導語：鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：傳統(tǒng)鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理中，存在很多問題，如維護檢修不及時、信息傳遞滯后等，在一定程度上影響了鐵路事業(yè)的發(fā)展?；诖?，結合BIM技術的特點，分析了其在鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理中的意義，從數(shù)據(jù)庫管理模型構建以及系統(tǒng)功能模塊開發(fā)兩個方面，就BIM技術在鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理中的應用情況進行了分析和討論，希望能夠推動鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理的高效化、協(xié)同化、立體化和可視化。

關鍵詞：鐵路信號設備；數(shù)據(jù)管理；BIM技術

依照我國中長期鐵路網規(guī)劃，到2020年，鐵路運營線路總長度將會達到15萬km，形成覆蓋全國的鐵路網，為人們的出行提供便利。而在鐵路網建設中，需要重視信號設備數(shù)據(jù)管理工作，引入信息化技術，逐步實現(xiàn)信息化管理?，F(xiàn)階段，我國鐵路信號設備在設計、施工和運維管理方面存在不少問題，影響了其功能的有效發(fā)揮，可以將BIM技術引入其中，提升鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理效果。

1BIM技術特點分析

BIM，建筑信息模型（BuildingInformationModeling）其基本原理，是通過對建筑工程各項數(shù)據(jù)信息的收集和整理，構建三維立體化的建筑模型，以數(shù)據(jù)信息仿真技術，實現(xiàn)對于建筑本身特征的仿真模擬。BIM技術是一種先進技術，一種有效方法，也是一個科學過程，通過信息收集來提升建筑行業(yè)的效率和工程質量。1.1可視化。與一般的效果圖不同，BIM技術的可視化，強調在構件之間形成互動性和反饋性可視，BIM模型中整個過程都是可視化的，其不僅可以生成報表，展示效果圖，還可以為項目設計、施工和運行過程的討論和決策提供支撐。1.2協(xié)調性。BIM建筑信息模型能夠在施工安裝建設初期，協(xié)調各種專業(yè)的碰撞問題，生成相應的協(xié)調數(shù)據(jù)，同時也可以對很多實際問題進行解決，如道岔轉轍機安裝與預留安裝基坑要求的協(xié)調、車站電纜敷設與站內支吊架線槽安裝要求及站房預留孔洞需求的協(xié)調等。1.3模擬性。設計階段，BIM能夠通過模擬實驗，確定一些虛擬性的數(shù)據(jù)信息；施工階段，配合4D模擬，能夠依照施工組織設計對施工過程進行模擬，確定具體施工方案；運營階段，BIM能夠對日常緊急情況進行模擬，設置相應的應急預案，如消防疏散模擬、地震逃生模擬等[1]。

2BIM技術應用在鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理中的意義

鐵路信號設備BIM模型，無論施工人員還是運維人員均能夠全范圍對設備細節(jié)構造和功能信息進行查看，了解線路空間排布情況，也能夠獲取任意點三維空間坐標，確保安裝位置準確；二是能夠對設備履歷信息進行有效管理，可以將設備生產商、安裝日期、故障檢修以及更換頻率等信息囊括其中，并對信息進行持續(xù)更新，生成二維碼，通過掃描二維碼的方式，管理人員能夠輕松獲取設備歷史信息；三是自動制定檢修計劃，維修信息。BIM技術能夠自動根據(jù)設備運行狀態(tài)，相應的檢修計劃，提前向檢修維護人員發(fā)送短信提醒及檢修任務；四是可以統(tǒng)計并反饋故障信息。工作人員一旦發(fā)現(xiàn)設備故障，需要及時記錄故障信息，并將其上傳到BIM系統(tǒng)，對故障原因、維修過程和解決措施等進行記錄，為后續(xù)查詢提供便利；五是可以推動設備資料管理信息化，可以將鐵路信號設備的配套資料與BIM模型關聯(lián)在一起，開發(fā)更加人性化的操作截面，在相關數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)資料，方便后勤進行施工圖紙、施工方案以及維修記錄等的查閱[2]。

