华东送变电工程公司，201813
摘 要：最近几年，我国已经全面进入城市轨道高速发展的时期，这就使得建筑信息模型技术这门全新的技术被广泛应用在轨道的交通设计之中。BIM技术在牵引供电系统设计之中具有十分广泛的应用，本文主要讲述其在轨道交通方面的应用，将其与传统的技术手段进行对比，并详细分析BIM技术具体的应用设计步骤，希望能够进一步提升建筑的集成化程度，将工程的质量和效率有效的进行提升。
关键词：BIM技术；牵引供电系统；轨道交通
由于我国的各个城市都在推行轨道交通事业，这使得地铁有了十分迅猛的发展速度和态势，但是在城市轨道交通的设计过程中，会涉及到很多种类，界面的管理也比较繁琐，对于一些比较传统的方式无法将这个设计环节的集成展现出来。但是三维建筑信息模型(Building Information Modeling）就能够将三维的数字技术作为基础重点，不仅仅能够集合建筑工程的相关信息，还能够充分用于管理和设计等环节。BIM技术在城市轨道交通之中进行广泛应用，尤其能够展现在方案的设计方面和可视化展现层面。通过设备的协同合作，能够充分发挥设计的各个方面优势，提高轨道交通在实际运行过程中的效率。
一、在牵引供电系统设计中BIM技术与传统技术的对比分析
1.存在的不足
现如今我国的铁路设计更多采用的还是二维的设计软件，这些软件能够将设计的效率有所提升，但是也存在一些不足：第一，二维设计并没有多维度的设计空间，无法呈现多视图的设计内容，这样就会导致缺乏直观的视觉效果，进而导致出现一些纰漏和差错，如果这些差错没有及时被发现，而是在施工的阶段才陆续被发现，这就就会导致出现电气绝缘等方面的差错，进而造成十分巨大的损失，很有可能造成资金流转方面的困难。更为严重的是，如果在城市轨道交通运用的过程中才发现，那么就会造成很不良的社会反响，让运输存在较大的安全问题；第二，对于轨道交通的设计人员而言，他们在进行设计时，无法对施工现场或者这桥隧路基等基本的构筑物存在直观上的见解，从而让一些复杂的问题进行反反复复的沟通，才能最终将设计方案进行确定，导致设计的周期长，效率也相对比较低；第三，由于只能够产生二维的设计效果，就不能形成立体的效果，让铁路的环境和景观无法呈现决策的基本依据。而BIM技术就是采用计算进行三维模型的虚拟，与此同时，又能够十分便捷的使用数字化的技术，为模型提供更加完整的信息库。这个信息库有比较丰富的建筑物信息，还能对每一个设备的专业属性和信息进行描述，此外也包含了非构件对象的信息。借助这个三维模型，就能够将工程的信息集成度进行提高，促进工程项目的利益实现，最终呈现出一个可以共享和信息交换的交流平台。
2.具有的优势
图1：三维设计基本流程
BIM与传统的设计在牵引供电系统之中的应用具有一些优势，主要体现在以下几个方面：第一，三维数字的设计能够更加真实的展现产品的信息，以及材质和加工状态，能够便于数据的交流和共享；第二，对于虚拟的设计，计算机可以利用三维模型进行实物操作，例如一些电气的设备和零部件等，都能够通过计算机的模拟将更加真实的情况展现在设计人员面前[1]。而且三维模型还能够进行一些动态的检查，将贯穿于模型的设计和模拟等领域，可以在前期完成电气的所有布置和设置，对于各个部件的安装工作，也能够减少部分设计工作，让设计流程更加流畅，让效率得到巨大的提升，详见图1；第三，可以利用BIM技术完善在施工过程之中的进度和装配模拟，能够及时跟进物料的跟踪，保证与现场的工作人员完成更加搞环境的配置，让项目的构建变得更加数字化，让工程设计和施工能够朝着智能化的方向发展，这就是BIM技术在轨道交通之中应用的最为重要的管理理念。
二、BIM技术在轨道交通工程设计中的应用
1.前期规划
