第三讲基于BIM的铁路线路构造物快速建模方法
基于BIM的城轨线路规划设计三维环境建模方法
及时沟通，容易造成“信息孤岛”。
3
利用BIM技术创建城市三维场景，同 时解决了信息储存及传递问题，为轨
道交通线路规划提供了新思路。
一、BIM技术优势
01
改善传统的选线环境，利用三维可视化 平台，避免线路规划与地上环境或地下
空间存在某些冲突
整合项目不同阶段的参数模型及
➢ 方法三 :利用处理过的点云数据直接创建三维地形，并通过 提取点云数据中的要素来创建指示牌、路灯、树木等对象。
四、三维城市场景建立
2. 三维地形创建
基于模型生成器对部分建筑、道路、高架等基于GIS数据 可以准确定位，并直接加载，在方案设计阶段可以快速的 创建模型的优势，选择方法一进行三维地形的创建。
五、地下管网三维建模
4.地下管网自动建模
五、地下管网三维建模
4.地下管网自动建模
六、线路初步设计
1.平面线形设计
六、线路初步设计
1.平面线形设计
➢ A型车(宽3.0m)最小曲 线半径在300m～350m之 间；
➢ B型车(宽2.8m) 最小曲 线半径在250m～300m之 间；
➢ C型车(宽2.6m) 最小曲 线半径在50m～100m之 间
商 场
公 寓
四、三维城市场景建立
3.城市地上三维场景创建
学校 展览馆
幼儿园 商业服务中心
四、三维城市场景建立
3.城市地上三维场景创建
四、三维城市场景建立
3.城市地上三维场景创建
五、地下管网三维建模
1.地下管网建模流程
五、地下管网三维建模
2.地下管网特征分析
几何特征 任一管线都可以抽象成由点和线段 两种几何要素组合而成
基于BIM的三维铁路道岔建模方法研究
第14卷第4期铁道科学与工程学报Volume 14 Number 4 2017 年 4 月Journal of Railway Science and Engineering April 2017基于BIM的三维铁路道岔建模方法研究康峰'韩峰2(1.兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070;2.兰州交通大学测绘与地理信息学院，甘肃兰州730070)摘要：在我国大力推进铁路数字化过程中，BIM技术的研究与应用显得尤为重要，道岔三维数字化建模是铁路BIM化作 业中的一个重点和难点，目前却很少有人研究。
利用V BA开发AutoCAD平台，自主研究道岔各个组成部分和计算方法，设计可视化界面，并结合土木工程设计软件Civil3d，实现基于BIM不同型号的三维道岔建模。
研究结果表明：设计中重复，固定的过程由计算机系统自动完成，对道岔的设计效率、准确性和直观性都具有十分重要的意义，同时，道岔BIM模型是 铁路线路BIM模型的一个重要组成和补充，可以嵌入整个铁路项目BIM模型中。
关键词：B I M;道岔；三维模型；数字化；铁路项目中图分类号：U213.6 文献标志码： A 文章编号：1672-7029(2017)04-0716-05The research on method of three dimensional modeling withBIM technology in railway switchKANG Feng1, HAN Feng2(1. School of Civil Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China;2. Faculty of Geomatic, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)A b s tr a c t:The research application o f BIM technology is im portant in the process o f prom oting the digital railway. The m ethod o f 3D digital m odeling is a difficult and im portant point in BIM technology o f railway project operation, and it has rarely been studied. This paper studied the switch components and calculation m ethod based on re-developm ent o f Auto CAD via V BA and Civi13d. Visual interface was designed to achieve the different types o f 3D switch based on BIM model. The experim ental results show that the repeatability and fixed process is autom atically accom plished by com puter system. It is m eaningful for switch