号集中监测系统之大数据运用[J].科技创新与应用，2017，（07）：289.
论文作者:高洪,张欣荣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/16
标签：设备论文; 模型论文; 信息论文; 数据论文; 系统论文; 铁路论文; 铁路信号论文; 《基层建设》2019年第18期论文;