利用BIM思想可以在城市轨道交通进行前期规划的过程中，进行可行性研究，能够构造出全新的城市交通三维模型，构建的主要要素包含地质的条件、道路的情况以及一些特殊的建筑物所固有的特性[2]。此外，与自然科学、社会科学等信息相关的层面，例如人口的密度、城市经济结构都有很大的关联，要能够基于这些信息进行规模、可以承载的日客运量、轨道的距离运算等。BIM技术在轨道交通的设计过程中，需要有更加清晰的前期规划，要能够将所谓问题都在这个阶段进行规划，这是十分重要的一步，将决定接下来的工作是否能够顺利实施。
2.可视化设计
在方案的最初设计环节，需要建立三维实体模型，只有从全局的角度把握地形和道路的安排，才能更加直观地感受到车站建筑的主体。此外，还可以结合车站在一体化研发过程中的范围以及造型等因素，深入剖析功能布局，让项目能够持续被推进，为了可视化的设计，还要不断探索更多丰富的设计方案，可以是方案上的设计，也可以是内容更为详尽的土程设计。BIM设计可以让建筑师有多个模型研发，能够让备选方案更加丰富，凭借模型的可视化，能够发现BIM模型之中存在的问题，通过讨论可以进行方案的优化，最大程度上发挥BIM设计的价值。BIM技术就是运用数字化的手段，将建筑形态的最为真实的部分展现出来，这对于计算机辅助画图而言，是一个很大的改进[3]。
3.协同设计
目前我国的一些设计单位在协同设计方面都是有以下的操作方式，首先进行目标的设定，之后进行成果的集中展现，采用更加简单易行的方式，这比较符合我国目前设计单位的现状和设计人员的工作习惯。协同设计主要就是通过网络软件进行通信或者在单位的局域网上进行电子邮件的及时反馈和更新。一旦进行通讯系统，那么就需要管理人员在平台上对信息进行查询， 并能够获取相关的文件，保证资料可以进行交换[4]。
BIM技术在协同设计之中是在建构、结构以及设备等等各个环节在同一个平台下进行操作的，详见图2。不同的人员在BIM核心软件下可以进行独立模型的构建，并与中心进行链接，保证能够可以同步进行。并将全部修建的信息加入到中心文件之中，这就是构建全新的信息模型。各个令业都能够在模型中看到布置的信息，并最终实现信息资源的共享。
图2：BIM小组协同工作系统框架图
4.优化设计
牵引供电系统的设计是一项需要反复进行修改的工作过程，如果在设计过程中，有任何一个环节出现变更，那么就需要用手动的方法将图中的信息进行更正，这样不仅仅费事还费力，在紧急的时候，容易出现信息不匹配的情况。在过程中也很难发现漏洞，都是在最后的施工过程中才会发现，这就需要进行变更，导致对资源的无限浪费。所以在轨道交通工作中，就能够利用BIM技术，根据需要创建的图纸类型，选择试图之中的模型界面。直接进行添加，能够让部件以一定的逻辑关系呈现，并将图纸进行有效关联，保证修改的部分能够反映在其他的试图之中，最终让关联关系变得更加紧密。在整个项目过程中，如果发生任何一点变动，都能够保证各个文件之间的协调统一，能够确保信息的及时更新，不仅仅能够减少重复率和错误率，还能够让成本得到节约，促进工作效率的提升。
BIM技术在轨道交通牵引供电系统之中的应用能够促进设计方法的变革，能够让二维设计朝向三维设计进行转变，能够让单纯的几何表现转向成为信息之间的集成，促进协同项目的完善。BIM技术在轨道交通的运用上还需要一个过程，要能够促进模型的可视化和协同性，让信息的可提取行有所提升，保证建筑行业技术性的地位，并保证未来的发展前景。
参考文献
[1] 潘英,宋桃东.三维技术在接触网设计中的运用探讨[J].电气化铁道.2012(06).
[2] 郝超.BIM在天津永定河220kV变电站设计中的应用[J].黑龙江科技信息.2012(25).
[3] 楚振宇.基于ActiveX Automation的铁路工程计算机辅助设计一体化[J].铁道学报.2013(01).
[4] 杨媛,吴俊勇,张小瑜.外部电力系统对高速铁路供电的RAMS评估及其灵敏度分析[J].电力系统自动化.2012(20).
论文作者:陈涛
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/17
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