铁路建设BIM管理系统设计与实现

铁路建设BIM管理系统设计与实现

山东博硕电子有限公司250101

摘要:BIM技术在铁路行业中的应用逐渐落地与深化,积累了一些可以重复利用的构件资源。通过编制构件模型的标准和编码规则,建立构件内容和深度的约束机制,规划出以BIM技术为核心,标准规范体系为基础,信息安全体系为保障的平台建设战略。通过轻量化、可视化、云计算基础设施、主流设计软件二次开发等支撑技术,构建完备的信息传输系统和强大的数据平台。实现系统功能和工具集的开发工作,为铁路行业统一管理铁路工程各专业构件BIM模型,提供专业的服务平台。

关键词:构件;审核;可视化

随着BIM技术在铁路建设中的应用逐渐落地与深化[1],铁路工程中大量使用构件,提高了铁路建设的工业化程度,。建立种类齐全、可共享的铁路BIM构件库,能整合相关BIM构件资源,形成行业BIM信息资产,并可以降低BIM的实施成本;还能提高铁路设计的标准化程度,以及设计、施工、管理和运营的效率[2]。

1目标和参考规则

1.1建设目标

(1)完成中国铁路信息模型信息传递标准以及构件模版;(2)开发铁路工程信息模型构建库平台;(3)开发铁路工程信息模型构建库工具集;(4)编制铁路BIM构件库管理办法,建立保护知识产权的机制。

1.2基础业务数据

基础业务数据是描述铁路工程BIM构件库管理系统各组成要素基本属性的原始数据。与铁路工程建设相关的基础业务数据包括项目类、组织类和人员类等三个方面的数据。(1)项目类基础数据(2)组织类基础数据(3)人员类基础数据。

1.3数据编码

在系统中数据编码用以标识铁路建设BIM构件库信息元素的唯一性。涉及项目类、组织类和人员类等基础数据的编码信息。采用约定长度位数的字符串,在不同位分类进行编码来实现。

1.4构件标准

(1)构件分类编码标准

铁路BIM构件根据《铁路工程信息分类编码标准》中的表53-“铁路工程构件”,按照功能特征分类铁路工程构件,该标准依据国际分类编码原则标准IS012006-2框架编制[4][5]。

(2)构件内容规范

对于任何入库的构件,其内容需符合一定的规范,保证构件的规范化,并支持对构件有效地管理。

(3)构件深度规范

对构件信息进行完整性规范检查,确定是否符合模型的深度要求,包括几何信息和非几何信息的细节程度是否正确。

(4)信息模型国家标准

构件除专有格式外,具有统一的数据表达格式用以统一解析、检索、显示。由于现有IFC标准的技术特点,不适用于构件的统一表达。构件库依照国家20151555-T-469标准进行统一标示[4][5]。

2系统架构

2.1总体设计

系统以BIM技术为核心,标准规范体系为基础,信息安全体系为保障。通过轻量化、可视化、云计算基础设施、主流设计软件二次开发等支撑技术,构建完备的信息传输系统和强大的数据平台。实现系统功能和工具集的开发工作,可以为铁路行业统一管理铁路工程各专业构件BIM模型,提供专业的具有上传、审核、可视化、下载、编辑等功能的服务平台。架构图见图1。

图1系统总体设计架构图

2.2管理流程

用户按构件发布指南的步骤和要求的标准,上传自己的构件,通过审核后进行归档和发布。

2.3应用流程

系统的管理员实时更新构件库,定时清除冗余构件模型信息,维护系统稳定,保证构件库系统高效运行。

3功能及实现

3.1总体功能

系统功能采用B/S方式实现。主要功能见图2。

图2构件库系统总体功能

3.2构件库操作

构件库操作分为构件上传、审核、入库、同步、检索和下载。

构件上传:设计人员将通过初步审核的信息模型上传至系统的平台,支持批量上传。

构件审核:首先,平台管理员对上传的模型初步审核,即在上传阶段对录入信息的准确性和完整性审核;其次,系统自动对模型的自身信息(模型的几何信息和非几何信息)进行审核;最后,由专业委员会对审核的结果进行认证。

构件入库:通过审核的信息模型,将根据上传的信息自动归入到专业类型的档案下。

构件同步:每次有新的信息入库时,系统自动更新构件库,使其保持最新的状态。

构件检索:检索条件有构件的格式、名称、分类和属性等,用户也可以根据系统提供的树状结构,逐级选择查找构件。

构件下载:检索到所需的构件后,用户可以下载至自己的使用端。

3.3构件加密认证

通过文件加密、内容加密、水印加密等多层次的文件加密手段[6],护自主创建的构件文件,保证铁路工程BIM模型构件文件的安全。

3.4构件库的可视化

采用基于Web的轻量化BIM模型浏览引擎实现。该引擎支持浏览BIM几何模型、查看模型信息、漫游、剖切显示、构件分组拾取显示和隐藏等多种功能。

3.5构件信息

通过平台可以掌握构件库中所有构件相关信息,基于树状形式和列表形式进行查询展示显示。

构件描述部分是上传者对上传构件的简单描述信息,主要为信息模型的基本信息。

3.6构件库维护

构件库的维护功能可分为构件添加、删除、修改、认证、发布功能模块,这为管理构件数据提供了工具,用户可以方便、实时地更新构件数据,清除数据库的冗余数据。

3.7构建库管理

系统提供了客户端和Web端两个入口。客户端提供了与设计人员相关的构件上传、审核、下载操作功能。Web端向管理人员提供了实现节点管理、用户管理、备份恢复、权限管理、日志管理、统计分析等功能。

4结语

在铁路工程如火如荼建设的背景下,研发铁路工程BIM构件库管理信息系统,可实现国家铁路工程建设全生命周期的构件BIM模型统一和专业管理,提高铁路工程的BIM模型设计效率、建设管理水平和信息化应用程度。

参考文献

[1]王同军.BIM技术---中国铁路工程建设信息化事业的新篇章[J].铁路技术创新,2014.2

[2]王同军.基于BIM的铁路工程管理平台建设与展望[J].铁路技术创新,2015.3

[3]陈亮,卢文龙.铁路工程建设信息分类体系研究[J].铁路技术创新,2015.3

[4]李华良,等.铁路工程信息模型分类和编码标准研究[J].铁路技术创新,2015.3

[5]中国铁路BIM联盟.铁路工程信息模型分类和编码标准(1.0版)[S].铁路技术创新,2015.1

[6]刘宏申,孙长应.软件水印实现软件版权保护[J].电脑知识与技术,2010.7

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