efficiency, accuracy and intuition in the design. A t the same tim e, the switch BIM model, can be em bedded in the railway project BIM model, and it is an im portant com ponent o f railw ay BIM model.K e y w o r d s:BIM; railway switch; three dim ensional m odeling; digitization; the railway project我国铁路当前处在一个快速发展的阶段，并逐步向海外市场拓展，铁路设计单位面临着巨大的市场机遇和挑战。
《铁路工程》讲义第三讲-基于BIM的铁路线路构造物快速建模方法
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（2）隧道结构及参数
参数名称 底板长 底板宽 底板厚 边墙长 边墙宽 边墙高
拱外半径
拱内半径
拱宽
洞身材质
隧道结构——直线型洞身
长度
Double
7 570 mm
长度
Double
5 700 mm
长度
Double
5 450 mm
材质
String
混凝土，现浇
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（3）轨道结构及参数分析
参数名称 轨头宽 轨顶宽 轨腰厚 轨底宽 轨高
钢轨材质
轨道结构——钢轨
参数类型
数据格式
长度
Double
长度
Double
3
一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
1 桥梁
2 隧道
3 轨道
4
一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（1）桥梁结构及参数分析
桥梁结构
上部结构
下部结构
梁拱 索 桥桥 桥
桥墩
桥台
矩 形 桥 墩
圆 形 桥 墩
圆 端 形 桥 墩
桩 柱 式 桥 墩
双 柱 式 桥 墩
U T
形 桥 台
形 桥 台
耳 墙 式 桥 台
材质
String 混凝土现浇
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（2）隧道结构及参数分析
参数名称 端墙厚
端墙顶宽 端墙高
基于bim技术的铁路隧道建模方法研究
提高给人的安全感。
图1复合式衬砌桥隧与隧道连接铁路中的各工程建筑物都是相互关联的，隧道也不可能只是一个独立的工程，需要与其它工程建筑进行对接。
甄家湾隧道中就存在桥隧连接的安全问题，为保证工程的缓坡地段需要在桥隧连接处放置隧道口过渡板，高列车通行时的稳定性。
陡坡地段往往存在卸载问题，防止后期运营时水平荷载引起的卸荷裂缝，施工时需将桥台延长跨过裂缝带，进入隧道内部，从而减小裂缝的影响。
建模建模方法研究图2建模流程洞门建模Revit进行建模之前，通常需要进行环境的选也就是根据各专业要求打开不同的样板文件，“结构样板”。
建模环境选择完成后，中，使用“拾取线”工具构建一个封闭的洞然后根据侧面图的具体参数要求，翼墙等模型的构建也是按上述方法进行操但要注意模型在左右立面的放置。
由于隧道排水孔比需要手动进行空心拉伸。
如图3所示。
图3部分模型洞身放样洞身模型的构建与前文中的方法不太一样，的隧道模型中含有曲线地段，如果使用拉伸功能则不能与实际线路走向相一致，所以为了满足线路走向的要求，利用原有的隧道路线进行二次路径绘制。
具体首先，新建族并在楼层平面的参照标高中插入线路图，注意单位为cm；然后，在右立面中载入隧道的放样轮廓进行编辑；最后，利用Revit中的“绘制路径”使用拾取线对已有线路上的各段路径进行拾取，在拾取时需要按住shift键，不然得不到一条完整的曲线线路。
最终洞身样式如图4所示。
图4洞身样式3.4模型参数化在模型构建过程中，需要按照设计要求进行各项参数的调整，参数主要分为两类，一种是几何元素间的连续几5所示。
图5隧道模型的放入4BIM模型的三维漫游Lumion作为一款强大实时表现软件，不仅能够制作3D动画，还可以导入已有模型进行材质和场景模型的更换。
Lumion其最大的优点在于它能短时间制造出惊人的建筑可视化效果，为设计者节省时间和金钱，使工程项目人员更直观、形象的了解工程物全貌。
具体操作如下：在制作三维漫游时需要注意，由于隧道长度达4km 计算机显卡、CPU难以承受，所以需要进行比例的缩小。
基于3D EXPERIENCE平台的铁路设备BIM模型轻量化技术研究
基于3D EXPERIENCE平台的铁路设备BIM模型轻量化技术研究随着铁路建设的不断发展，铁路设备的BIM（建筑信息模型）技术应用也日益普及。
面对复杂的铁路设备模型，如何实现模型的轻量化成为了一个重要的研究课题。
本文基于3D EXPERIENCE平台，对铁路设备BIM模型轻量化技术进行了研究，并通过实例分析，探讨了该技术在铁路建设领域的应用前景。
