摘要：铁路工程在人们的实际生产和生活中具有重要影响，为经济的发展作出了巨大的贡献，同时，铁路工程的发展也极大地便利了人们的生活，增强了各地之间的联系。在铁路工程飞速发展的今天，铁路信号工程中存在的问题也逐渐变得严峻，吸引着人们越来越多的关注。传统的二维信号工程在实际应用中存在着多方面的问题，诸如差错率过大、遗漏率过高等，给铁路信号工程带来了诸多的问题以及隐患。为了解决二维信号工程中存在的问题，在当前的铁路信号工程中，我们更多地运用到了BIM技术，将铁路信号工程从二维的层次转变到了三维，从而提高了铁路工程的设计和施工管理水平。
关键词：BIM技术,铁路,信号工程
1 概述
传统的铁路信号工程都是以二维模式开展的，最终的交付成果只能用符号、线条、图标等形式表示，这种图纸标记的模式虽然在图纸上做了详细的标记，但是难免会存在一定程度的偏差。尽管技术人员针对这种偏差采取了多种方式避免，诸如运用CAD软件二次开发制图，在图纸上详细标注说明等，但是由于表达形式的模糊性以及数据符号的抽象性等，在图纸交付时难免还是会存在一定的认知偏差，导致设计者与施工者、施工者与业主之间思想互不相通的情况，在施工过程中带来不可忽视的麻烦。铁路信号工程中信号设备界限的问题是比较严重的问题之一。由于图纸表达的内容有限，在图纸上虽然能够反映出信号楼的位置，但是信号设备的准确位置不能加以体现，信号设备的限界、限界的实际距离等重要的问题也就无法在设计图纸时加以解决，只能在实际的施工过程中根据具体的条件加以摸索，这样一来就加大了施工操作的难度，同时减慢了铁路信号工程的施工进度，在必要时，还不得不翻工进行重新设计，导致了大量资源的浪费。
2 BIM技术在铁路信号工程中的优势
2.1 能够实现三维可视化和精准定位
BIM技术在铁路信号工程中的实现可以帮助铁路信号工程设计的三维可视化和精准定位。在传统的二维铁路信号工程设计中，铁路信号设备以及光电缆的分布设置是在二维平面的图纸上呈现的，二维的图纸虽然可以标明大致的位置，并能借助图例、注释等给出一定的解释，但是二维设计图纸存在很强的局限性，很多细节之处无法标识清楚，会导致实际施工之中的误差，造成资源的浪费。BIM的技术相对于二维的设计图纸呈现来说多了空间上的概念，可以构建一个立体的信号设备形状，更能对线路、桥梁、隧道等加以控制和呈现。也就是说，借助BIM技术可以构造一个三维空间的缩小体，通过对于缩小体的观察和控制映射到现实的施工环境中去。BIM三维的立体呈现可以较大程度的减少误差，实现精准定位。在传统的二维铁路信号设计呈现中，经常会出现很多信号设备外缘侵入到线路限界，或设备外缘限界不能满足要求等问题，这些问题的出现都是由于传统的二维设计图纸只能提供一个模糊的数据思路，在实际的操作中数字不够精准，某些在图纸上看似很微小的误差，放大到现实之中就是几百甚至上千倍，其对于铁路信号工程的建设与施工无疑是十分致命的，在施工进行过程中再进行数据的重新测算与计量就大大的浪费了时间成本，再则，也大大浪费了已经投入使用的资源，造成了多方面的浪费。BIM技术在铁路信号工程中的有效应用可以通过建模的方式，很大程度上减少工程数据的误差，从而减少了资源的浪费和不必要的损失。
2.2 可实现碰撞、遮档综合检查及管线径路合理布置
BIM技术的使用，对于传统二位技术图纸所不能呈现的碰撞、遮挡以及管线路径选择以及分布的问题做出了应对。现有的二维图纸在呈现方面的局限性十分明显，对于管道、路线等无法做出明确表达，同时其在表达与呈现时都是各自为一单位主体，其相互联系上的表达不强。因此，基于二维铁路信号工程设计图上的内容往往只能反映本专业的设备及管线布设情况，而无法体现与其他专业和系统之间的碰撞、遮挡关系，也就无法对于施工中会遇到的实际情况提出提前的应对策略，导致施工中经常出现各专业、各系统间的碰撞与遮档。接触网、通信、电力、桥梁、隧道等多个专业都是各自独立的一个系统单元，其与信号设备之间存在着众多的联系，而二维的设计图纸无法体现这些系统与信号设备之间的关系，也就为信号设备与这些系统之间的碰撞和遮档的提供了可能。利用BIM技术可实现设备的模型化，在站前工程已BIM设计成果基础上开展站后多专业协同设计，及时发现设计过程中的碰撞、遮档问题。利用BIM技术的设计灵活性，可对出现问题的工点及时进行修正，保证最终交付成果的设计合理性、安全性、合规性和准确性，减少设计返工，降低设计成本，有效避免工期延误。
