摘要：通过调查可知，在我国的建筑施工等行业中，BIM技术已经获得了非常显著的成效，以此类推，也应当能够在管理铁路建设信号设备的信息化数据方面起到一定的作用。本文主要论述目的就在于使BIM技术在铁路信号设备管理工作中的应用水平实现,本文开头简要分析了BIM数据管理平台的相关理论，主要是对于现阶段我国铁路建设面临的问题以及使用BIM技术之后可能产生的重要作用，其次对根据我国铁路建设行业发展进程中产生的实际应用需求加以分析,从而制定相对应的BIM功能模块开发内容.
关键词：BIM技术；铁路信号设备；数据管理；应用需求；重要作用
1铁路信号设备概述
依照国家对中长期铁路网计划，即到2020年建成15万km铁路运营线路于全国所有重要大中城市。而铁路信号设施信息化管理技能运用不够，造成各种专业相互之间的计划配合性差，沟通成效低，信息交流艰难；施工单位对各专业二维设计理解困难；在维检方面管理存在疏漏；信号设施进行维护新进人员学习过程较难等问题。因此需运用BIM技术构建三维立体模型，以便在管理系统运营.
2 BIM技术的相关理论概述
就现阶段而言，我国在轨道铁路的建设上，已经有了一个完整的规划，正在致力于将铁路的使用普及到全国中型以上的城市，方便人们的出行。由于铁路线路的规模庞大，不易于管理，铁路信号接收设备就显得尤为重要，目前，我国在这方面还存在着一些弊端，主要表现为设备信号管理的信息化技术不够透彻，对于铁路设备信号接收点的施工、位置、管理中也存在着障碍。将先进的BIM技术应用到铁路信号设备的建设中，不仅能够实现数据的可视化转换，更直观的获取出现故障的路段信息，方便维修地点的精准定位；同时，还能够通过统一的平台化管理，将所采用的设备属性信息录入到平台中去，实现标准化的功能分类，帮助管理人员详细了解设备的工作状态；除此之外，还能够再制定相关维修计划时，保证考虑到多方面因素，并针对当前位置的工作动态进行及时反馈，实现资料管理的信息化。
3 BIM技术应用在铁路信号设备数据管理中的意义
铁路信号设备BIM模型，无论施工人员还是运维人员均能够全范围对设备细节构造和功能信息进行查看，了解线路空间排布情况，也能够获取任意点三维空间坐标，确保安装位置准确；二是能够对设备履历信息进行有效管理，可以将设备生产商、安装日期、故障检修以及更换频率等信息囊括其中，并对信息进行持续更新，生成二维码，通过扫描二维码的方式，管理人员能够轻松获取设备历史信息；三是自动制定检修计划，发布维修信息。BIM技术能够自动根据设备运行状态，发布相应的检修计划，提前向检修维护人员发送短信提醒及检修任务；四是可以统计并反馈故障信息。工作人员一旦发现设备故障，需要及时记录故障信息，并将其上传到BIM系统，对故障原因、维修过程和解决措施等进行记录，为后续查询提供便利；五是可以推动设备资料管理信息化，可以将铁路信号设备的配套资料与BIM模型关联在一起，开发更加人性化的操作截面，在相关数据库存储数据资料，方便后勤进行施工图纸、施工方案以及维修记录等的查阅。
4BIM系统开发需求与可行性分析
4.1BIM系统的社会实际需求调研
4.1.1立足于设计型企业
对于铁路轨道的设计企业来说,最需要的数据管理功能就是各个部门之间的协调合作,在系统中加入BIM技术之后,能够实现各个板块之间的信息共享,从而所制定出来的设计方案考虑就比较全面,不容易出现由于信息沟通不畅而产生的矛盾和冲突.
4.1.2立足于施工型企业
施工型的企业首先需要深入领悟既定设计方案所指出的操作标准和线路实际用途等等各方面信息，因此对于施工场地环境的了解和设备性能的了解，可以通过BIM系统的统一管理，得到最佳的施工方案，从而保证后续施工能够实现工作效率的最大化。
4.1.3立足于铁路运营管理单位
从铁路运营管理单位的角度来分析，对于信号数据管理系统的要求应当根据部门职能的区别做出相应调整。对于电务段调度中心来说，需要能够以最快的速度得到设备的属性信息，实际检修车间则是需要了解不同设备数量和型号的差别。
4.2BIM系统的可行性分析
4.2.1BIM系统的社会可行性分析
通过详细的调研之后可以得知，铁路信号设备在设计和安装的过程中，管理部门都对数据管理平台产生了为数众多的多样化功能需求，引用BIM技术已经成为了当务之急，应当作为当前工作系统优化处理的首要任务，无疑是具有可行性的。
4.2.2BIM系统的经济可行性分析
从成本和预算的角度来分析，经过BIM技术优化的数据管理系统能够在最大限度上方便管理人员对于数据信息的获取以及资料的搜索和查询，这在一定意义上来说，可以节省大量的人力成本和时间成本，从经济意义上分析也是可行的。
4.2.3BIM系统的技术可行性分析
BIM技术是现代科技进步之下的产物，主要采用计算机语言编程，有庞大的数据库支持，在系统的设计和优化上已经体现出了其优越性。到目前为止，该技术在其他行业中的实践和开发又进一步推进了其本身能力的优化，从技术上来讲，将会使得我国铁路设备安装技术更上一层楼。
5铁路信号设备BIM数据获取与模型构建
5.1BIM数据的获取
5.1.1对于建筑物数据的获取
铁路设备数据的获取详细程度应当作为一个重点，对于周边建筑的调查，通常采用激光扫描和影像收集的方式，激光技术主要作用于自然环境条件之下信息的收集，而影像数据则可以分工合作，采集建筑物内部实际信息。
5.1.2对于数字高程模型数据的获取
