BIM技术在铁路通信工程中的应用

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摘要：近些年，我国的社会不断发展，带动了我国各个行业都随之进步，在建筑工程持续发展大背景下，BIM技术被广泛应用于工程的设计、施工等多个环节之中，实现了对专业交叉施工顺序的有效优化，所带来的生产效率进一步提升。文章以某铁路工程为例，详细探讨了BIM技术在铁路通信设计中的应用，以促进铁路工程行业的进一步发展。
关键词：铁路建设;通信工程;BIM技术
引言
近几年，随着国民经济的大力发展，城市规模不断扩大，城市人口快速增长，交通压力随之逐年增加。地铁轨道交通迅速发展，有效解决了城市人口密集造成的交通压力问题。人们在地铁内的移动数据使用量快速增加，如何在复杂的地铁工程中合理、优化民用通信工程建设已成为重要难题。建筑信息化模型（BIM）通过三维信息模型的可视性视图，有效解决了地铁内多专业间协同设计难题，高效、保质保量建设民用通信建设工程，提升整体工程建设效果。
1特点
BIM主要具有可视化（Visualization）、协调（Coordination）、模拟（Simulation）、优化（Optimization）和可出图性（Documentation）5大特点。对于BIM而言，可视化是一个固有特性，BIM的工作过程和结果就是建筑物的实际形状，加上构件的属性信息及规则信息。在BIM工作环境下，可视化的模型不仅用于汇报展示，还可作为项目设计、建造、施工、运营全过程中沟通、协调和决策的基础。建立BIM模型，可方便完成多项设计协调工作，如机房机电设备布置之间的协调、各专业管道布置之间的协调等，并可在协调过程中不断优化设计，避免差错漏碰。采用BIM技术还可方便地进行施工进度模拟，便于制定施工方案和进度计划。可出图性也是BIM的一个重要特点，传统二维图纸作为项目参与方之间信息沟通的载体时日已久，而其弊端也随着项目的复杂性和市场竞争的日趋激烈逐渐显现。即使图纸承载的信息完全正确，仍有可能因施工人员对图纸理解有误而获得错误信息，后期频繁变更设计会造成人力资源消耗、工期延长及成本提高。而BIM正是解决此类问题的好方法，在提高设计质量的基础上进一步提高协同作业能力，优化并完善项目建设全生命周期中的各环节。
2 BIM技术在铁路通信设计中的应用
2.1通信设备布置BIM设计流程
通信专业充分发挥出了BIM技术的多种特性，广泛涉及到了几何学、地理信息等多层面内容，基于可视化的方式向工程人员以直观的形态展现出来。在整个通信专业的构成中，诸如室内外的通信设备都可以做出相应的转换，正好满足了BIM设计与出图的基本要求。寻找到特定的族文件，将其引入到项目文件库中，便能以直观化的方式将布置效果展现出来，并且操作人员可以将二维与三维进行切换，更便捷地寻找到相关效果图，做到真正意义上的所见即所得。在展开通信设备BIM设计时，所涉及到的环节较多，其彼此间需要依据特定的流程而进行，具体为：选择族样板→定义原点及参照平面→设置族类型和基本族参数→检查所建族是否合格（名称、类型、参数等）→关联材质→创建几何形体→载入通信机房平面布置的项目文件→调整通信机柜在机房内的布置，确认布置合理→添加尺寸标注及必要的文字标注→创建图纸、布置视图→制作设备明细表。
2.2在Autodesk Revit中，项目是单个设计信息数据库模型
