摘要：随着信息技术的不断发展,BIM技术的应用已成为铁路工程设计领域的重要趋势。基于BIM技术,铁路工程勘察设计领域在数字化设计取得了一定进展,但依旧存在数据标准不统一、系统集成难度大等问题。为解决这些问题,统一专业设计环境,实现多专业数字化设计集成,基于BIM标准体系框架,制定企业标准,研究满足数据统一存储表达的标准数据模板;设计多专业间信息交互接口,搭建多专业设计软件研发框架,初步形成了多专业数字化设计体系。在此基础上,从利用工作空间进行设计资源管理、构件库搭建、专业接口及建模功能设计和设计成果输出等方面进行阐述,明确了专业数字化设计功能研发的主要内容,提出工程数量统计方案和利用信息模型进行二维图纸绘制的方法,研发多专业数字化设计软件,为专业数字化设计提供高效便捷的工具。通过在项目中进行应用,体现了数字化设计的优势,验证了数字化设计体系,达到了提高效率和质量的效果,形成了一套较为完整的多专业数字化设计解决方案,为铁路多专业数字化设计研究提供借鉴和参考。

摘要：在铁路桥梁布跨设计过程中,存在工作量大、自动化水平不高、方案展示不直观等问题。为优化桥梁方案设计、提高桥梁布跨设计效率,提出一种基于AI的桥梁自动布跨及三维可视化方法。针对桥梁人工布跨效率低的问题,引入强化学习的人工智能算法,根据桥梁布跨原则,自动计算桥墩位置,优化桥梁设计方案,提高桥梁布跨效率;针对方案展示不直观的问题,基于Cesium平台,构建三维地理环境场景,读取线路数据,定制桥梁参数模板,创建和展示桥梁方案模型。基于上述方法,开发了桥梁自动布跨及三维可视化软件,实现了AI自动布跨及真实环境场景下的桥梁方案展示。在某城际铁路中,应用桥梁自动布跨和三维可视化技术进行桥梁设计方案的比选和优化,为设计决策提供技术依据,证明该方法在实际工程项目中具备可行性和实用性,有助于减少人力资源的浪费,提高设计效率。

摘要：BIM技术的研究应用在铁路工程领域快速发展,但目前主流的BIM软件平台无法为各个铁路相关专业提供专业化、定制化的应用,大量BIM模型需要设计者手动创建,模型精度和建模效率难以保证。为解决BIM软件中桥台构造复杂、手工建模困难繁琐问题,针对铁路桥台参数化BIM设计与快速精准建模开展研究。基于Bentley软件平台,从铁路桥梁专业的角度,针对桥台BIM建模功能进行了二次开发,研发了一款创建铁路桥台参数化BIM模型的程序,取得如下主要成果。(1)实现了桥台参数化截面模板、桥台实体结构的参数化设计和BIM模型的快速创建,包括:矩形桥台、T形桥台、空心桥台、桥台两侧锥坡、桥台基础等结构。(2)实现了符合常规设计习惯的软件操作界面,包括:桥台库设计界面、桥台工点设计界面,搭建了桥台构件库,方便模型成果分类管理,提高模型复用率。(3)基于多专业协同设计平台生成BIM模型,实现了多专业模型设计信息的高效传递和利用,可导入三维实景平台,直观展示周边环境与工程模型之间的关系,对设计方案进行三维可视化检查分析。该研发成果已在多个铁路项目中进行了实际应用,完成了成达万铁路中9座中桥、15座大桥、4座特大桥的高效BIM建模和便捷协同设计,辅助桥梁工点BIM模型的快速创建,解决多个桥梁工点与其他专业的衔接问题,有效减少了差错漏碰,降低了工程风险。

摘要：为了研究涵洞在三维场景下的协同设计、模型实时交互创建方法与二维成果转换,基于BIM、协同设计平台与数字化技术,形成了数字化三维铁路箱涵设计软件。提出:(1)各涵洞构件以不同的工程与结构特性分类建模,再整体拼装,将涵洞常用工程参数融入建模过程中,并通过不同的适用条件与分类标签对涵洞进行数据库管理,便于设计复用;(2)基于不同层级构件使其形成构件树列表,对项目中的涵洞工点进行管理,调用协同接口读取线路、地形、路基等关联专业的三维BIM模型作为环境参数与约束条件进行正向设计,实时调整涵节布置、斜交角度、填土厚度、涵轴坡率等结构控制参数;(3)建模完成后,可通过协同接口输出涵洞的结构尺寸、位置信息等工程信息,向专业计算软件与二维出图软件提供交互数据,提高不同专业间、不同设计阶段间的信息传递效率,并输出二维图纸成果,实现了基于三维协同BIM模型的数字化设计信息高效传递和利用。该铁路箱涵三维设计软件在成达万铁路中进行了应用,快速进行数百个涵洞正向设计,并根据实际环境进行设计调整,优化设计参数,排查不同专业间接口问题,相比以往的设计方式极大地提高了三维建模效率,减少人为因素产生的设计问题,为桥梁工程涵洞三维正向设计研究提供了参考。

