铁路工程设计BIM应用现状

孤僻成性

文章内容来源于“铁路BIM联盟”
从铁路工程设计的应用来说，BIM技术的三维化、可视化特性能够有效满足铁路工程多专业协同设计的需求，同时实现自动规范性检测以及工程量、定额等计算。但在建模过程中存在采用间接的翻模方式、建模效率低等现象，仍需要探索高效可行的建模模式。
铁路行业对BIM技术的探索仍处于初步阶段且各专业发展程度参差不齐。BIM在车站站房设计应用较多，而车站站房设计仅是铁路工程设计的一部分，大量的设计图纸包含桥梁、隧道以及铁路通信、信号、电力变电、接触网等专业。对于铁路其他专业，BIM设计的大量成果尚基于二维图纸的翻模方式，设计人员根据二维设计图纸重复绘制各种铁路设备的三维模型，无法发挥BIM技术的各项优势。在“建筑工业化背景下BIM应用障碍分析”中指出，BIM设计过度精确、束缚创造力是阻碍BIM在工程设计行业中的应用障碍之一。
特定的三维建模平台不能满足铁路所有专业设计的需求。BIM在建筑领域基本形成完整的技术体系，以Revit平台为代表，该平台集成了建筑结构设计所需的基本框架，并提供了丰富的族库方便设计人员选用，但参数化定制建模的灵活性不足，几何基础平台可操作性较弱。Microstation平台提供了较基础的建模平台，在三维形态设计上给予用户更多地灵活性，然而在专业基础应用单元的聚合程度却不足，用户使用过程中缺口较大，学习成本较高。Rhino在异形建筑上能够实现独特的异形结构和参数化建模需求，能够弥补特殊的建模需求。同时在一些工程应用中还需要2种甚至3种以上建模软件的结合应用，这导致在格式转换过程中难以避免数据损失。目前，所有BIM软件公司都不是从事铁路行业软件开发的软件商，不能很好地适用于铁路工程，必须要做铁路行业的定制和专用模块。
基于数字化设计系统的铁路站场BIM自动化建模研究中采用了标准化单体构件模板以及设计方案数字化的方式，通过站场数字化设计成果数据库中记录的设备定位信息等各种设计信息，并开发站场自动建模插件来完成快速创建站场BIM模型。这种方式在一定程度上解决了往常BIM设计应用的2个问题，一是要先完成标准设备构件，再结合二维设计图，采取手工的方式将标准设备构件录入三维建模软件；二是设计方案无法实现数字化存储与建模过程中重复效率低下的缺瞎。
在基于Bentley平台的铁路桥梁BIM设计系统中，突出了设计系统参数化与桥梁构件特征化的重要性，以桥梁标准构件库的形式简化桥梁设计，构件的参数化提高了设计灵活度，设计人员通过简明的参数配置界面即可完成大部分桥梁设计；基于BIM的三维参数化桥梁标准建模方法研究引入国际IFC框架，提出BIM桥梁施工管理标准化技术模型，为桥梁标准建模提供标准数据框架；BIM技术在高速铁路接触网中的应用研究中以建立电气化接触零部件三维族库为基础，开发了腕臂理论计算插件，实现腕臂的可视化、参数化装配；BIM在信号系统工程设计中的应用探讨提出了3阶段方案，由二维图纸逐步过渡到三维BIM模型，但仍需要借助翻模方式来实现BIM模型交付。
综上所述，目前在铁路行业不同专业BIM应用中均强调了BIM设计中参数化的思想，极大程度上可以简化BIM设计建模工作，而参数化的实现需要依赖特定的建模平台。各专业建模平台的选择不能完全统一，并各具优势，对于项目整体的数字化交付不利。同时，如果仅针对设计成果实体进行参数化，BIM设计成果仍然不能完整实现工程设计信息化。