高铁设计、建设技术向信息化智能化发展

发布时间: 2018-07-05   分享:

  2008年8月1日,时速350公里的高速铁路——京津城际铁路通车运营,令世界瞩目。10年后的今天,我国高速铁路运营里程已经从京津城际开通时的120公里增加到2.5万公里,高速铁路技术完成了从跟跑到领跑的转变。如今,作为京津城际铁路的设计单位、我国高铁技术创新的主要参与者——中国铁路设计集团有限公司正引领高速铁路设计和建设技术向信息化智能化发展。

  BIM技术预演未来高铁设计

  近期,中国铁设设计的京雄城际铁路正在紧锣密鼓地建设。“在京津城际的设计建设中,我们破解了高铁建设技术中的多个重大难题,为我国后来的高铁建设提供了重要技术积累和参考,而10年后京雄城际铁路的设计和建设,正在进入高铁设计和建设的新阶段。”中国铁设的一位资深技术专家介绍,“信息化智能化是未来高铁设计和建设趋势,由于BIM技术的深度应用,可以说京雄城际铁路正在预演未来的高铁设计。”

  据了解,京雄城际的可研、初步设计、施工图设计、施工及运维各阶段,都有非常详细且先进的BIM应用目标和内容,处处体现着“未来高铁设计”的样子。如在可研和初设阶段,技术人员利用卫星影像、航空摄影以及无人机数据,建立了全线的三维可视化场景。线位两侧200米范围的地形地貌,河流、房屋、高速、国道信息及设计方案线位、里程、大临设施、主要跨越物和工点等信息都能清晰显示,这样技术人员就可以在三维场景中直观地进行线路方案比选和大临工程、施工便道选址和管理。在施工图设计阶段,通过全线参数化BIM模型的设计,可以帮助技术人员优化设计方案,提高施工图设计精度。例如雄安站是高架站,高架站范围内存在线间距多变、道岔梁类型多、设计边界条件复杂等多种特殊情况,且多线桥梁间施工组织困难较大。利用BIM技术,上述诸多难题便可迎刃而解。施工阶段,利用BIM三维可视化功能,可以进行三维动态技术交底和施工仿真,优化施工工序,预防安全风险。4D施工组织管理系统,则可以解决工作面相互干扰、施工组织协调困难、工序复杂交错等问题。

  设计由二维流水到三维协同

  除积极研发应用BIM技术外,中国铁设开发的“铁路三维协同设计系统”也取得了重要突破,正在应用于多个高铁项目中。据介绍,目前,铁路各专业进行设计,多数是CAD软件的二维串联式设计,各专业数据无法便捷共享,上下序之间的资料和数据往往需要设计人员人工重复输入,费时费力还容易出差错;由于各专业的设计独立完成,容易形成信息孤岛,专业接口处会形成差错漏碰,无法达成整体性的系统最优。开发该系统的目的也是应用信息化技术,将目前的二维串联式设计升级为三维协同设计。铁路设计实现三维协同,不但可以解决上述问题,而且可以显著提高设计的效率和质量。铁路勘察设计如果彻底由二维串联实现三维协同,将是又一次重大飞跃,其重要性堪比过去从手工绘图到计算机绘图的跨越。