项目文件包含了从几何图形到构造数据的所有设计信息，而族是组成项目的构件，同时是参数信息的载体。相关行业企业或组织随着项目的开展和深入，都会积累一套自己独有的族库。在今后的设计工作中，可直接调用族库数据，并根据实际情况修改参数，可显著提高工作效率。基于此优点，通信专业使用Revit软件构造相关的族库。族库尽量采用参数化设计，方便根据要求修改尺寸后，重新布置该设备。虽然通信系统设备众多，然而体现在机房布置中的主要为通信机柜，因此通信专业建族的主要目标为对不同尺寸和外观的通信机柜进行建模。由于铁路线路无线覆盖的需要，通信专业需沿线布放通信铁塔，因此也对不同高度和外形的通信铁塔进行建模。
2.3各专业协同实施
目前，常规的地铁民用通信建设都是多专业建设企业通过网络通信软件、网络资源库等方式共享资源。BIM技术协同建设基于同一个设计平台，相关各个专业人员都可以在本专业设计完成时开放修改权限，其他专业内容被修改时，都会同时收到修改通知，从而在同一模型上完成相关工作。协同建设有助于民用通信建设工程准确、及时传输信息，保证民用通信建设的高效实施。基于同一个模型的协同设计为各个专业节约了建模时间。例如民用通信建设，可以基于结构建筑的BIM模型，设计民用通信机房内部BIM模型，同时，将设计好的机房模型与结构建筑BIM模型结合，有效避免不必要的沟通协调。对于站厅台的桥架，可制作民用通信桥架，通过与电气BIM模型结合，相互协调沟通，适当调整路由重叠、受阻之处，有效减少建设过程中的重复工作量，提高工程实施效率。
2.4铁路通信工程中的光纤接入网技术
光纤接入网技术在铁路通信工程中得到了十分广泛的应用。光纤接入网技术的特点是以光纤作为信息的传输媒介，实现接入网信息的分析和传递。将光纤接入网技术应用于铁路通信工程中，对铁路通信信息的安全性有了很大的提升，并且在很大程度上保证了传输信息的质量和稳定性。我国光纤接入网技术目前分为有线和无线2种，这2种技术的应用存在很大的不同。现如今，铁路通信工程中常用的光纤卡接入网组网形式有3种，分别是总线组网形式、环型组网形式、星型组网形式，这3种形式的覆盖面积和规模的差异性较大，在具体应用过程中要结合实际情况选择。目前，我国铁路通信工程中最常用的是环型组网形式光纤接入网，其提高了铁路信息传输的效率，并且最大程度上满足了用户的信息需求。除此之外，光纤接入网技术的应用，对我国铁路运行起到了不可估量的促进作用，丰富了我国铁路系统的通信功能，并且进一步实现铁路通信系统中信息传输管理和网上售票等目的。
2.5立体化、可视性设计
传统地铁民用通信设计通过二维平面设计，设计施工图交付采用2D图纸。这种设计方式通过点和线的绘制，操作方式更加简单、快捷，但对于地铁内复杂的3D场景很难直观体现，工程建设交底时会出现遗漏和信息传递错误等情况，需反复进场才能完成最终建设目标。BIM技术的应用，有效解决了此问题。民用通信机房及站厅台设计建设中，通过BIM建模可有效将二维线、图形等转变为三维立体对象，有效指导施工。整个地铁民用通信建设中最复杂的两个部分是机房和站厅台桥架建设。因为地铁内涉及通信、信号等较多，机房内及站厅台限界存与其他专业配合的问题，传统二维图纸很难实现间距和空间上的指导施工，BIM建模可以很好实现这一建设要求。
结语
当前的铁路发展正在逐步摆脱二维设计的束缚，实现对三维设计的转变，铁路工作者也纷纷加大力度展开了对BIM技术的研究工作，旨在深化其在铁路工程中的应用水平。在围绕铁路试验段展开探讨时，重点围绕族库建设工作展开，经过不懈的努力也取得了一定的成果。但需要明确的是，BIM依然无法实现对通信系统的全方位设计，因此这是今后需要重点努力的方向。
参考文献：
[1] 刘志强，黄立鹏.BIM技术在建筑工程设计中的应用[J].工程技术研究，2017（4）：209-210.
[2] 陈才波.铁塔公司地鐵民用通信建设流程浅谈[J].通讯世界，2017（9）：26-27.
（作者单位：中徽建技术有限公司）