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

圖 1-1 接觸網(wǎng)二維平面設(shè)計圖接觸網(wǎng)傳統(tǒng)二維 CAD 平面設(shè)計存在的主要問題包括[8-9]：1) 接觸網(wǎng)二維 CAD 包含參數(shù)信息困難。接觸網(wǎng) CAD 圖紙僅包含基礎(chǔ)線路、支柱布局等信息，缺乏零部件數(shù)據(jù)、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(jù)交換，各個設(shè)計文件之間缺乏關(guān)聯(lián)，信息同步困難，增加了設(shè)計成本和維護難度。2) 二維 CAD 協(xié)同設(shè)計困難。接觸網(wǎng)作為站后專業(yè)，需要與其它專業(yè)接口配合。但目前設(shè)計中各專業(yè)之間獨立，各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)性、聯(lián)動性較弱。由于設(shè)計過程中信息不連續(xù)，不利于工程設(shè)計中的跨專業(yè)交互與協(xié)同設(shè)計，設(shè)計中各階段、各專業(yè)信息割裂明顯，嚴(yán)重影響設(shè)計效率，造成后期大量設(shè)計變更，影響設(shè)計效率，增加項目成本。3) 二維 CAD 設(shè)計信息深度利用困難。二維 CAD 使用抽象圖元符號進行設(shè)計，后期需要大量有經(jīng)驗的人員根據(jù)設(shè)計規(guī)范進行審圖，難以實現(xiàn)設(shè)計階段的設(shè)計規(guī)范自動校驗。二維 CAD 信息也難于進行接觸網(wǎng)靜態(tài)設(shè)計參數(shù)校驗、動態(tài)性能仿真�；� BIM 技術(shù)的工程信息一體化平臺技術(shù)能夠較大地提高設(shè)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(shè)計國中鐵二院工程集團有限責(zé)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(gòu)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(shè)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(diào)的問題；通過可成了對鐵路站房的施工模擬、風(fēng)險預(yù)判和運維管理分析；基于云和移動端 BIM 的應(yīng)用價值，能夠隨時隨地訪問 BIM 數(shù)據(jù)；通過 BIM 數(shù)據(jù)的共享，案及制度化管理提供協(xié)調(diào)一致的數(shù)據(jù)依據(jù)[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(shè)計國中鐵二院工程集團有限責(zé)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(gòu)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(shè)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(diào)的問題；通過可成了對鐵路站房的施工模擬、風(fēng)險預(yù)判和運維管理分析；基于云和移動端 BIM 的應(yīng)用價值，能夠隨時隨地訪問 BIM 數(shù)據(jù)；通過 BIM 數(shù)據(jù)的共享，案及制度化管理提供協(xié)調(diào)一致的數(shù)據(jù)依據(jù)[47]。海南西環(huán)鐵路東方站 BIM 所示。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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3 ;鐵路四電工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標(biāo)準(zhǔn)[J];鐵路技術(shù)創(chuàng)新;2016年05期

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

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1 王s

本文編號：2777607