BIM技术在铁路信号工程的应用

卢佳

【摘  要】近年来，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也有了很大的进步。信号系统包括信号联锁系统、列控系统、调度指挥系统及监测系统。信号系统设计按照设备的空间位置可分为室内和室外2部分，室内设计包含信号机械室和信号机房内的设备布置和线缆连接;室外设计包括信号机、转辙机、绝缘节和轨道电路等轨旁设备的布置和线缆连接。现阶段信号系统设计产品交付，主要以CAD平面图和相关文字说明描述为主。由于信号设备众多、各个子系统间连线复杂，这种利用抽象信息表达的产品交付方式，容易造成设计方和施工方、设计方和建设方，以及设计方和厂家之间的理解偏差，极易出现“错、漏、碰、缺”等问题，影响施工进度。

【关键词】BIM技术;铁路信号工程;应用

引言

随着科学技术与信息技术水平的不断发展，传统工程技术已经不能满足当前社会的需求，各个行业对先进技术的应用也越来越广泛，而BIM技术就是当前一种非常先进的现代化技术。因此，为了可以更好的提高铁路信号工程水平以及质量，有必要对BIM技术进行科学合理的分析，进而从根本上推动我国铁路工程的发展进程。

1BIM技术的简介

BIM技术主要是指信息模型，对施工信息三维化，对设计成果的可视化展示，尤其在铁路信号工程中，利用BIM技术模拟信号设备的安装及布线，可以在铁路信号的施工初始阶段中发现并解决问题，指导施工，有利于提高保证工程整体施工质量;利用BIM技术，可以构建数据共享平台，从而实现资源共享;通过BIM技术建立数字模型，可以达到设计施工一体化的效果，并通过分析和研究，不断地对设计进行改进和调整。

2BIM技术应用特点

BIM（建筑信息化模型）是一个完备的信息模型，能够将工程项目在全寿命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便工程各参与方的使用。BIM不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，可以用于设计、建造、管理的数字化方法。BIM能够利用创建好的模型提升设计质量，减少设计错误，获取、分析工程量成本数据，并为施工建造全过程提供技术支撑。将BIM技术应用于信号系统设计和运维中具有如下优势。1）实现信号设计交付产品的直观性和运维的可视化管理。精细化的BIM模型，反映的是现场设备的实际规格尺寸、外形特征及内部构造，具有接近实际的逼真度和可視化效果，在指导现场施工和设备运行维护的可视化管理方面，发挥了重要作用。2）实现设备的碰撞检查。包括专业内部设备的碰撞检查和专业间设备的碰撞检查。专业内部设备的碰撞检查，可有效解决信号专业内部设备之间的重叠或空间位置不足等问题;专业间设备的碰撞检查，可有效解决专业间设备的位置冲突，保证专业间设计的协同性，避免专业冲突带来的二次修改和返工。

3优化措施分析研究

3.1提高劳动效率

工程建设离不开施工人员，但是，由于人力的工作效率有限，专业水平以及技能也非常有限，因此，工程建设过程中难免会遇到各类问题，延缓了的工程施工进度。BIM技术最大的优点就是通过计算机辅助技术可以对项目工程以及施工设备建立模型。利用BIM技术模拟室外沟槽径路，可以给工作人员呈现出一个完整直观的具体影像。在铁路信号施工工程中，对于相关信号设备进行模型的组建，以三维的模式进行施工成果转接，最大化地统一工程交接验收标准，确保具体施工工艺符合设计图纸的要求。同时，由于设计成果交接的可视化及合理规划布线，大大降低了成本与减少设计环节中疏漏，便于随时更改以及优化线路。利用BIM技术的可视化特性和创建模型，可实现施工图的可视化技术交底，合理的与数据库进行衔接，相关人员可以随时随地的将一些与铁路信号工程相关的结构设计信息及时输入到数据库中，也可以对工程现场的施工情况进行模拟，可以有效对劳动效率进行提升。

