設備模型在鐵路BIM全生命周期中的制作標準研究

摘?要：鐵路BIM進行三維正向設計已經是大勢所趨，但鐵路設備在BIM中的設備模型暫時還沒有統一的制作標準，導致BIM設備模型因制作人員的細致程度而產生差異性，并不能達到完全統一認知的效果。本文基于以上情況，對設備模型在鐵路BIM全生命周期中的制作標準進行了進一步的研究。

關鍵詞：BIM;設備模型;制作標準

一、 研究背景

目前，鐵路設計正在由使用AutoCAD進行二維設計轉向使用BIM軟件進行三維設計，且鐵路設備是站后工程的核心內容。因此，針對BIM全生命周期的模型制作標準顯得尤為重要。

BIM模型的精度應滿足設計、施工、運維的需求，并且可以達到不同利益相關方可以達到統一認知的最低需求。

二、 主要內容

BIM模型的精度應參照GB/T 51301—2018《建筑信息模型設計交付標準》中模型單元的分級、模型精細度基本等級和幾何表達精度的等級進行劃分。當前《鐵路工程信息模型分類與編碼標準》滿足設計-專業間、專業內設計互提-設計交付標準，其模型精度的分級為細化到功能級模型單元，模型精細度為LOD2.0級即包含的最小模型單元為功能級模型單元，幾何表達精度為G2級即滿足空間占位、主要顏色等粗略識別需求的幾何表達精度。標準4.2“模型架構和精細度”部分4.2.1中提出：建筑信息模型所包含的模型單元應分級建立，可嵌套設置，分級應符號表4.2.1的規定。標準中相關表格如下所示。

參照《GBT 51301-2018 建筑信息模型設計交付標準》中規定，鐵路工程竣工移交的模型精細度等級不宜低于LOD3.0，具有加工要求的模型單元精細度不宜低于LOD4.0。如果交付的BIM模型的精細度只停留在LOD2.0，對采購（設備制造）、運維期場景的支撐程度和內容的檢驗較少，無法滿足鐵路工程全生命周期內各階段信息模型分類和編碼的需求。

以鐵路透鏡式色燈信號機為例，如果將透鏡式色燈信號機的模型單元精細度保留在LOD2.0，則透鏡式色燈信號機不包含任何電氣特性，即沒有任何電氣端子，無法滿足鐵路全生命周期中，設備與外部的關聯信息的傳遞和關聯，也就失去了BIM的協同特性。因此，將透鏡式色燈信號機在鐵路工程產品內容拓展為LOD4.0/G4級，同時因為信號機有特殊的電氣需求，在設備模型中加入信號機電氣端子。

（1）首先研究信號機大類，總結、提煉不同類型信號機，將具有相同備品備件構造的不同類型信號機合并為同一種類型，將透鏡式色燈信號機歸類總結為矮型色燈信號機、高柱色燈信號機。

（2）根據其顯示類型不同，矮型色燈信號機、高柱色燈信號機又可分為不同顯示的多種類型信號機，其中常見的為二顯示、三顯示。但由于不同顯示只是其信號機內存在的單燈室個數不同，因此在分類時，仍可把所有的顯示燈室總結為同一類型。

（3）根據功能的不同，將信號機上的端子分為不同端子，從而保證信號機與外部連接時，可以通過端子的不同屬性來判斷其連接關系是否正確，以及端子之間傳遞的參數是否符合要求。

三、 結論

綜上所述，為實現鐵路工程全生命周期信息的交換、共享，推動鐵路工程信息模型的應用發展，將鐵路工程信息模型至少劃分為構件級模型單元，并使其至少滿足LOD3.0級模型精細度及G3級幾何表達精度。

參考文獻：

[1]程祖輝，郝貴發，李聰，等.BIM模型數據標準在道路工程中的研究與應用.2019.

[2]中國建筑標準設計研究院有限公司.GBT 51301-2018 建筑信息模型設計交付標準[S].2018.

[3]鐵路工程信息模型分類和編碼標準（1.0版）[J].鐵路技術創新，2015（1）.

作者簡介：商君，中鐵第一勘察設計院集團有限公司。