BIM技术在城轨信号运维中的应用

BIM技术在城轨信号运维中的应用

刘文斌

成都地铁运营有限公司

引言

随着我国社会经济的不断发展，现代化建设速度的逐步加快，我国各地的轨道交通建设正在以突飞猛进的方式进行，截至2017年末，我国34个城市开通了165条城市轨道交通线路，运营里程达到5033公里，我国城市轨道交通运营里程和在建里程均居世界第一。据统计，2014-2017年，中国新建地铁里程约占全球新建里程的68%。到2020年，我国将建设城际轨道交通和客运专线约1.5万公里。随着线路和车次的逐渐增多，一方面，信号系统运维难度逐渐提升，原有的人工管理方式已经无法满足当前的铁路发展需求；另一方面，信号设备类型增多，信号技术日益先进，这使得信号维保部门的维护和维修工作面临越来越大的挑战。这就要求对信号运维系统进行更新换代，从过去的人力模式转换为信息管理模式，从而更好地满足轨道交通发展需求。BIM技术作为一种新型信息化技术，能够更好地对信号系统运维进行优化，解决当前信号领域存在的问题。

1我国目前的轨道交通信号运维现状

轨道交通运营过程中需要很多信号设备的控制，通过这些设备，保证城轨的稳定、安全运行。随着车次的增多和信号系统功能的增多，需要大量的人员参与到信号运维工作中，极大的增加了维护成本。另外，当信号设备运行异常时，维护工作人员大多是通过经验来排查和判定故障的位置，不仅增多了维护工作人员的工作量，同时降低了设备维护效率。最后，受运营的时间限制，在运营时不能进行设备检修，延长了维护时间。这些问题都制约了轨道交通健康长久的发展，是亟需要解决的。

2BIM技术应用于信号系统运维中的优越性

BIM技术是电子信息技术发展的产物，其通过对各种信息数据进行汇总，并将这些数据融合到一个立体的模型中，从而实现数据的共享共通。在信号运维中运用BIM技术，极大的简化了信号运维的工作难度，展现出了良好的优越性。

2.1信息完备性

BIM技术可以将工程中的各种信息汇总到一个模型中，并且将各种数据完整直观的展现出来，避免了由于信息数据不完善带来的决策后果。在信号系统运维管理中，可以对各种设备的状态和数据进行管理，对故障进行直观的发现，提高工作效率。

2.2信息参数化性

BIM技术组件的模型是通过设定参数来表现信息数据的，而不是通过简单的数字。通过参数表现出来的模型，建立起来不同的构件，构件间相互关联，可以对信号系统运维进行模拟展示。

2.3信息一致性

BIM技术可以建立完整的数据库，模型中的数据信息具有一致性，从工程项目的设计到后期的实际运用，每一个环节都可以通过BIM来进行系统的管理。这一过程的全部信息数据都是连续的，可以有效的避免数据传递中的误差。

2.4可出图性

BIM技术具有强大的共同性，虽然构建的是立体的建筑模型，但是可以与各种软件进行良好的衔接，出具各个环节中的结构施工图和改进方案等，对实际工作的进行有很好的帮助作用。

2.5整合优化性

在传统的信号系统运维过程中，要将工作融入到一个整体中，不断的进行整合优化。传统的铁路信号运维中存在的问题主要有几个方面：第一，受时间限制。运营工作不可能处于停滞状态等待整合优化，运行工作时刻都在进行。第二，各项信息没有得到统一的管理，整合优化是没有依据的。第三，线路车次逐渐增多，信号设备操作趋于复杂化，工作量大，工作难度高。但是BIM技术应用后，这些问题都迎刃而解，整个工作流程将更加顺畅。

2.6模拟性

BIM技术建立的信息模型可以实现各种需求的模拟工作，在BIM中设置一定的参数，可以较为轻松的完成实际中难以控制的各项试验工作。另外，还可以通过BIM系统对实际工作进行模拟，为更好的优化施工方案提供有力的参考。

2.7协调性

BIM技术具有良好的协调性，可以增加各个岗位的沟通与交流。在信号运维过程中，会涉及到多个专业进行及时的沟通，传统的传达过程中往往会出现问题的理解偏差或者传达不到位等情况。而BIM技术应用后，可以将前后一致的信息实现共享，问题处理方案和意见也会及时的反馈回来，提升了沟通交流的效率。

2.8可视化

在传统的信号系统运维的信息获取中，只是通过信息数字化进行表述，缺少直观的展现。而BIM技术应用后，可以将具体的情况通过模拟实际图像展示出来，使人们的理解更加方便。

3BIM技术在轨道交通运维中应用的重点和难点

目前，BIM技术在轨道交通行业的应用仍然处于起步阶段。和其他建筑行业相比，轨道交通行业存在着参与专业多、施工难度大、工程线路长的特点，导致BIM在轨道交通行业的推广应用难度更大。由于国内外缺乏相关的成熟的行业应用标准，对应的软件支持不到位，需要加大投入力度。目前，BIM技术在信号系统运维中的应用重点和难点主要体现在以下方面。

3.1制定轨道交通行业BIM标准

在国家BIM标准的基础上，对相关的轨道交通BIM标准进行研究。结合设计院、工程局、各地铁公司和铁科院等多家机构的研究力量，借鉴建筑行业的BIM标准成果基础，结合轨道交通工程运维特点制定轨道交通BIM行业标准。通过制定标准，可以更好地规范BIM技术在轨道交通行业的应用，从而为信号系统运维提供数据技术支持。

3.2开发配套的轨道交通BIM软件

目前的BIM软件主要是由达索、欧特克和本特利等软件商开发的，其软件之间存在着数据格式隔离问题。对于这个问题，各轨道交通单位应当建立起BIM技术研究应用中心，编写出统一的轨道交通专用编码，对符合轨道交通运用情况的BIM软件进行开发，高效应用BIM技术，从而实现对轨道交通工程项目的全周期管理，提升轨道交通工程项目的管理水平。

3.3深入开展铁路行业中BIM技术应用试点

BIM技术作为轨道交通行业中新引入的技术理念，在进行大规模使用推广前必须进行试点实验。通过试点，一方面可以积累技术人才和管理人才，获取宝贵的运行经验；另一方面可以通过试运行发现不足之处，并采取相应措施，避免在正式运行过程中出现同样的问题。

结语

对轨道交通行业BIM技术国内外现状分析的基础上，探讨了BIM技术在我国城轨信号系统运维的实施路径，提出了我国铁路BIM技术发展的重点和难点，展望了信号系统未来的运维方法，最后探讨了轨道交通BIM技术在运营维护中的应用。BIM技术在轨道交通行业方面的应用，将极大地加快轨道交通信息化数字化建设进程，BIM技术的发展和研究，对整个轨道交通行业将会产生深远的影响。

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