一、背景和意义BIM技术是近年来新兴的建筑设计与施工领域的重要技术，它可以将建筑、结构和设备等各个方面的信息集成到一个统一的模型中，实现设计、施工、运营和维护过程的信息共享与管理。
在铁路设备领域，BIM技术的应用可以提高工程的设计效率和施工质量，减少工期和成本，并为设备的运营和维护提供有力支持。
铁路设备BIM模型的复杂性和大尺寸使得其在实际应用中存在着诸多问题。
模型的轻量化是一个重要的技术难点。
铁路设备BIM模型通常包含大量的复杂几何结构和细节信息，导致模型文件过大，难以快速传输和加载，同时也会影响后续的工程操作和管理。
如何实现铁路设备BIM模型的轻量化成为了当前亟待解决的问题。
1. 3D EXPERIENCE平台概述3D EXPERIENCE是达索系统公司推出的一款集成化数字化平台，致力于构建全新的工程、设计、制造、运营和维护体验。
它通过统一的数据模型和用户体验，提供了全生命周期的数字化协同环境，增强了团队协作效率和产品创新能力。
在铁路设备BIM模型轻量化中，3D EXPERIENCE平台具有以下优势：- 统一的数据模型：3D EXPERIENCE平台提供了统一的数据模型，能够方便实现铁路设备BIM模型的集成、管理和共享。
- 强大的协同环境：3D EXPERIENCE平台为用户提供了强大的协同环境，能够支持多方共同参与铁路设备BIM模型的轻量化工作，提高工作效率。
- 全生命周期管理：3D EXPERIENCE平台支持铁路设备BIM模型从设计、施工到运营和维护的全生命周期管理，为铁路建设提供全方位支持。
BIM建模原理及操作
BIM建模原理及操作BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）建模是一种先进的建筑设计与管理方法，通过数字化的建模工具和软件来创建、操作和维护建筑项目的全过程信息。
BIM建模原理及操作包括了建筑设计、施工和运营的各个方面，它的核心思想是通过整合并共享建筑项目的所有信息来提高效率、降低成本，并减少项目风险。
1.建立项目：首先，需要根据项目的需求和规模来确定建模的目标和范围。
同时，还需要收集项目相关的数据和文档，如设计图纸、规格说明和材料清单等。
2. 建立建筑模型：在建立建筑模型之前，需要确定使用的建模软件和工具。
常见的建模软件包括Revit、Archicad和Tekla等。
然后，根据项目需求和设计方案，开始建立建筑模型。
建筑模型需要包括建筑的几何形状、材料和构件等信息。
3.添加信息：在建筑模型中，需要添加各种相关的信息。
比如，构件的尺寸、材料、重量和安装方式等。
这些信息可以直接从建模软件的库中选择，也可以通过手动输入或导入外部数据。
4.协同设计：BIM建模的一个重要特点是可以实现多人协同设计。
不同专业的设计师可以同时在同一个建模软件中进行设计，并实时共享和更新数据。
这样可以避免信息的丢失和重复工作。
5.生成图纸和报告：BIM模型可以根据需要自动生成平面图、立面图、剖面图和三维视图等。
同时，还可以生成各种报告，如材料清单、施工计划和能耗分析等。
6.碰撞检测和优化：在BIM建模中，可以进行碰撞检测，以避免设计冲突和施工错误。
在建筑模型中，不同专业的构件可以在一个界面中进行叠加和检测。
如果出现冲突，系统会自动提醒，并给出解决方案。
7.施工和运营：BIM建模可以为施工和运营提供有力支持。
通过建模软件和设备的连接，可以实现施工过程的智能化和自动化，提高施工效率和质量。
同时，在运营阶段，可以使用BIM模型来进行设备维护、能耗管理和空间规划等工作。
想要成为一名资深的BIM建模编写人员，需要具备以下几个方面的专业知识和技能：1.建筑设计和工程原理：了解建筑设计和施工的基本原理，熟悉建筑结构、材料和施工工艺等。
BIM工程师如何进行模型建立和构造
BIM工程师如何进行模型建立和构造BIM（建筑信息模型）是一种综合化的建筑设计和管理方法，它通过数字化建模的方式对建筑项目进行全生命周期的管理和协调。
在建筑领域，BIM工程师扮演着至关重要的角色，他们负责进行模型建立和构造。
本文将详细介绍BIM工程师如何进行模型建立和构造的要点和步骤。
第一步，数据收集和准备BIM工程师开始工作之前，需要收集大量的数据和信息，以便为建筑项目建立准确的模型。
这些数据包括设计图纸、技术规范、参数要求、土地测量数据等。
此外，与建筑项目相关的历史数据和经验也非常有用，它可以用于指导模型的建立和构造过程。
第二步，模型构建在收集和准备数据之后，BIM工程师开始进行模型的构建。
在进行模型构建之前，BIM工程师需要根据项目的要求和建筑图纸，确定模型的整体结构和形式。
然后，他们使用专业的BIM软件，如Revit或Archicad，来建立三维模型。
在模型构建的过程中，BIM工程师需要对建筑物的各个部分进行细致的建模。
这包括墙体、地板、天花板、楼梯、门窗等。
BIM工程师需要确保模型的准确性和完整性，以确保设计师和其他相关方能够准确理解建筑物的结构和细节。
第三步，模型优化和调整建立模型后，BIM工程师需要对模型进行优化和调整，以确保其质量和可用性。
这包括检查模型中的错误和缺陷，并及时进行修复。
此外，BIM工程师还可以通过添加细节和调整参数来改善模型的可读性和可视性。