3 BIM技术在铁路信号工程中的价值和意义
3.1 交付成果可视化
BIM技术在实际的应用过程中，第一步就是进行各项设备的模型构建，即将现实存在的物体进行模型的呈现，使之能够被人直观的看到，这个过程叫做“翻模”，翻模必须按照实物实际中的形态以及特点进行，不能脱离实际主观臆造。进行翻模的目的在于，在实际工程开展的过程中，设计单位可以方便的调用模型，省去了重复构造的过程，节省了大量的人力物力;同时，模型的构建增强了交付结果的可理解度，设计单位可以根据模型进行实际施工方案的实际，施工单位也可以根据模型准确清楚地掌握整体的构建情况、线路分布、周围施工环境等等。进行翻模以后，设计单位则根据周围的线路分布以及奇特系统的影响情况开展实际的设计工作，再将设计结果以三维成像的方式交付物给具体的施工单位，施工单位按照统一的交付标准接收，继而开展施工。交付结果的可视化使得不同部门之间的工作交接变得更加简单，使得原先传统二维图纸呈现中模棱两可难以理清的内容变得更加清晰，从而使得施工结果更加准确。此外，运用BIM技术完成的设计成果能够在虚拟系统中为设备模型附加属性，使设备特性及安装须知一目了然。同时，也在最大程度上展现单系统与多系统、单专业与多专业之间的关系。
3.2 碰撞、遮档综合检查
在铁路信号工程中，设备的碰撞、遮档检查尤为重要，主要包括对专业内部设备的碰撞检查、专业之间的碰撞检查、显示设备的遮档检查、电气设备所处位置的安全净距离检查等。专业内部的碰撞检查主要考虑信号专业自身设备在设计中，其设计位置是否存在重叠或因尺寸问题造成空间不足等问题;专业之间的碰撞检查主要考虑信号专业设备是否与其他专业设备设施发生碰撞;信号显示设备遮档检查主要针对信号机设备;信号专业电气设备安全净距离检查则是考虑信号设备所处位置是否满足电气特性要求的安全净距离。BIM技术在铁路信号工程中的使用，使得设备之间、系统之间的碰撞遮挡现象显着减少，在实际设计和施工的过程中减少了很大的安全隐患，同时，也减轻了施工监督人员的负担，后期音碰撞、遮挡等问题出现的返工重做的现象大大减少，也就在很大程度上减轻了铁路信号工程施工过程中的损失，为铁路建设部门创造了更多的经济效益。
3.3 用BIM平台指导和辅助施工
通过BIM平台的模型，可以进行信号工程的模拟施工，尤其是在隧道和桥梁等特殊地段更加重要，并可对施工人员进行可视化的技术和安全交底，确保了工程的一次安装成功和施工的安全。在施工过程中通过BIM模型可对信号设备进行准确的查询和定位，掌握每个设备的准确位置和相关参数。在后期的施工调试阶段，可应用BIM模型对联锁进路导通进行动画模拟，提高联锁试验的准确性和试验效率。
结论
BIM技术运用三维的空间立体结构呈现，解决了传统铁路信号工程中难以避免的诸多问题，值得在实际的信号工程建设中加以大力开发和应用。现阶段的铁路信号工程中，BIM的应用程度还不高，一方面是铁路建设各方的认识还不够深入，另一方面不可否认的是BIM技术的总体发展和应用还不够成熟。因此，对于BIM技术的研究还需要相关技术人员的不断开发和探索，以期能够利用3D建模技术进行全面的检查和系统的优化，来帮助铁路信号工程设计和施工的可视化呈现，为铁路信号工程创造出最大的经济效益。
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