摘要：铁路是我国重要的基础设施之一，在现代交通运输体系中占有非常关键的地位，铁路作为大众化的交通工具，为国民经济发展提供了源源不断的动力，更是运输业的中流砥柱。随着社会和经济的发展，中国铁路将得到进一步建设，传统二维铁路信号已经难以满足快速发展的铁路事业。
关键词：BIM技术；铁路信号；运维
引言
BIM技术在铁路行业的应用比较广泛，BIM技术打破了传统的局限性，清晰呈现立体空间效果，能够有效处理施工项目中结构、造型、环境等多种问题，提高经济效益和工作效率，发展前景十分广阔。随着交通运输量的发展和科技的进步，这种方式已经不能够满足工作要求的需要。BIM技术在铁路信号运维中的应用，极大的提高了工作的效率和准确性，对铁路运输的发展起到了积极的作用。
1BIM技术的概述
BIM使一种三维形式的建筑信息模型，在该模型中能够直观地将不同阶段的项目数据、信息、资源、发展过程等内容以立体的形式展现出来。这种新型的模拟技术甚至能够将建筑空间、材料、设备、人员等信息都一并呈现，实现全生命周期的不同功能需求。项目规划、设计方案、施工情况、运营状态和维保都能够通过模式表现，对检测过程中的冲突具有非常关键的意义，实时掌握项目进度，对成本管理控制也有积极的作用，使运营管理水平得到有效提升。在互联网的辅助下还能实现数据模型共享，设计人员和现场人员可以打破时间和空间上的限制，及时进行信息工作沟通和信息交流，显著提升工作质量和效率。
2BIM技术在铁路信号运维中发挥的优势
随着电子信息技术的发展，BIM技术应运而生，该技术汇总各种信息数据的能力很强，并且能够将这些信息在一个立体模型中集中体现，进而将信息进行共享和共通。BIM技术很大程度上简化了铁路信号运维难度，在这个过程中发挥了非常大的优势。
2.1使铁路信号具有三维可视性，并实现精确定位
在信号设计工程中，最终设计交付件通常缺乏直观性，一般有双线图或者二维成果信号平面图，设计仅通过图形位置表示线路位置，图纸中的标注也仅包含坐标和里程，这种设计不具备全面性，容易在施工过程中引发各种故障。例如：设备外缘界线不符合要求或者设备外缘入侵到线路界线内等。铁路线路上的路基。桥梁。站场、隧道、线路等都可以在前期使用BIM技术实现建模，在立体模型当中实现整体效果的模拟，对后续专业设计工作的开展，如此一来，既能将设备模型精准定位，又能直观地看到立体效果。（如图1）。
图1精确定位设备模型
传统的设计模式当中，基本数据信息容易出现较大的偏差，以致于线路与模型间的位置、角度都缺乏准确性，设备非常容易受到侵限。借助BIM技术可以提高尺寸信息精准度，还能够精确地看到不同模型线路的布局状态。
2.2综合检查碰撞、遮挡及合理布置管线径路
传统铁路信号运维技术在显示碰撞、遮挡和选择管线径路等方面都存在很大不足，这就是二维图纸最为突出的缺陷，对不同专业单独进行设计，虽然将各专业作为单体分别完成设计，单图纸仅涵盖本专业设备、管线的基本情况，与整个系统间的联系并不能体现出来，难以形成集成图纸。这种情形下，施工很容易出现系统间或者专业间的冲突矛盾。通信、桥梁、隧道、接触网、电力、信号、声屏障都存在发生遮挡或者碰撞的可能。借助BIM技术将站前工程效果优化，对设计战后工程具有非常重要的推动作用，例如：协同各专业，使设计过程中的碰撞、遮挡得到有效减少。BIM技术还有一个非常大的优势，那就是灵活性高，能够在极短的时间内完成故障工点修正，按照规定交付最终设计成果，并具有加高的安全性及合理性，有效避免返工问题，从而节约成本。
3BIM技术在铁路信号运维中的具体应用
相对于建筑行业而言，BIM技术在铁路行业的应用尚处于初级阶段，铁路信号运维所涉及的专业多、线路长、施工难度系数高，在实际的应用和推广过程中会遇到很多款男。在铁路行业相关标准不完善的情况下，BIM技术起不到应有的支撑作用，所以，应投入更多的关注在这方面的研发和应用上。
3.1以大数据技术作为依托分析数据管理
铁路信号运维需要ZPW-2000､TCC､CSM､CI､､CTC、TSRS､RBC等系统信息和BIM模型中自带的厂家、型号、维护周期等属性信息，大量的数据种类繁多，不仅有结构化的数据还有非结构化的数据，这就要求数据中心具有超强的可靠性。借助大数据技术，分析、利用并挖掘海量数据信息中潜在的有价值信息，铁路信号运维数据分析过程包括：存储数据、预处理、极端、挖掘、诊断并识别故障、处理数据等环节，其中挖掘和诊断识别故障是最为关键的，将可视化的数据处理关联并融合到BIM模型当中。
3.2以BIM技术作为基础进行可视化检测维修
在应用BIM技术时，首先需要针对信号系统建立模型，根据模型运维期要求构建相应精细程度的模型。1976年Clark首次提出细节层次模型的理念，相对于屏幕而言，当模型较小时，以粗模型显示，相反，则以精细模型显示，根据可见面确定算法，集合层次模型，以便绘制复杂场景。LOD技术在化解组建过多、模型过大引发的运行卡顿问题具有非常明显的效果。铁路信号运维系统既要实时监测信号系统设备，还可以随时查看、监督设备运行状态，例如：核心设备输入和输出状态、设备通信状态、机柜板卡状态等，分析系统数据，从而直观地确定设备故障类型和位置，检修工作效率得到有效提升。
3.3制定铁路BIM标准
根据国家BIM标准，结合铁路系统特点，制定铁路BIM规范和标准框架，这个制定过程需要BIM联盟、铁路局、设计院、工程局等多家单位的共同努力，参考建筑BIM标准制定符合铁路工程运维、建设特征的标准。
3.4开发铁路BIM配套软件
目前，主要的BIM软件商有本特利、欧特克、达索等，不同的软件商研发的软件会有数据格式隔离的问题，二次开发软件十分重要，通过组建BIM研究应用中心，对铁路专业编码、储存、显示等功能进行研究，使铁路信号系统的设计、施工、运维模型具有较高的应用性，从而实现全生命周期的铁路工程项目管理。
3.5搭建IFC信息管理平台
该平台主要用于全生命周期的铁路工程管理，满足数据访问、存储和管理等不同需求。
3.6实行BIM在铁路行业的应用试点
BIM技术的应用离不开技术人员和BIM技术管理人才，在铁路行业实行BIM应用试点可以从实践中获取经验，从不同专业研究BIM技术，还能促进复合型人才的培养。
3.7完善相关制度，从政策方面进行引导
随着BIM技术在铁路方面应用的不断深入，完善的制度和政策引导显得十分重要，通过建设运维规范、补充和完善相关法律法规，能够推动BIM技术在铁路行业的进一步发展。
结束语
传统模式下，铁路信号运维方式对人工依赖性较大，伴随车次的逐步增长，铁路信号系统的复杂程度越来越高，信号运维难度和工作量也大大增加，约束了铁路行业的发展。基于这种情况，信息化和智能化成为铁路信号运维工作发展的主流方向，BIM技术作为当前先进的新型信息技术，在解决铁路信号运维工作中的问题发挥了不容忽视的价值。
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论文作者:张小龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/18
标签：技术论文; 铁路论文; 模型论文; 铁路信号论文; 数据论文; 信息论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第6期论文;