为了提高模型的可用性，BIM工程师还可以添加额外的信息和属性。
这些信息包括建筑材料、尺寸、重量、成本等。
通过添加这些信息，BIM工程师可以更好地模拟建筑项目的真实情况，并对其进行综合分析和评估。
第四步，模型协作和共享一旦模型建立完成，并经过优化和调整，BIM工程师需要与其他相关方进行模型的协作和共享。
这包括设计师、施工人员、供应商等。
通过使用BIM软件中的协作工具和功能，BIM工程师可以与其他相关方实时共享模型，并进行协同编辑和修改。
铁路工务工程运维BIM模型快速建模方法与流程
铁路工务工程运维BIM模型快速建模方法与流程铁路工务工程运维BIM模型快速建模方法与流程BIM（Building Information Modeling）技术已经成为现代工程领域中的关键技术之一，特别是在铁路工务工程运维领域。
这一领域的需求非常复杂，因此需要非常详细的建模和优化。
因此，在此基础上，针对铁路工务工程运维BIM模型的快速建模方法和流程进行了研究。
下面是具体内容：1. 数据采集和准备在建立BIM建模之前，首先需要收集和准备所有必要的数据。
例如，对于铁路工务工程运维BIM，首先需要获取所有相关的CAD数据和技术文档，这些文档包括施工图纸、工序规划文档、测试报告等。
此外，还需要收集设备信息、构件规格和其他详细信息等。
2. 建模方式选择铁路工务工程运维BIM模型的建模方式需要根据实际情况选择。
在一些情况下，可能需要使用基于点云的方法进行三维建模。
在更多情况下，使用基于CAD的工具如Autodesk Revit 或Bentley MicroStation等则非常合适。
3. 三维模型建模在准备好数据和选择了合适的建模方式之后，就可以开始三维建模。
铁路工务工程运维BIM模型的建模需要结合施工图纸和技术文件，并合理利用已经收集的数据，开发适合的建模方法，以确保模型的准确性和有效性。
4. 模型测试和验证建立完BIM模型后，需要对其进行测试和验证，以验证其可用性。
主要包括对其几何精度、完整性以及建筑系统之间的联系进行评估，确保其与实际工程的完备一致。
5. 数据同步和优化一旦模型验证无误，就需要考虑其同步和优化。
这是确保BIM 模型在日常使用中起到最佳作用的重要因素之一、同步和优化需要周期性进行，以保持模型与现实环境的一致性。
6. 模型更新和维护当施工或运维的环境发生变化时，必须使用BIM模型来更新模型。
这意味着使用最新的数据源和建模方法对模型进行更新，以确保模型的有效性和准确性。
模型维护和更新应是建模团队的日常职责，以保证模型的长期有效性。
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埋 式 桥 台
5
一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（2）桥梁结构及参数分析
参数名称 截面高
顶板厚度 底板厚度 腹板厚度
底板宽
上加腋(A*B)A
桥梁上部结构——梁桥——箱梁内轮廓
参数类型 数据格式
数据值
长度
Double
3 052
长度
Double
285
长度
Double
280
长度
Double
450
长度
托盘顶长 托盘顶宽
托盘高 墩身顶/托盘底长 墩身顶/托盘底宽
墩身高 墩身底长 墩身底宽 墩身倒角半径 一级承台长 一级承台宽 一级承台高 二级承台长 二级承台宽 二级承台高 桥墩材质
参数类型 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 材质
250 mm 12 400 mm 8 200 mm 2 000 mm 16 600 mm 11 800 mm 3 000 mm 混凝土现浇
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（2）隧道结构及参数
参数名称 底板长 底板宽 底板厚 边墙长 边墙宽 边墙高
拱外半径
拱内半径
拱宽
洞身材质
隧道结构——直线型洞身
应用阶段 概念设计
概述
该阶段模型需表达出建筑的体积、 造价、朝向等基本信息。
初步设计
该阶段模型需表达出大体形状、位 置、数量等信息。
施工图设计
该阶段模型需表达出模型提交标准 的参数和属性信息。
施工设计
该阶段模型需表达出精确的尺寸信 息，用于构件加工。
竣工设计
该阶段模型需表达出模型提交标准 的完整参数和属性信息。
第三讲
石家庄铁道大学 吕希奎
2019年7月
一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
➢ 分别对桥梁、隧道和轨道专业的构造物进行分类 ，分析各个专业的不同构造物的结构划分和参数 数据格式。
➢ 结合Revit的多种建模的样板，建立铁路构造物参 数化族库。
2
一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
等级 LOD100 LOD200 LOD300 LOD400 LOD500
材质
String 混凝土现浇
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（2）隧道结构及参数分析
