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摘要：伴着国民经济的快速发展，我国铁路行业的建设也走在各个领域的前端，同时对于铁路的设计和技术水平的需求也越来越严格，要想在铁路领域的发展达到世界的先进水平，就要对其技术水平和管理方面等下功夫，尤其BIM技术的引进，对于铁路的设计又有了新的研究方式。本文从铁路行业的设计现状和BIM技术的使用情况出发，详细的阐述了BIM技术在铁路的设计中出现的问题以及解决方法。
关键词：BIM技术；铁路设计；应用
一、铁路设计行业BIM技术应用现状
同BIM应用较为成熟的建筑、水电行业相比，我国铁路行业BIM技术应用还处于起步阶段，现在大都数人已经认识到BIM技术在铁路设计领域发展的潜力，中国铁路总公司于2013年5月召集各大铁路设计单位召开了“铁路在铁路勘察设计中开展BIM技术应用，并希望以勘察设计为突破口，解决BIM技术在铁路设计阶段的具体应用研究，为BIM在施工、运营阶段的进一步应用打下基础。同步立项“铁路工程建设信息化关键技术研究”部控科研课题，标志着BIM在我国铁路行业应用正式启动。
二、铁路设计行业BIM技术应用特点
首先，铁路设计行业BIM的概念应涵盖GIS的内容，因为设计阶段建立的BIM模型包括三维地理信息模型、三维地质信息模型和隧道结构三维模型。因此，设计阶段的BIM技术应体现出可视化、数字化和多维化等方面特点。
其次，铁路设计行业各专业根据其自身特点的不同，往往需要应用不同的软件平台进行三维设计，因此各软件平台的互通和兼容在很大程度上考验了BIM技术应用的协调性和可操作性。
再次，设计BIM模型需要转换为施工BIM模型，以实现各阶段、各参建方之间的信息无缝传递。建立统一的编码体系、制定相应的行业规范、打破阶段与各参建方之间的信息壁垒是重中之重，这也极大检验了BIM技术应用的协调性、全过程等方面的特点。
最后，设计行业更是运用BIM技术进行专业内的技术检验，对设计的整体有全方位的检验和分析，可提高设计分析的精确度，增强设计文件的整体质量。因此，该方面的BIM应用将很大程度上检验其可视化、数字化、多维化、协调性和可操作性等方面的特点。
三、BIM软件的共同点
现阶段各个软件公司所提供的产品都不能很好地适用于铁路工程，必须要做铁路行业的定制和专用模块。欧特克公司的Revit软件适用于建筑工程，而欧特克公司的Inventor以及达索公司的Catia软件则适用于机械工程制造，因此，上述几款软件的建模思路与铁路工程大不相同。在铁路工程中是依据线路中线为参考基准进行设计的。而Revit软件中的建模思路则是首先确定轴网、标高，然后在每一层的标高当中添加相应的结构构件，并不适用于桥梁、隧道、路基等专业。但是，对于站场、建筑专业通用性较强。Inventor、Catia软件采用机械设计思路，先设计零件，然后将零件装配为产品，与铁路行业的设计思路不同。但是，有一定的通用性，需要解决的问题就是要有1根可操作性强的三维线路中线。现在所有的BIM软件公司提供的系列软件都不能很好的解决地质建模问题，地质专业所提供的模型不能完全适应其他各专业的需要。以达索公司为例，所提供的地质模型并不能与隧道模型进行布尔运算，因此无法进行开挖的过程，两者也无法很好的结合在一起。目前，其他系列软件也都无法解决这一问题，需要进一步开发。从结构建模的角度来讲，Inventor、Catia等机械设计软件相对于Revit来说具有更强的自主建模功能，允许用户灵活的定制自己的结构形式，更加能够适应隧道工程的需要。如果仅仅从手动建立三维可视化实体模型来讲，各系列软件都能够很好的完成工作。
四、各BIM软件各自的优缺点
铁路行业所需的专业知识较多，又较为庞杂，因此对软件的功能有较多的要求，同时各个知识点对软件的要求也有所差异，因此，对于软件的建设不能有统一的设计标准，不能满足一款软件适合多个专业发展的需求。如Revit软件会更加适用于站场专业、站后专业，而对于桥梁、隧道、路基、轨道等专业则难以应用。Inventor、Catia软件因为具有更加灵活的几何建模功能，因此，更加适合于桥梁、隧道、路基、轨道等专业。
五、铁路设计中BIM存在问题与发展对策
1.存在问题与障碍
尽管BIM相比CAD技术有多方面的优势，但目前在铁路行业发展过程中仍存在不少问题与障碍。首先，我国的BIM标准还存在问题，还位于研发和设计阶段，不够先进，很多铁路建设BIM的设计方案都是在实际的运用中进行的分析总结，都是为各类工程提供一定参考，不能进行全面的使用，行业规范标准的缺乏限制了BIM技术的发展。其次，三维协同设计理念缺乏，2D设计作为铁路设计交付成果已是行业惯例，每个专业进行相对独立的设计，通过汇总修改后再进行使用，此种设计方式较为分散同时耗时较多，拖后铁路建设的进程。BIM带来的三维协同设计理念促进了铁路设计各专业学科交叉与密切合作，但是专业的协同设计要求环境和标准相同，各个专业同时工作并相互协调沟通。而现实中各专业的软件平台难以兼容、遵循标准及理念不同、信息安全无法保证等问题阻碍了BIM这一理念的发展。第三，专业软件不足，现在市场上功能完善的BIM软件多为国外软件，我国自主研发的BIM软件几乎很少，对于适用于铁路工程项目方面的软件更是少之又少，而且国外设计的软件和我国的铁路设计相比有一定的差异性，突出了软件的地域性问题，很多的铁路设计院也在探讨软件的再次开发，但方向主要集中于方便建模、出图及展示等，不能很好的体现出BIM设计的优点，此外，对于新软件的开发所投入的人力和物力也相对较多，短期无法实现收益，让很多企业望而却步，也是亟待解决的一个问题。
六、发展对策
铁路建设的具有专业众多、技术繁杂的特点，BIM应用与推广难度大。要想使BIM在铁路行业得到推广和发展，可以依据铁路行业自身发展的方向，效仿铁路工程试点成功案例，组织制定铁路标准框架和体系标准；还要结合各专业设计的发展情况，增强各专业协调工作能力，更要保证信息技术的安全性。同时BIM软件的大力应用还需政府的推行，政府还可以建立一定的奖惩体现，大力支持企业进行软件的研发，建立相关的法规制度保护自主研发BIM软件的版权，积极创建产权体系。铁路作为基础设施，其BIM技术的应用刚刚开始，BIM利于铁路的智能建造、铁路信息智能管理，适应国家铁路科技发展规划需求，政府部门应配合并出台相关政策扶持，提高其在中小企业中的认知；同时也要要求各企业制定培训计划和考核制度，重点培训新老员工的BIM技术水平，强化BIM专业知识和软件应用能力，逐渐使BIM应用普遍化、全面化。
结语：BIM技术在铁路工程建设方面所发挥的作用越来越明显，然而，我国BIM在铁路领域的使用起步相对较晚，但其发展速度迅猛，和建筑及水电行业的发展相比，铁路领域的发展较为集中，铁路行业的资源相对更加的整合，所以，BIM在铁路领域的发展速度相对较快。基于BIM技术在铁路领域的技术特点，要有准备、有计划的进行BIM技术的分析和应用。
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