新疆和若铁路有限责任公司 新疆且末 841900
摘要：近年来，随着BIM技术和GIS技术的逐步完善。数字化、信息化、动态跟踪等管理手段的日益成熟。通过两者相结合，将建筑信息化的技术应用到铁路工程建设的管理中，通过铁路施工全过程的数字化、信息化。对施工生产作业进行动态管理。大幅提升了铁路建设施工管理的工作效率和成果价值。有效的解决了传统铁路工程管理中进度粗放，施工过程难以把控的问题。
关键词：GIS-BIM；铁路工程；建设管理；应用
铁路工程项目线状分布、地域广泛、施工复杂，传统管理模式下难以实现多维信息的准确高效传递与集成管理，需要利用信息模型对铁路工程在其全生命周期内所涉及的资源、活动和产品等进行有效地组织和管理，一般的模型信息只是描述客观现实，并不具备信息承载的能力，所以利用地理信息系统（GIS，Geographic Information System）技术 – 建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）为施工管理提供可视化、数字化、信息化的手段，提高各阶段信息共享、实时追踪的能力，达到开源节流的效果，对建设单位的成本节约提供了有效的技术手段。以空间分析和三维可视化为核心技术的 GIS 提供了研究地理实体要素的手段和方案，以 GIS 为技术基础的平台可以满足用户对铁路工程全局性表达实际场景的需求。而高精度的 BIM 模型不仅为 GIS 平台提供重要的基础数据，其本身整合了建筑的图形、非图形信息，将信息参数化集成，结合实际现场施工中的物资、工序、生产进度等数据实现数据驱动模型，满足用户对工程的精细化管理要求。因此，BIM 和 GIS 的融合可以深化多领域的协同应用，为铁路工程建设的信息化、可视化的动态管理提供了可靠的技术手段。
1 BIM-GIS技术的可视化模型构建
1.1 BIM-GIS技术在铁路施工管理可视化中的应用优势
BIM技术亦被称为“工程信息化管理”，通过该技术对铁路工程的各类项目信息数据的搜集与汇总，将铁路建设管理管理中所存在的真实信息进行数字化管理并构建三维铁路工程模型，从而实现工程安全与质量监理、设备与人员管理、动态化管理、运营维护管理等功能。该种模式下，铁路施工的各个项目参与方都置身于同一平台，且共享同一铁路模型信息，大大提升了铁路施工管理可视化的透明性与公开性，保障了施工效率与质量。GIS技术即“地理信息系统”，是近年来应用最为广泛的一项地理测绘技术，该技术不仅能够实现对具有空间属性的各类铁路资源环境信息的有效管理，为管理人员作出决策提供更为科学性与政策性的标准评价，还能够针对多个时期的铁路环境状况以及实践活动变化进行动态追踪与监测分析，将数据收集、空间分析与决策制定合并为一个共同的信息流，在提高管理决策准确性与实效性的同时，为解决施工现场存在的问题提供数据与技术支持。
1.2 基于BIM-GIS技术的可视化模型构建
BIM技术与GIS技术的结合应用实现了对铁路施工各项数据信息及资源的统筹分析与整理，借助可视化的三维模型为施工管理工作提供了更加有利的信息载体。为更好的开展施工管理与监督工作，在针对整个施工过程建立模型的过程中，必须建立总数据管理模型中央系统。同时，还应当建立不同类型的子管理模块根据数据类型管理模型，将其分别应用到施工进度、质量、材料及人员等各个方面管理当中，根据总数据管理模型中央系统的指令来执行管理工作任务，更好的提高现场施工效率。在作出管理决策时可以合理的参考GIS提供的有用信息，但需充分考虑到施工现场及环境变化的影响因素，加强对施工现场的监督与管理，针对可能发生的变化制定相应的对策，确保施工进度。总而言之，BIM-GIS技术的结合与应用是实现铁路施工管理可视化的必然前提。
2 BIM 项目组织与应用环境搭建
2.1 BIM 的作用
铁路建设项目具有工期短、质量要求高、参建单位多等特点，诸多客观因素产生的问题需要统一的、动态的管理方式去解决。因此在项目全生命周期中引入 BIM 技术，建立基于BIM的工程信息管理平台。
