BIM技术在电气化铁路接触网中的应用

摘要：利用BIM技术对接触网的特性进行可视化和参数化，辅助接触网的设计，提高设计效率，通过碰撞检测和仿真模拟，实现接触网的优化设计方案，满足接触网设计的安全性和可靠性原则。在接触网安装实施阶段，利用BIM技术进行设计交底、施工方案交底，指导接触网安装施工，提高施工质量，提高施工管理水平。利用BIM技术对接触网设计和施工阶段产生的大量数据进行有效的集成和传输。通过数字化竣工交付，将工程施工阶段的数据无缝地传送到运营维护阶段，为以后的智能运维奠定基础。

关键词：BIM技术；电气化铁路；接触网；应用 一、BIM技术的应用功能分析 1.1模型集成化

在BIM技术的应用中，其基本功能是模型集成。它不仅可以对收集到的基础信息数据进行量化，还可以对应用内容进行全面分析，建立覆盖项目详细内容的信息模型。在所建立的信息模型中，可以标注接触网工程中涉及的详细构件，并标注构件之间的相对位置。在集成模型中，表达了细部结构的具体应用特点，并利用系统中的物理信息处理技术对设计结果进行了动态仿真分析。利用所建立的模型，设计人员可以对接触网工程中涉及的参数进行整理，找出其中的误差并加以弥补，从而提高设计方案的合理性，降低施工变更的概率。

1.2参数编辑

BIM技术在接触网工程应用中具有参数编辑功能。建立三维模型时，需要建立基础数据库。在数据库的内容中，定量参数是非常重要的组成部分。在功能具体实施例的应用中，包括以下应用内容：第一，对于采集到的参数信息需要在建立的三维模型中进行相关参数的设置，保持强烈的对抗性，有利于对设计应用中的模型进行处理，加快问题的修正速度，对于制度内容的完善具有积极意义；其

次，在应用数据信息之前，要做好数据信息的分类。为了便于数据查询，应做好数据参数的标记处理，提高参数内容的价值，为后续工作的顺利开展打下基础。

1.3信息共享

BIM技术是一种综合应用技术，它包含了许多实际应用中的技术，如大数据技术和数字技术。在具体应用中，BIM技术具有信息共享的特点。在铁路接触网工程建模过程中，设计人员可以根据模型的封装方式，将建筑结构中涉及的参数信息集成并记录在数据库中。在对数据进行分析时，可以将其作为一个完整的数据模型来使用，所涉及的参数信息可以输入到数据库中，从而可以从模型中提取出所有的应用信息。然后，将汇总信息上传到平台，结合后续的应用需求，对数据信息进行查询，并利用其他参数信息对细节进行完善，使参数信息在建筑结构中具有很强的完整性。在计算机技术系统的完善的背景下，它为信息共享提供了许多应用便利性，为提高设计内容的符合性奠定了基础。

二、BIM技术在高速铁路接触网工程中的应用研究 2.1高速铁路接触网工程设计、技术交底

对设计过程进行交底，向施工单位讲解接触网电气设计意图，以文字、图片与图纸的方式进行技术交底，实现对铁路接触网电气化设计的多种展示。BIM技术的运用为工程设计建立了一种可视化的展示方式。由此，工程施工单位能够从总体上掌握铁路施工的路基情况、工程概况、隧道布置、悬挂方式以及工程数量等。在二维图纸中难以实现对工程施工情况的立体化表达，而BIM技术的运用则实现了这一目的，能够清晰且立体地展现接触网实施中的细节。通过BIM的接触网设计交底，在工程设计与施工之间建立了良好的沟通渠道。

促进技术交底。运用BIM技术，以虚拟现实、动画等方式对接触网电气化施工中的关键工序进行技术交底等，编制三维作业指导书，以此指导施工单位，由此避免在施工过程中出现误解设计图纸的问题。通过三维模型的构建，对特殊区段与重点设备等进行现场模拟，由此可实现对接触网施工中特殊区段的现场模拟。