3BIM技術在鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理中的應用

3.1鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理庫模型構建。BIM模型構建需要依照不同的對象和要求，選擇不同的BIM軟件，保證建模精細化，然后配合不同插件，實現(xiàn)不同軟件之間的信息交互。依照獲取的地表數(shù)據(jù)信息以及地質勘測資料，結合BIM點云技術，以BentleyMicroStation和GeoStation專業(yè)模塊，進行地表與地址模型構建。在模型構建中，一是地質模型構建，需要對已經處理完畢的不同層級的地質模型以及區(qū)域存在的斷層信息整合在一起，形成更加全面、更加精細的地質模型；二是線路模型構建，鐵路信號設備大部分是安裝在軌枕旁邊，而考慮鐵路線路本身的空間線形復雜，點位變化多，可以采用專用的Catia構建異形軌枕BIM模型，通過主線骨架加上構件安裝的方式，能夠完成任意復雜線形軌道結構的三維建模工作。三是設備模型構建，在進行鐵路信號設備BIM模型構建時，可以利用基于AutoCAD平臺的Inventor建模軟件，以iPart技術生成智能零件庫，如信號機、轉轍機、信標、計軸、XB箱等常見信號設備，從而減輕建模工作量，提高建模效率。3.2鐵路信號設備BIM系統(tǒng)的功能模塊開發(fā)。3.2.1可視化平臺操控及功能模塊調用?？梢暬芾砥脚_能夠將不同BIM軟件構建的模型整合在統(tǒng)一系統(tǒng)管理平臺，利用插件對不同格式的文件進行轉換，方便技術人員對BIM模型數(shù)據(jù)進行存儲、查看和調用。為了達到理想的顯示效果，我們可以調取掛件中“焦點十字”、“導航圖”、“狀態(tài)欄”、“顯示坐標”等相關功能控件，準確模擬操控三維場景。在施工項目質保期或運修維護階段，對于突發(fā)設備故障的信息采集及處理，我們可以調用平臺中的“距離測量模塊”，將故障點坐標輸入BIM管理系統(tǒng)，依照已經構建完成的軌道線路BIM模型，精準定位并快速測量應急維護人員與故障點之間的距離，便捷有效的對備品備件、擬用工器具和檢修人員的調配提供籌備方案參考，幫助施工維護人員選擇最佳搶修路線，提高故障處理效率，縮短故障處理時間。3.2.2故障檢修與計劃任務模塊編排。當設備出現(xiàn)故障時，我們可以借助相關模塊進行故障篩查，如通過管理模塊先逐級確定要檢查的設備及該設備所在線路區(qū)間，管理故障信息，而借助查詢模塊可方便查找設備的安裝信息、從屬管理單位，進一步查看檢修維護信息。計劃和任務功能模塊是BIM系統(tǒng)中非常重要的內容，也是故障檢修作業(yè)管理的核心部分，能夠對鐵路信號設備檢修計劃進行制定和下達，如派工單管理、維修項目管理、維修計劃管理、臨時任務下達等。通過計劃任務模塊的編排，可以為工作人員提供鐵路信號設備的相關信息，為故障管理和統(tǒng)計查詢工作提供切實有效的數(shù)據(jù)，并且保證對信息進行及時更新，為設備故障的檢修維護及管理決策制定提供數(shù)據(jù)支持。3.2.3臺賬信息管理與統(tǒng)計資源查詢。臺賬管理模塊主要包括設備臺賬管理、字典管理（設備字典、器材字典）、設備器材的備品備件三大部分，其主要功能是對設備材料與相關器材的屬性、種類和數(shù)量臺賬進行管理，相關信息添加、修改和刪除操作可直接映射關聯(lián)到車站及區(qū)間的信號設備中。BIM系統(tǒng)中該模塊本身具備關鍵詞索引、模糊查詢等功能，并且方便查看設備三維圖像等圖片信息，可以保證查詢的快捷性、有效性和精準性，節(jié)省統(tǒng)計工作量。尤其對故障設備進行排查時，結合統(tǒng)計查詢模塊功能，可精準排查線路兩端接線設備的工作狀態(tài)、接線端口狀態(tài)及線路本身是否存在問題。3.2.4數(shù)據(jù)維護模塊與視圖模塊的常規(guī)應用。數(shù)據(jù)維護模塊包括了BIM模型關聯(lián)功能模塊、設備添加及資料信息子功能模塊等，其中的資料信息子功能模塊支持資料瀏覽、數(shù)據(jù)上傳以及分類管理等功能，也可以通過輸入關鍵詞的方式進行索引查詢，使得工作人員可以快速精準地查找到所需信息。最后使用BIM模型關聯(lián)功能，將新添加的設備與既有平臺中的模型進行關聯(lián)實現(xiàn)其更新后的整體功能。視圖模塊包括涂層管理、設備瀏覽、屬性窗口三部分，工作人員可控制圖層顯示直接對系統(tǒng)內設備對象進行選擇。模塊可將系統(tǒng)中涉及的設備條理清晰的分層顯示出來，并準確展示選定設備的屬性信息，從而實現(xiàn)供使用人員方便快捷地選擇、查找、查閱的具體功能。

4結語

總而言之，傳統(tǒng)鐵路信號設備在進場準備、施工安裝、材料周轉、設備檢修與維護管理方面存在很多問題，影響了鐵路設備管理的效果，導致許多問題和故障無法得到及時有效處理。實踐結果證明，該系統(tǒng)在實際應用方面有著良好的效果，不過也存在一些弊端，需要技術人員在其中加入自動報警功能和手持終端自動錄入功能，對系統(tǒng)功能信息完善。

參考文獻：

[1]王俊彥.基于GIS和BIM的鐵路信號設備數(shù)據(jù)管理及維護系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D].蘭州：蘭州交通大學，2014.

[2]莫志剛，駱漢賓.基于BIM的地鐵信號設備維護管理系統(tǒng)設計[J].鐵路計算機應用，2018（1）：59-63.

作者:田耕 單位:中鐵電氣化局集團第一工程有限公司