BIM技术在铁路建设项目中发挥的作用如下：在设计阶段解决多方沟通、协调问题，切实控制设计质量，通过模拟项目的建设过程对项目进行优化，避免下阶段的工程风险；在施工阶段进行多专业协调、多专业集成、多功能整合，在施工组织设计、重大施工方案动态模拟、施工技术方案确定、新技术整合应用、施工进度模拟优化、工程安全、质量、文明施工管理、现场数据采集、后台信息处理、线上全施工过程办公、施工过程资料电子化管理等过程。通过信息化、动态化的管理手段提升项目施工精细化管理 水平；通过BIM技术提高竣工交付的信息化能力，完成整个铁路系统的 BIM 竣工模型，实现铁路系统工程资料信息电子化、空间可视化、结构安全监测数据化、设备构件平台化及现场管理信息集成化，为铁路智慧化运营管理提供模型及信息基础。
2.2 实施方案
为了能有效地利用 BIM 技术，就必须在项目开始阶段采用规范的 BIM 应用标准，使项目各参与方都能以统一标准建立并应用 BIM 模型，避免因个人或企业习惯不同带来的理解误差。BIM 应用标准主要内容包括：明确 BIM 实施组织架构及职责、明确 BIM应用计划、明确 BIM 模型建模专业及信息交换格式、明确项目各阶段 BIM 应用目标及流程、制定 BIM 模型建立标准及竣工交付标准、进行基于BIM的工程信息管理系统的搭建等。
2.3 团队组织
BIM 组织架构的建立即 BIM 团队的构建，是项目目标能否实现的重要影响因素，是项目准确高效运转的基础。故在铁路工程项目实施阶段前期应根据 BIM 技术的特点结合铁路工程项目本身特征组建项目级 BIM 团队，从而更好地实现 BIM 项目上传下达和执行。
3基于GIS下的铁路工程要素语义扩展
进行BIM技术与GIS技术融合时，不仅铁路项目要素需对BIM的语义进行扩展，同时也需对GIS语义进行扩展。以GIS为出发点从而对铁路工程要素进行语义扩展，重点采取的是采用OGC来对City GML三维模型信息储存形式结构，该结构能进行A D E拓展工作。其泛型为现有的模块实体类型，其主要的功能是进行各实体属性以及类型等的扩展定义。从而描述实体组合、泛化的相关性，最终通过X M L语言表达实体文件的内容。就当前的分析结果中可以看出，City GML存在“开放的”特点，因此选择以下方式进行Schema机制的语义储存，第一种为共享，第二种为自建。实例数据文件同Schema机制存储语义相结合，最终翻译出记录内容。此外，Schema机制存储语义会进行Schema创建，这一过程主要利用的机制是用户的限制、拓展等。ADE既是类似于此类，基于底层内建拓展得来的。用户采用ADE扩展最终成效，可实现对自身需要的数据进行共享。从当前对于应用的需求进行研究，采取City GML所涵盖的ADE机制来扩展自定义属性及自定义类型，这一环节会发生城市噪声模拟以及室内导航等现象。把此类利用ADE扩展机制所产生的现象当作依据进行研究，最终可定义铁路工程信息模型，所包含的实体属性与实体类型以及它们之间的关系，最终确定出铁路信息化建设的具体方案。
4结语
总之，BIM-GIS技术在铁路施工管理可视化中的应用具有重大的管理价值，它们将改变传统管理中，多人多层次组织架构的粗放式施工管理模式。在提升工程施工质量、把控施工安全的同时，对现场实际进度的管理效率与效果实现了传统走向现代的转变，对降低施工成本等方面也起到了积极意义，也将在大幅推进我国基础建设的现代化管理进程中大放异彩。
参考文献：
[1]倪苇.基于CityMaker的铁路BIM与GIS融合解决方案[J].铁路技术创新，2017（04）：55-57.
[2]范登科.BIM与GIS融合技术在铁路信息化建设中的研究[J].铁道工程学报，2016，33（10）：106-110+128.
[3]刘延宏.基于BIM+GIS技术的铁路桥梁工程管理应用研究[J].交通世界（运输.车辆），2015（09）：30-33.
[4]魏州泉.铁路行业BIM技术应用难点分析及对策建议[J].铁路技术创新，2015（03）：14-16.
[5]任晓春.铁路勘察设计中BIM与GIS结合方法讨论[J].铁路技术创新，2014（05）：80-82.