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摘要：以鐵路信號與安全系統規劃為主要研究對象，詳細討論bim技術在該項工程中的具體應用，期望可以在BIM技術的輔助下強化鐵路安全系統管理工作，保障鐵路安全系統設計優化。

關鍵詞：鐵路信號安全系統BIM技術運用

引言

隨著國民經濟的高速發展，綜合實力的不斷上升，城市的私人汽車擁有量也在不斷上升增加，隨之而來的交通堵塞和交通工具違章等狀況也愈發嚴重。目前解決交通問題的有效方法之一就是建設軌道交通，對于建設軌道交通，鐵路安全系統在建設的過程中尤為重要。我國從20世紀末就開始研究BIM技術，經過這么多年的發展，BIM技術逐步在國內得到認可。2017年，德國聯邦運輸和數字基礎設施部發起13個試點項目，德國鐵路股份有限公司將BIM技術運用到鐵路安全系統規劃當中，認為該種技術將成為鐵路行業未來工作方法設計的主要輔助技術。自此，BIM技術成為鐵路行業基礎項目建設規劃的核心技術之一，專家學者認為可以在BIM技術的作用下構建更加科學規范的鐵路信號與安全系統規劃可行性措施。本文將詳細討論BIM技術在鐵路信號與安全系統規劃中的具體應用。

1ProSig軟件系統概述

ProSig軟件研發團隊是WSPInfrastructureEngi-neeringGmbH公司的研發團隊之一，根據BIM技術在鐵路安全方面所呈現出的應用優勢，團隊提出三個核心問題：一是如何通過業務規劃或者是流程規劃達到系統既定要求？二是利用哪些軟件系統作為專家數據生成的支持系統？三是利用哪種接口格式實現跨公司、跨領域接收數據流的目的？按照上述疑問，ProSig軟件研發團隊提出解決方案。如圖1所示為ProSig軟件研發團隊借助BIM技術提出的鐵路信號和安全系統規劃流程，該圖是整個ProSig軟件系統的基本架構。從圖中信息可以了解到，整個架構被劃分為兩個部分，一部分屬于對象提供器，主要負責向軟件系統提供專業對象的數據，支持一些專業性的規劃工作[1]。另一部分是對象收集器，主要在3D空間內轉化專業對象，完成專業對象描述，為后續系統規劃提供數據源。該種數據源屬于跨專業的數據源，能夠重新規劃基礎設施項目結構，做好跨專業對象的時間及數量評估。BIM技術可以在于該軟件系統結合以后，模擬出完整且真實的圖像。鐵路信號及安全系統屬于跨專業對象，歸屬于對象收集器，在BIM技術的作用下，鐵路信號及安全系統的完整圖像被刻畫出來。

22D技術到3D技術的發展與運用

按照上述方案規劃，ProSig軟件研發團隊又繼續提出被命名為“LST2BIM”的應用程序，該程序可以將原本的2D對象經過轉化形成處于虛擬空間的3D形象。將該軟件運用到鐵路信號與安全系統規劃當中以后，ProSig選擇一種相對靈活的方式來調整程序中的數據流[2]，具體如上圖1所示。首先，團隊在進行項目規劃期間，直接將鐵路信號和安全系統劃分為兩種格式不同的數據流，分別是使用PlanPro數據接口的數據以及使用3D交換格式的對象結構數據，兩種數據在內容上不完全與鐵路信號和安全技術有直接關系。其次，在劃分數據流以后，需要對數據流進行鏈接或整合，以此來滿足目標系統在不同信息方面的需求[3]。先將數據從ProSig軟件中導出，形成兩個數據集，此時數據集中的IFC文件將借助唯一編碼被PlanPro數據所引用。最后，將數據流導入到目標系統當中，在系統中借助BIM技術進行可視化處理，嚴格遵從信息需求，展現出不同應用場景下的鐵路信號和安全系統規劃3D形象。

3以ProSig軟件數據為基礎的BIM規劃

上文分析中ProSig軟件將數據劃分為兩個格式類別，原始數據呈現出的關聯性并不強，但經過數據流整合以后，能夠借助BIM技術展現出3D形象。然而，在ProSig軟件當中，原始數據是否可靠直接關系到BIM技術支持下的鐵路信號和安全系統規劃效果[4]。如果原始數據本身不夠精確，BIM技術缺乏精確的地形信息作為基礎，此時所形成的3D形象無法呈現出鐵路基礎設施的完整性，更加無法達到科學合理的效果。在規劃鐵路信號和安全系統期間，需要借助BIM技術先準確獲悉軌道位置，了解線路數據情況，明確坡度、軸線、里程數以及超高等數據參數，如此才能創建更加準確的效果圖，具體如圖2所示。BIM技術成為鐵路信號和安全系統規劃的重要基礎，再獲取準確數據信息以后，將2D信息轉化為3D影像，此時置于虛擬空間中準確模擬鐵路信號的位置，精確鐵路信號的范圍。鑒于上述情況，在利用BIM技術模擬3D圖形過程中，除了將獲取的2D信息進行優化以外，也需要保證3D信息的準確性。先借助激光掃描設備進行數據記錄，保證數據的準確性和可靠性，如此所形成的3D虛擬圖形更具參考價值[5]。總而言之，BIM技術在鐵路信號與安全系統規劃中的應用需要遵從下述流程：一是借助PriSig軟件獲取3D點云中創建線路的具體位置，形成位置圖，必要時需要在圖形中標記所有的對象位置。二是根據獲取的位置信息，在軟件中利用BIM技術創建3D模擬現狀圖。三是根據現有鐵路基礎項目施工條件，進行線路設施規劃。四是利用LST2BIM獲取軟件當中的對象信息，將信息導出以后，顯示到3D點云中，完成規劃檢查工作。

4結語

將BIM技術用于鐵路基礎設施規劃還處于起步階段，但已取得不少成果。究竟BIM技術最終將發展到何種程度，是僅局限于個別解決方案，還是成為包羅萬象的行動框架，這取決于德國鐵路行業愿意且允許做出多大程度的改變。但無論如何，這種標準化舉措都帶來了創新的壓力，這對傳統工程師的工作產生了明顯影響。ProSig軟件系統在這種改變中得到了發展和完善。目前，DB已經引入了新版本“ProSig7EPU”。與傳統的“繪圖驅動”版本相比，這種最新版本可以為有針對性的“數據驅動”流程提供更多支持。

參考文獻

[1]蘇靖棋.BIM技術在鐵路信號和安全系統規劃中的應用[J].現代城市軌道交通，2020（3）：3.

[2]劉洪.BIM技術在鐵路信號和安全系統規劃中的應用研究[J].數字化用戶，2019（37）：194.

[3]李澤鍇.BIM技術在鐵路安全系統規劃中的應用[J].輕工科技，2021（9）：2.

[4]李茂蛟.BIM技術在鐵路信號工程設計中的應用研究[J].鐵道勘察，2020，46（1）：6.

[5]楊斌，何霄.鐵路信號設備數據管理中BIM技術的應用研究[J].科學與信息化，2019（35）：2.

作者:杜杰 單位:晉能控股山西煤業股份有限公司塔山鐵路分公司