参数名称 端墙厚
端墙顶宽 端墙高
端墙底宽 洞门宽
洞门壁高 洞身材质
隧道结构——端墙式洞门
参数类型
数据格式
长度
Double
数据值 1 000 mm
长度
Double
1 6500 mm
长度
Double
10 500 mm
String String
数据值 钢，高强度，
低合金 钢
钢，合金
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（3）轨道结构及参数分析
参数名称 轨枕长 轨枕宽 轨枕高
轨道结构——轨枕 参数类型 数据格式
长度
Double
长度
Double
长度
Double
数据值 2 600 mm 320 mm 260 mm
轨枕材质
顶板宽
参数类型 长度 长度 长度 长度 长度
数据格式 Double Double Double Double Double
数据值 3 052 5 500 652 234 12 600
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（1）桥梁结构及参数分析
桥梁下部结构——重力 式桥墩
参数名称 顶帽高 顶帽长 顶帽宽
3
一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
1 桥梁
2 隧道
3 轨道
4
一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（1）桥梁结构及参数分析
桥梁结构
上部结构
下部结构
梁拱 索 桥桥 桥
桥墩
桥台
矩 形 桥 墩
圆 形 桥 墩
圆 端 形 桥 墩
桩 柱 式 桥 墩
双 柱 式 桥 墩
U T
形形 桥桥 台台
耳 墙 式 桥 台
长度
Double
7 570 mm
长度
Double
5 700 mm
长度
Double
5 450 mm
材质
String
混凝土，现浇
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（3）轨道结构及参数分析
参数名称 轨头宽 轨顶宽 轨腰厚 轨底宽 轨高
钢轨材质
轨道结构——钢轨
参数类型
数据格式
长度
Double
长度
Double
参数类型 数据格式 数据值
长度
Double 12 100 mm
长度
Double 1 000 mm
长度
Double 500 mm
长度
Double 500 mm
长度
Double 1 000 mm
长度
Double 3 950 mm
长度
Double 6 050 mm
长度
Double 5 550 mm
长度
Double 1 000 mm
材质
String 混凝土，预制
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（3）轨道结构及参数分析
参数名称 轨道板宽 轨道板高
底座宽 底座宽 道床材质
轨道结构——道床
参数类型
数据格式
长度
Double
长度
Double
长度
Double
长度
Double
材质
String
数据值 2 880 mm 190 mm 3 360 mm 250 mm
数据格式
Double Double Double Double Double Double Double Double Double Double Double Double Double Double Double Double Double Double String
数据值
600 mm 10 600 mm 4 800 mm 10 200 mm 4 400 mm 1 500 mm 8 000 mm 4 400 mm 15 900 mm 9 900 mm 6 700 mm
Double
5 500
长度
Double
500
上加腋(A*B)B
长度
Double
300
下加腋(A*B)A
长度
Double
1 050
下加腋(A*B)B
长度
Double
350
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（1）桥梁结构及参数分析
桥梁上部结构——梁桥——箱梁外轮廓
参数名称 截面高 底板宽
翼板根部厚度 翼板端部厚度
混凝土
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（1）桥梁结构——拱桥
中 承 式 拱 桥
下 承 式 拱 桥
长 承 式 拱 桥
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
长度
Double
长度
Double
长度
Double
材质
String
数据值 360 mm 650 mm 45 mm 15 mm 1 200 mm 金属，钢
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一、铁路线路构造物参数分析与族库建立
（3）轨道结构及参数分析
参数名称
轨道结构——扣件
参数类型
数据格式
弹条材质
夹板材质 螺栓材质
材质
材质 材质
String