3.2线路优化

为避免施工过程中信号机械室线路交叉、重叠，以及预留走线口过小或过大等问题，通过ABD软件平台对BIM设计中的线路模型进行碰撞实验，并自动导出碰撞结果电子清单。经实验测试，南仓下行驼峰信号机械室的碰撞点：下走线间的碰撞点48处，上走线间的碰撞点21处，机柜模型与线间的碰撞点14处，底座模型与线间的碰撞点16处，下走线架与线间的碰撞点8处，上走线槽与线间的碰撞点6处。所有碰撞点中，以典型的预留走线口过小及线路冲突为例。根据碰撞实验结果，与设计者逐项核对，在遵循设计标准，满足施工要求的基础上予以修正，解决了施工过程中可能出现的预留走线口过小及线路冲突问题。

3.3为运营单位维护提供便利

在我国实际的发展过程中，铁路信号设备的稳定性非常高，很多技术已经趋近于成熟，并且配备有记录监测等多种辅助设备。然而，由于记录监测辅助设备之间的信息存在不共享的情况，使得只能单一的对设备状态进行监督，对于涉设备故障的预测以及定性等还不能实现。同时，在具体的铁路信号工程建设过程中，针对设备的维护和检修，很多时候都需要依靠人工进行检验，不仅工作效率不高，其维护成本还非常高。通常，在具体的铁路检修工作进行阶段，列车在白天的运行中，相关人员不能上道检修，只能在夜间的“天窗”期间进行维修。并且，处于对列车行驶的安全性以及稳定性考虑，值班人员不能随意进入到机械室，所以，这些弊端以及问题的存在，也很大程度上为路局维护工作的开展带来了难度。而通过对BIM技术应用，就能够对这些问题进行缓解。①在工程建设中，BIM技术通过三维数字化技术建立信号设备模型，再结合GIS系统与隧道以及桥梁等构建BIM模型，有效对可能出现的问题以及故障进行了预测，方便事前制定处理方案，有利于维修工作效率的提升。②利用BIM技术可视化特点，可以进行信号系统建模，能够在第一时间对各个设备进行监督，了解以及明确信号设备的运行状态，再通过数据分析，合理掌握到设备故障位置以及故障类型，从而可以有针对性的制定故障处理方案，在一定程度上为相关人员的维修提供了便利。

结语

随着我国铁路建设行业的不断进步和发展，在具体的铁路信号工程建设期间，人们对于工程质量的关注程度也越来越高。因此，为了可以更好的为我国铁路信号工程发展提供依据，在今后的信号工程建设过程中，应该强化对BIM技术的应用，利用信息技术手段对信号工程进行直观、精准、科学的建设，从根本上对工作效率进行提升，对施工成本进行节约，对施工质量进行提高。将BIM技术与铁路信号施工组织相结合，应用可视化管理工程项目的思路，从经验知识库中提取以往工程项目中的信号设备数据，利用线条式工具构建各类三维立体的实物仿真模型组合，完成不同专业的BIM技术的信号模型设计;总结工程施工的应用框架和实施方案，分析基于BIM技术辅助信号施工管理的优势，并以南仓下行驼峰信号机械室改造为研究对象，开展探索性应用研究，进一步验证BIM技术在铁路信号施工过程中的应用价值。BIM技术的应用可为铁路信号施工带来效益，是铁路信号施工管理发展到一定程度的必然要求。但受模型精度条件限制，BIM技术在铁路信号施工的应用仍有很大提升空间。数据是提高BIM模型精度的必要条件，也是工程信息传递及共享的唯一载体。因此下一步将以积累信号工程数据，增加构件库容量，提高BIM技术的铁路信号模型精度作为研究重点。

参考文献：

[1]康智宇.BIM技术在铁路信号运维中的应用[J].交通世界，2018（17）：35-36.

[2]郑小春.BIM技术在铁路信号工程设计中的应用[J].建材与装饰，2017（37）：217-218.

[3]车爽.BIM技术在铁路信号工程设计中的应用[J].铁路技术创新，2017（01）：69-71.

（作者单位：中国铁路北京局集团有限公司天津电务段）