BIM技术在铁路接触网全生命周期的应用探讨

张虓

摘要：随着我国科研事业的深入BIM技术慢慢成熟。其在建筑、工业生产等方面的应用比较广泛，近年来该项技术逐渐渗透到铁路建设领域。接触网作为电能供应的关键设备，在铁路建设中起着非常重要的作用。BIM技术的融入，在延长接触网使用寿命方面起到很大的促进作用。下面围绕该项技术展开讨论，对其在接触网中的应用优势进行介绍，并对其应用目标、技术实施路线加以总结。

关键词：BIM技术；铁路建设；应用；接触网

一、价值及优势

将该项技术运用在铁路建设当中，尤其是在接触网的应用当中，起到的作用主要体现在以下两方面：

应用价值。接触网设计完成后，可通过相应的三维模拟软件呈现出来，实现可视化的信息交互，便于设计者修改相关设计内容。通过对模型的分析，接触网相关参数的精确程度明显提升，这为后期实现精细管理打下坚实基础。施工前可将施工方案进行模拟，及时纠正方案中存在的缺陷，减少实际施工时的经济损失，有效提高工程质量。

应用优势。施工单位可利用该项技术对工程建设进行预演，进而准确估算工程造价，实现对施工方案的优化。设计单位可通过对三维模型的分析，将网络结构中各设备保持在相对平衡状态，保证设备作用充分发挥出来。在此项技术的辅助下，能够实现对铁路建设过程的实时监控，避免建设中出现偷工减料等现象。接触网施工完成后，运营维护单位可通过对历史数据的查询，准确制定维护方案，这对接触网寿命的延长是非常有帮助的[1]。

BIM技术的作用：实现图纸可视化。平面图纸可在相关三维软件的作用下，转换成建筑模型，直观性很强；将设计与施工紧密衔接到一起。能够充分考虑接触网施工现状，设计方案能够被有效实施；实现4D模拟。模拟整个施工过程，针对可能出现的突发事件，制定有效的预防方案；对施工方案进行优化。将施工设备、技术维持在相对平衡状态；生成的三维模型可以通过打印机直接出图，为现场技术员提供建设参考。

二、应用目标

此项技术的应用目标，是随着工程建设进度的变化而变化的，下面将生命周期分为几个重要阶段，对其目标进行详细阐述。

（一）设计阶段

此阶段的主要工作内容主要包括以下几点：完成对接触网的结构设计，并将二维设计图纸转化成可视化的三维模型；将各项参数输入到模型当中，系统自动对设计结构的性能、施工方案进行分析，分析结果以图表形式展现出来；相关人员根据分析结果对设计图纸进行修正；对修正后的二维图再次进行三维建模，优化模型结构，并打印出三维效果图；通过审核后方可进行下一步工作。

（二）施工阶段

进度管理。在该项技术的辅助下实现对施工进度的实时监督，并完成相应的管理工作；物料管理。基于接触网组成结构比较复杂的特征，需要做好对零件的分类工作，按照零件功能、型号及厂家将其分类存储。通常接触网需要用到的零部件包括支撑、连接、加固等，对于仓库中的零件要做好出入记录，防止零件丢失；工艺指导[2]。

（三）运维阶段

强大的信息整合功能是BIM技术的显著特征，在该项技术的辅助下，无论接触网处于哪一生命周期，BIM模型都能监测到该阶段的详细信息。且搜集到的信息比较全面，与模型对应的系统能够快速对信息进行分类处理，并上传到相应的存储单元。通过对实时监测数据的分析，技术员会根据数据逐渐完善BIM模型，模型的完善和庞大的数据库可为后期的运维管理提供有力依据。运维阶段该项技术的主要作用是：

加强对各项设备的管理。通过参数分析，将接触网的各零部件精确定位并监测，若零件出现故障技术员能够及时进行处理。监控设备时用到GPS技术，设备的位置被锁定，若其出现异常移动，系统会第一时间向工作人员反馈。可对历史故障信息及维修方法自动记录，为以后的维修工作提供参考价值较高的维修资料；加强空间管理。随着该项技术的融入，信息在空间内的传递更加顺畅，设备抵抗外界电磁波的能力增强，信息失真现象明显减少；资源配置更加合理[3]。在实时监控下，接触网的资源配置情况一目了然，根据设备运行状态，工作人员能够准确更换老化、坏损的零件。

三、技术实施

与应用目标相似，此技术在铁路建设中的具体实施也分为几个重要阶段，下面对各阶段进行介绍。

（一）设计阶段

该阶段是由铁路设计的相关部门完成的，在以往的设计过程中，各部门都是人工对铁路线路进行测绘。设计人员参考测绘报告，完成相应的设计图纸。铁路设计的工作量较大，通常由多个团队和部门合作完成，成品图纸呈现的是二维平面图，不具有直观性。鉴于此种情况，BIM技术被运用到铁路建设当中，其作用是将二维图纸转换成三维模型，若初始参数齐全，可利用这些参数直接在软件中生成三维模型。

（二）施工阶段

若想保证施工质量，必须在工程开始前做好相应的准备工作。方案设计需要经历的流程如下：明确施工现场的实际情况，选择合适的模型组建方式；根据组建方式选择适当的软件版本；明确各设计阶段的应用目标，并掌握目标所适用的范围；对设计内容进行归纳总结，确定模型深度；输入相关参数，完成模型建立过程；对模型结构稳定性、受力情况等进行分析，给出完整的分析报告。

（三）运维阶段

将运营管理、设备维护工作结合在一起，是BIM技术的一大优势，在对设备进行维护的同时，不会对其运行状态产生干扰[4]。运维工作实施的技术线路如下图所示。

四、结束语

综上所述，是对BIM技术的相关介绍，该项技术是在铁路接触网建设的大背景下被运用的。本文介绍其在接触网全生命周期中的应用价值、应用目标以及具体的技术实施线路。从中可以看出该项技术在接触网施工过程中发挥的重要作用，不仅提高网络结構的稳定性，且在延长接触网生命周期上起到明显的促进作用。现阶段我国对此技术和接触网的融合研究还处于探索阶段。

参考文献：

[1]苑方丞.BIM技术在新建客运专线连镇铁路接触网中的研究与应用[J].智能城市.

[2]李俊松，董凤翔，张毅，叶明珠.基于达索平台的铁路隧道工程全生命周期BIM技术应用探讨[J].铁路技术创新.

[3]刘占省，王泽强，张桐睿，等.BIM技术全寿命周期一体化应用研究[J].施工技术.

[4]吴守荣，刘倩.地下空间工程全生命周期BIM应用探讨[J].建筑经济.

（作者单位：中铁电气化局集团三公司第一项目分公司）