【摘要】：過去20多年里CAD的普及極大地提高了設計師和工程師的工作效率,但隨著計算機技術的飛速發(fā)展和用戶需求的提高,CAD等二維設計軟件已經不能很好的滿足工程設計及管理等方面的進一步需求。BIM具有可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等特點,能夠極大地提高設計效率和管理效率,已獲得廣泛關注。接觸網作為電氣化鐵路核心部件之一,其設計具有項目繁多、設計工作量大等特點。如何應用BIM技術進行接觸網設計成為當前重要的研究課題。本文研究針對接觸網當前BIM設計中亟需解決的問題,詳細分析了接觸網BIM設計系統(tǒng)的實施目標、核心功能、結構框架和關鍵技術。調研并對比了目前主流的BIM軟件平臺,結合專業(yè)特點,選定Inventor作為接觸網BIM設計的軟件平臺。充分利用已有的平面法定CAD設計資料作為基礎數(shù)據源,通過建立基于數(shù)據驅動的接觸網基本零部件模型并形成接觸網參數(shù)化零部件族庫系統(tǒng),在對基礎平面CAD設計圖進行自動解析的基礎上,構建了一套二維-三維接觸網自動布設系統(tǒng),最終實現(xiàn)接觸網三維BIM場景的自動布置。充分考慮系統(tǒng)的功能需求和拓展需求,完成了接觸網BIM設計系統(tǒng)的模塊化、結構化設計開發(fā)。用戶交互UI界面和項目管理系統(tǒng)為接觸網三維設計系統(tǒng)提供了基礎運行支撐;接觸網平面設計圖解析系統(tǒng)為后續(xù)接觸網三維場景的自動生成提供了基礎;接觸網BIM設計三維布設系統(tǒng)實現(xiàn)了接觸網零件和裝配體的創(chuàng)建、修改、屬性添加、模型自動布設、手動布設等功能,極大地減輕了完全手工布設的工作量,提高了布設精度,增強了設計數(shù)據的關聯(lián)性;碰撞檢測和物料表功能模塊,使設計校驗和設計輸出成為可能,進一步減少或避免了碰撞帶來的設計變更,同時能夠準確詳細地輸出接觸網物料表。本文設計開發(fā)的接觸網BIM設計系統(tǒng),可極大的減輕工程設計人員在進行二維-三維設計過渡過程中的學習成本,減少對設計工作的影響;設計結果無需進行三維到平面CAD圖的轉化,不影響提交設計資料;系統(tǒng)設計充分考慮了二維-三維設計的隔離,未來在設計人員逐步熟悉三維設計后可轉換到三維平臺完成全部設計工作;系統(tǒng)充分考慮了未來的擴展性。為接觸網三維設計提供了新思路新途徑,具有一定的工程實際意義。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U225.1
【圖文】：

圖 1-1 接觸網二維平面設計圖接觸網傳統(tǒng)二維 CAD 平面設計存在的主要問題包括[8-9]：1) 接觸網二維 CAD 包含參數(shù)信息困難。接觸網 CAD 圖紙僅包含基礎線路、支柱布局等信息，缺乏零部件數(shù)據、三維空間信息、詳細裝配信息等。大量信息需要利用外部文件進行信息共享和數(shù)據交換，各個設計文件之間缺乏關聯(lián)，信息同步困難，增加了設計成本和維護難度。2) 二維 CAD 協(xié)同設計困難。接觸網作為站后專業(yè)，需要與其它專業(yè)接口配合。但目前設計中各專業(yè)之間獨立，各專業(yè)之間的協(xié)調性、聯(lián)動性較弱。由于設計過程中信息不連續(xù)，不利于工程設計中的跨專業(yè)交互與協(xié)同設計，設計中各階段、各專業(yè)信息割裂明顯，嚴重影響設計效率，造成后期大量設計變更，影響設計效率，增加項目成本。3) 二維 CAD 設計信息深度利用困難。二維 CAD 使用抽象圖元符號進行設計，后期需要大量有經驗的人員根據設計規(guī)范進行審圖，難以實現(xiàn)設計階段的設計規(guī)范自動校驗。二維 CAD 信息也難于進行接觸網靜態(tài)設計參數(shù)校驗、動態(tài)性能仿真。基于 BIM 技術的工程信息一體化平臺技術能夠較大地提高設計效率和管理效率，已[10-12]。自 2013 年 4 月伊始，中國鐵路總公司多次召集軌道交

圖 1-2 西成客專橋隧 BIM 設計國中鐵二院工程集團有限責任公司以海南西環(huán)鐵路東方站為試點開展 BI研究工作，基于 Revit、Civil3D 和 Navisworks 軟件平臺，構建了數(shù)字地理成了直觀有效的多方溝通方式；通過快速概念設計和性能分析，能夠確定案；通過管線綜合檢測，能夠解決施工前不合理或不協(xié)調的問題；通過可成了對鐵路站房的施工模擬、風險預判和運維管理分析；基于云和移動端 BIM 的應用價值，能夠隨時隨地訪問 BIM 數(shù)據；通過 BIM 數(shù)據的共享，案及制度化管理提供協(xié)調一致的數(shù)據依據[47]。海南西環(huán)鐵路東方站 BIM 所示。

圖 1-2 西成客專橋隧 BIM 設計國中鐵二院工程集團有限責任公司以海南西環(huán)鐵路東方站為試點開展 BI研究工作，基于 Revit、Civil3D 和 Navisworks 軟件平臺，構建了數(shù)字地理成了直觀有效的多方溝通方式；通過快速概念設計和性能分析，能夠確定案；通過管線綜合檢測，能夠解決施工前不合理或不協(xié)調的問題；通過可成了對鐵路站房的施工模擬、風險預判和運維管理分析；基于云和移動端 BIM 的應用價值，能夠隨時隨地訪問 BIM 數(shù)據；通過 BIM 數(shù)據的共享，案及制度化管理提供協(xié)調一致的數(shù)據依據[47]。海南西環(huán)鐵路東方站 BIM 所示。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 沙培洲;劉彥明;徐博;;西成客運專線鐵路橋隧工程BIM技術應用研究[J];鐵道標準設計;2017年07期

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3 ;鐵路四電工程信息模型數(shù)據存儲標準[J];鐵路技術創(chuàng)新;2016年05期

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6 易思蓉;聶良濤;;基于虛擬地理環(huán)境的鐵路數(shù)字化選線設計系統(tǒng)[J];西南交通大學學報;2016年02期

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8 李凱;;BIM在接觸網工程施工深化設計中的應用研究[J];鐵路技術創(chuàng)新;2015年06期

9 戴林發(fā)寶;;隧道工程BIM應用現(xiàn)狀與存在問題綜述[J];鐵道標準設計;2015年10期

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相關博士學位論文 前2條

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2 呂�？�;基于遙感信息的選線系統(tǒng)地理環(huán)境建模方法及應用研究[D];西南交通大學;2008年

相關碩士學位論文 前2條

1 王s

本文編號：2777607