要想构建最准确的数字高程模型，就必须了解，铁路的轨道、站点和信号接收设备正处于同一空间之中，利用由点到面的数学原理，结合BIM系统的先进性，就可以达到既定目的，目前通常使用影像收集、绘制地形图和精密测量这三种方法。
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5.1.3对于纹理数据的获取
纹理数据也可以称作图形数据，主要是为了进一步优化构建的三维模型真实性，使得BIM模型能够起到它最大的作用，而采取的一种常见技术方法，通过感应器、相机拍摄和模拟绘制的方法可以取得。
5.2BIM模型构建
5.2.1地质模型的构建
地质模型在建设时必须结合施工场地的实际环境条件进行适当调整，对于已经收集和处理完毕的地质信息，应当优先从整体的角度分析，根据不同层次地质条件的变化，整理成为一个完整的模型，从而能够更直观反应出当前区域的地质构造。
5.2.2铁路线路模型构建
铁路的信号接收设备往往是安装于已经规划成型的轨道路线一边，由于我国大范围的铁路建设造成地形路线交错复杂，这就给后续模型的构建造成了困难。利用空间理念，将各个结构之间分化处理，则可以提高模型构建的准确度。
5.2.3铁路信号设备的模型构建
为了提高铁路信号设备模型建造的工作效率，应当优先采用先进的软件功能帮助，通过智能化的零部件分化管理系统和信号接收系统，就能够实现信号设备对于信息处理的准确度提升，同时能在最大程度上方便管理人员的操作。
6铁路信号设备BIM系统的功能模块开发
6.1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。可视化管理平台能够将不同BIM软件构建的模型整合在统一系统管理平台，利用插件对不同格式的文件进行转换，方便技术人员对BIM模型数据进行存储、查看和调用。为了达到理想的显示效果，我们可以调取挂件中“焦点十字”、“导航图”、“状态栏”、“显示坐标”等相关功能控件，准确模拟操控三维场景。在施工项目质保期或运修维护阶段，对于突发设备故障的信息采集及处理，我们可以调用平台中的“距离测量模块”，将故障点坐标输入BIM管理系统，依照已经构建完成的轨道线路BIM模型，精准定位并快速测量应急维护人员与故障点之间的距离，便捷有效的对备品备件、拟用工器具和检修人员的调配提供筹备方案参考，帮助施工维护人员选择最佳抢修路线，提高故障处理效率，缩短故障处理时间。
6.2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。
6.3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。
6.4统计查询功能模块
要想加强对于整个铁路运行状态的管理，就必须设置完备的统计查询功能模块。如此一来，操作人员就可以根据设备的具体名称和地点，精准定位到当前线路的工作状态，做到准确排查故障区域，并对所得到的信息进行统计。查询功能应当包含庞大的词汇库，才能使得操作人员能够以最少的信息在搜索引擎中寻找到有用的信息，并得到最详细的实时状况。
6.5数据维护功能模块
在维护铁路信号设备的数据时一定要对专门的功能模块所构建，将先进的BIM技术在应用后，可以促使整个数据处理系统各个部分之间联系更为密切，并且在此基础上，整个模块的组成由信息收集子系统、设备添加功能以及BIM数据。其主要作用在于能够使数据资料的系统分类实现，方便操作人员能够以最快的速度找到所需要的资料，从而使工作效率提升。当设备发生故障后，我们能够运用相关模块筛查故障，比如管理模块先对要检查的设备及该设备所在线路区间逐级明确，管理故障信息，而借助查询模块可方便查找设备的安装信息、从属管理单位，进一步查看检修维护信息。BIM系统中非常重要的内容就是计划和任务功能模块，也是故障检修作业管理的核心部分，能够制定和下达铁路信号设备检修计划，如派工单管理、维修项目管理、维修计划管理、临时任务下达等。通过编排任务模块，可以为工作人员提供铁路信号设备的相关信息，为故障管理和统计查询工作提供切实有效的数据，并且保证及时更新信息，为设备故障的检修维护及管理决策制定提供数据支持。
7结束语
以往的铁路信号设备数据管理方式已经不能对社会进一步发展之下对于我国铁路建设行业提出的更高要求所满足，所以，对先进的现代科技给人们生活带来的变化所利用，将BIM技术在铁路信号设备的数据信息化之中应用，则是时代发展之下的必然要求。总的来说，在进场准备、施工安装、材料周转、设备检修与维护管理方面，以往铁路信号设备有很多问题存在，从而对铁路设备管理的效果造成影响，导致许多问题和故障不能得到及时有效处理。实践结果证明，该系统在具体应用方面的效果非常好，不过也有一些弊端存在，需要技术人员在其中加入自动报警功能和手持终端自动录入功能，进一步完善系统功能信息。
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论文作者:胡小生
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签：设备论文; 信息论文; 数据论文; 模型论文; 技术论文; 铁路论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第3期论文;