李强强
中铁第一勘察设计院集团有限公司 陕西省西安市 710000
摘要:铁路选线设计属于一项复杂繁琐的工作,其中涉及到多个专业,需要对不同的自然环境进行深入研究,然后结合铁路自身的特点,设计出一条符合经济、技术和政治要求的铁路线路。传统的设计方式设计不够直观形象,缺乏三维设计的整体和全局性,容易导致设计差错漏碰,设计质量难以进一步提高。为了提高铁路选线设计的精确度和效率,使用如今性能优异、功能强大的BIM技术,该技术在建筑行业中使用范围广泛,具有强大的建模功能。
关键词:铁路选线;BIM技术;应用研究
1 BIM技术的特点
在BIM技术中,对过程和模型结果的把控属于其非常显著的特点优势。在BIM技术中使用了数字信息化技术,该技术具有自动化、精准化和智能化,所以能够在应用过程中发挥重要作用。另外,通过使用BIM技术能够建立很多形式的数字信息化模型,模型属于三维模型,该模型具有非常直观的效果,且能够保持二维模型的精确度。所以相比于传统的设计方式,其中使用的二维模型,BIM技术具有更多的特点优势。在BIM信息化模型中,其中每一个构件都会富含很多的数字化信息,所以丰富了该构件的信息含量,使之不仅仅是个构件,当对某个构件进行修改时,BIM技术都会将变动后的结果进行展现,从而保证修改的准确性。
2 BIM技术在铁路选线设计中的应用
铁路选线设计在铁路整个建设中非常重要,直接关乎的铁路运输全局的总体性工作,所以在选线设计过程中需要相当重视。如今我国的选线设计方案比较复杂,其中涉及到很多协调工作,这些工作的完成也具有一定困难,所以在一定程度上限制了铁路的发展。由于BIM技术的优势众多,通过使用BIM技术对铁路选线进行设计,BIM技术中的Bentley系列软件对铁路选线进行三维设计,该软件能够高效完成项目设计工作,能够支持64位操作系统,能够保证复杂地区中铁路选线设计工作。
2.1准备基础资料
通过使用OpenRailConceptsataion软件建立地面模型,建立的方式是通过根据线位大致走向采用卫星遥感和航空摄影手段获取获取地理信息系数据,然后将其直接导入到软件中,生成三维地面模型。所以使用BIM技术可以非常方便简单的获取地面模型,并且获取的模型具有比较好的准确度,因为将其和航拍的地形图进行过比较,得到该模型的精度非常好,可以满足线路设计中的使用要求。
2.2走向方案选择
由于铁路走行地段的地形、地质条件非常复杂,线路方案的选择会受到很多因素的限制,而且还容易产生比较多的设计方案,这些方案在选择过程中能难判断其优劣,所以就会增加选线的难度。当选线方案设计完成之后,然后对其进行选择时,使用传统的选案方式将会非常繁琐,并且需耗费费大量的时间进行分析。通过使用BIM技术,使用BIM技术对方案进行选择时,通过使用数据动态关联功能就能够完成工程数量计算,于是只用对设计方案和相关数据进行对比即可判断出每个选线方案的优劣,并且还能够调整不同的设计方案,对众多不同方案进行判断分析,从而选择最佳的路线方案。
图3即为两种越岭选线方案,对两种方案进行判断时,由于这两种方案所经过位置地形条件差异非常大,导致这两个方案的工程设置及工程数量大不相同,使得方案选择变得更加复杂。通过使用BIM技术,将两种不同的选线方案进行平和纵断面、横断面设计,通过BIM技术生成两种方案的工程数量表,然后再对两个方案进行对比分析,能够发现其中一条线路比较有优势。此时的线路大致走向已经确定,但是还是需要使用BIM技术对方案的局部地方进行分析设计,然后设计出可行的局部方案,然后再对局部方案进行选择。
图3选线方案比较
2.3平、纵、横动态功能完成方案优化
通过上述分析,BIM技术的使用获得了铁路线路的大致的走向,但是其中还存在很多细节部分需要修改,即需要进行优化设计。该工作的精确度要求非常高,需要对某些地段进行反复研究。BIM技术中存在一定非常好的优势在于动态关联性,当铁路的三维模型建立之后,即可对任何一点的具体情况进行查询,比如各种参数、工程数量等。正是由于BIM技术中的优势,使得需要对线路平面进行调整时,其他所有相关的纵断面、横断面数据都会处于一个动态变化过程,能够及时的对数据进行更新,有利于设计人员判断修改的优劣性,能够提高设计人员的修改优化效率。在铁路选线设计中使用BIM技术,通过其动态关联性,对于重点地段的方案研究时间相比于传统的方式有了较大的提高,并且对方案进行调整之后,包括工程量在内的各类设计文件可以自动进行修改,这就解决了人工修改图纸容易遗漏、出错的问题,所以总体来讲,通过使用BIM技术能够提高铁路选线效率和精度。选线方案的细节优化如图4所示。
图4铁路选线方案的细节优化过程
2.4可视化方案展示
在完成方案设计工作后可应用BIM技术三维可视化的优势,展现不同设计方案的优缺点,通过模拟线路漫游、VR等技术提供可视化设计成果和渲染效果,为决策者反映真实的工程环境。铁路三维实景模型如图5所示。
图5铁路三维实景模型
3结语
通过对BIM技术的简要分析,能够在铁路选线设计中发挥重要作用,比如降低设计人员的工作量,提高工作效率,提高选线设计的精度。铁路选线设计合理之后,再进行铁路的施工,在一定程度有利于节约铁路工程投资。
参考文献
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