铁路接触网施工中的关键工序包括腕臂预制装配、承力索架设、支柱组立及整正、承力索架设、弹性吊索安装、接触线架设、锚段关节调整、附加导线架设调整、电连接线安装、设备安装、吊弦预制安装、接触网精调等相关步骤。通过运用BIM技术能够实现有效的技术交底，由此制订专项施工方案，对较为复杂的工序进行细化，以此保证工程施工工序顺利进行。

2.2结构碰撞实验

接触网工程作业过程涉及许多应用内容、学科的知识。因此,在设计阶段,会将其分为若干部分交由不同部门完成,易造成设计冲突问题。对此,可以借助BIM技术来建立碰撞试验,借助冲撞试验的模拟结果判断结构应用过程的合理性。例如,在对接触网支柱和路基冲突试验中,会将结构模型参数录入模型中,如果参数出现了重合的部分,表明两者的设计参数存在冲突情况,根据模型显示结果对于内容进行调整,重新进行冲撞试验。待满足要求后,可以更新之前的设计参数,减少施工阶段施工变更问题的发生概率,提高碰撞试验内容的可靠性。

2.3接触网进度管理

电气化铁路接触网施工中，要求建立相应的工程施工程序，对工程进度进行必要的管理，分解接触网设备，包括支柱、腕臂支撑、下锚补偿装置、支柱基础、中心锚结、定位装置、隔离开关、下锚补偿装置、避雷器等，并对工程构件进行实例化编码。接触网工程实体构件可关联BIM程序中的模型，程序中驱动模型变色，由此工程进度可通过模型的颜色变化表示，接触网支柱组立完成后可用红色表示。将模型中表示的进度和工程实际进度相对比，由此分析判断工期完成情况，判断工程是否滞后或者提前等，判断工程滞后是否达到预警峰值，一旦契合则警报响起，对工程施工进度进行调整，由此实现BIM技术与工程施工组织信息之间的融合。

2.4工程施工管理

在工程施工管理过程中,BIM技术的应用体现在以下几方面:(1)借助建立的三维模型,指导施工单位进行预留施工,借此避免预留错误的情况,减少冲突问题的发生概率,营造良好的作业空间。(2)对施工过程进行质量检查,如果发现了一些

应用问题,可以在模型上进行直接标注,并将相关内容直接反馈到施工单位处进行进一步处理。对于节点检查内容可以做好记录工作,这样也可以有效解决沟通不畅的相关问题,提升施工过程的有序性。

2.5接触网数字化竣工交付

在高速铁路施工建设完成之后，运用BIM技术对工程施工情况进行整理并完成工程竣工，施工完成之后结合运营单位的相关要求整理工程施工材料，并建立数字移交方式，将BIM承载建设中的相关信息整理之后移送至运维阶段，由此完成BIM技术的深入运用。在运营期即建立针对BIM技术的故障病害诊断、接触网台账与维修履历管理等多种方式，实现对工程运行过程中多个层面的信息整合，从而建立有效的信息融合与故障检测和维修方式，由此确保接触网设备运行的高效性与安全性。

结论

铁路工程施工中要求加强接触网的建设，其是在铁路上空架设的特殊形式的输电线路，为高速铁路机车提供电源。通过接触网的设计能够提升工程线路的运行质量，促进铁路的安全、智能运行。BIM(BuildingInformationModeling）即建筑信息模型，BIM技术应用在接触网的设计中能够有效弥补二维CAD的不足，建立一种有效整合系统设计、出厂与安装调试的综合性运行方式，为其提供了系统化的运行方式。

参考文献：

[1]刘红良,王万齐,王辉麟,等.BIM技术在高速铁路接触网工程中的应用研究[J].铁路计算机应用,2019,28(6):54-58.

[2]关金发,田志军,乔锦新.高速铁路接触网全寿命周期BIM技术现状与展望[J].电气化铁道,2018,29(S1):1-5.