摘要：针对我国铁路桥梁占比高、标准构件应用范围广、孔跨布置作业繁重的特点,将建筑信息模型(BIM,Building Information Modeling)与人工智能(AI,Artificial Intelligence)技术相结合,进行桥梁智能布跨研究。文章根据桥梁布跨原则,基于信息集,选用Q-Learning算法对Bentley平台二次开发,形成了一套完整的可视化桥梁布跨方案。验证结果表明,该方案可应用于一般铁路桥梁设计中,并从设计层提高BIM数据应用深度与广度,提高桥梁布跨工作效率与质量。

摘要：铁路桥梁设计行业绘图工作量大,对于规则明确易分类的工作内容,通过二次开发编程替代手工绘图,可以有效提高劳动效率、降低劳动强度。基于ObjectARX的Autocad二次开发技术,具有开发难度大、运行效率高的主要特点。介绍其主要原理、编程环境及绘图设置思路,提供了承台钢筋图绘图、桥墩钢筋图绘图、PLT批量打印3个编程实例。程序实现了既定的提高效率的目的。

摘要：为了满足轨道交通桥梁设计中的专业计算和建模需求,解决BIM桥梁正向设计实施困难的问题,结合轨道交通项目梁式桥的设计流程和操作习惯,提出以数据为依托的参数化解决方案。选取Bentley公司的Microstation软件进行轨道交通梁式桥设计程序开发,所开发的程序具有地质和线路专业资料获取、桥梁墩台及基础等构件管理、孔跨布置、墩台计算、一键式BIM模型创建、一键式计算和工程量清单输出等功能,为轨道交通桥梁BIM正向设计提供了有效的工具支撑。

摘要：为了解决轨道交通桥梁工程数量计算中存在的工程量信息传递次数多、效率不高等问题,提出一种基于结构化数据的工程量计算方式,省去了基于二维图纸进行工程量计算方式中的信息传递过程,避免了三维模型成熟度不高或信息缺失造成的数量丢失。具体做法为:采用数量项类型划分、分类计算、混合方式编码等方法,建立构件与工程数量、工程数量与清单的映射关系,可跳过图纸或模型进行工程量计算和工程量清单的输出。在智能京张BIM设计过程中,通过编写桥梁工程数量计算软件进行工程数量的计算和输出,验证了该方法的可行性。

摘要：为了解决铁路桥梁BIM应用过程中出现的重复建模、各阶段数据传递不畅的问题,对铁路桥梁BIM模型的建模方法和管理方法进行研究。提出了单一模型入口、多文件描述的建模方法,对工程各阶段的模型进行有效组织,避免了重复建模,实现了模型跨阶段应用。提出了文件和数据两级的管理方法,解决了BIM模型各阶段间和专业间的信息传递问题,实现了数据级的信息传递和共享,为协同设计提供了切实有效的方法。结合京张高铁等铁路工程项目,介绍了协同设计基础环境的搭建、数据级协同设计方法的应用、参数化设计到智能设计的实现、模型仿真分析及应用。单一模型入口、多文件描述的建模方法及文件和数据两级管理方法为BIM模型的全生命周期协同和应用提供有效的实现路径,可为后续BIM技术在铁路桥梁工程中的应用提供借鉴。

摘要：跨座式单轨交通轨道梁桥设计中,为解决墩梁布置定位、连续刚构桩基础快速计算、桥梁布置图纸绘制、桥梁工程数量统计等问题,采用基于线路左线、右线和虚拟中线进行桥墩、轨道梁定位的算法,以解决墩梁布置定位问题;采用预估初始桩长迭代试算的方法替代手工计算,以解决连续刚构桩基础批量计算问题;采用单基点定位多参数控制的方法替代手工绘制,以解决变高连续结构立面图绘制问题;采用工程量编码连接工程数量数据库和Excel表格的方法进行工程数量的快速检索及汇总计算,以替代人工汇总统计。依托上述方法,基于AutoCAD软件进行轨道梁桥布置计算绘图一体化设计软件开发。该软件应用于芜湖市轨道交通1号线、2号线工程设计中,解决了连续刚构轨道桥梁总体设计中布置、计算、绘图效率不高等问题,为跨座式轨道交通连续刚构轨道梁桥智能化设计提供了有效的软件支撑。