地铁车站三维辅助建设与管理系统的构建
地铁项目三维建设方案
三维地图项目建设方案目录一、引言错误!未定义书签。
二、项目总体设计31、系统特点32、总体设计原则33、总体架构设计54、关键技术8三、业务需求及系统概述111建设范围112仿真三维地图数据采集需求122.1仿真三维城市采集122.1 信息采集143仿真三维地图的制作153.1 模型等级标准153.2 地图制作流程183.3 地图制作体制错误!未定义书签。
3.4 质量标准质检点193.5 文件存储管理204仿真三维地图功能模块234.1地图基本操作功能234.2地图常用控件操作功能254.3地图便签功能274.4 地图测距及测面功能284.5地图标注功能294.6地图纠错功能305功能模块335.1人员定位335.2监控系统345.3 指挥调度系统和应急预案系统345.4应急预案系统355.5 紧急案件405.6地图应用API接口模块41一、项目总体设计1、系统特点●信息共享性：系统内的所有信息依托键桥通讯技术股份有限公司进行传输，信息的采集、处理、输入、管理与使用在系统内规范运作、高度共享。
●系统整合性：三维地理信息指挥平台是一个综合性的工作平台，以地图为载体，以信息为基础，包括了日常工作所需的各类业务应用子系统，而且子系统之间高度整合。
●地图共融性：地图与信息现实共融，地图为系统运作提供空间分析载体，信息为系统运作提供基础数据，两者有机结合。
2、总体设计原则2.1 数据建设原则●准确性地图是现实世界的抽象表现，从根本上来说是反映现实世界的真实和准确，作为城管地理信息系统数据，在地图的数据精度和广度上都有一定的要求。
地图的准确性原则表现在对现实地物的表达上，要真实的还原地物的现状和位置，及各类型属性参数。
2.2系统设计原则●实用性应用系统设计必须充分利用成熟的先进技术，避免盲目追求最新技术，同时又要防止因应用系统在设计上的缺陷而造成系统处理能力不足。
●先进性系统技术水平要保证先进性，符合当今计算机科学的发展潮流。
地铁车站信号控制3D虚拟仿真系统
大连交通大学 大连比特软件有限公司
0411-84502151
目录
一 背景 ............................................................................................................................................ 2 二 目标 ............................................................................................................................................ 3
1
一 背景
随着铁路的大发展，铁路信号系统的组成越来越复杂，自动化程度也越来越 高，系统越来越庞大。高校铁路信号专业的实验室建设如果采用实物设备一般都 需要几百万甚至更多，而且占用场地大，只能装备一套。由于是制式设备，不利 于学生操作和学习。为此，我们提出利用计算机 3D 和虚拟现实技术来建立大场 景的地铁车站信号控制 3D 虚拟仿真系统，运行于铁路车站信号控制 3D 虚拟仿 真实验室的计算机上，解决铁路信号专业的部分实验和实训问题，提高铁路信号 专业学生的素质和就业能力，同时也可以为贵校其他专业提供学习的场所。
3.2.1 框架设计............................................................................................................................5 3.2.2 算法设计............................................................................................................................6 3.3 系统运行环境................................................................................................................................6 3.3.1 系统硬件............................................................................................................................6 3.3.2 系统软件............................................................................................................................6 3.4 编程语言及工具............................................................................................................................6 四 系统功能 ..................................................................................................................................... 7 4.1 站场的 3D 显示..............................................................................................................................7 4.2 场景漫游功能................................................................................................................................8 4.3 铁道信号基础设备的认知，结构组成........................................................................................9 4.4 车站作业........................................................................................................................................9 4.5 微机联锁......................................................................................................................................10 4.6 基础信号设备的原理与结构分析..............................................................................................11 4.7 虚拟机房及设备组成..................................................................................................................13 4.8 学员机软件平台功能..................................................................................................................13 4.9 教师机软件平台功能..................................................................................................................14 4.10 服务器端软件功能....................................................................................................................14 五 系统关键技术说明 .................................................................................................................... 14 5.1 虚拟现实技术..............................................................................................................................14 5.2 3D 图形引擎.................................................................................................................................15 5.3 模型优化技术..............................................................................................................................15 5.4 数据库..........................................................................................................................................15 5.5 数据采集.........................................................................................................错误!未定义书签。
地铁车站三维辅助建设与管理系统的构建
ｔｎ为主 Ｌ ， 盖面 窄 ， 没有 扩 展 至建 设 管 理全 ｉ ｏ ６覆 ｊ 且
过程 。基 于此 ， 者 提 出构 建 地 铁 车 站 三维 辅 助 笔
普及与推广 ， 软件界面复杂、 专业性过强和操作步
骤繁 复是其 重 要原 因 ， 因此 交 互 界 面友 好 性 是 该
系统 的重 要 目标 之 一 。
（ ） 维 数 据 管 理 。 它 主 要 包 含 对 建 筑 模 ２三 型 、 网模 型 、 备模 型 、 管 设 配件模 型 ， 以及模 型材 质 库 方 面 的数 据管 理 。 （ ） 他 数 据 管 理 。 它 主 要 包 括 对 Ｃ Ｄ 图 ３其 Ａ 纸 和数 据 输 出模 板 的管 理 。Ｃ Ｄ 图纸 管 理 包 括 Ａ 实 现 Ｃ Ｄ图纸 的 自动空 间数据 转换 ， Ａ 并将 转 换结 果 保存 于空 间数 据 库 ； 同时 系 统 为数 据 输 出提供 标 准 的输 出模 板 ， 用户 也可 自定 义数 据模板 ， 足 满
系统使用 方 包括 建 设 管 理方 、 计 方 和 施 工 设
型控 制功 能包 括三维 模型 导入导 出 ， 态更新 ， 动 土 建层 、 网层 、 管 装修 层 和设 备 层 分层 显 示 ， 动态 三 维 标 注 和属性 数 据 编辑 等 。② 二 、 维信 息一 体 三 化管 理 。为 了实现 “ 处 修 改 ， 联 变化 ” 目标 一 关 的 定位 ， 系统需 提供二 、 三维 数据 联动 的功能 。③模 型分析 。用 于设计 阶段 的碰撞 冲突分 析 和管 网安 装 及设 备维修 阶段 的空 间距离 测量分 析 。
据 的安全 性 ， 系统 采 用 后 台行 为 监 听线 程 完 成 对
２ 系统 功 能设 计
地铁站管网三维辅助设计参数化建模
地铁站管网三维辅助设计参数化建模通过分析参数化建模与三维辅助设计关系以及轨道交通车站综合管网特点，提出了综合管网三维信息模型构建方法，阐述了该方法相应的建模工具的选择与实现方法及其功能，设计了综合管网三维信息模型构建流程。
并将该方法、工具与流程应用在宁波轨道交通车站综合管网设计中，实现了综合管网三维信息化模型构建，证明了所提方法的有效性。
标签：轨道交通；综合管网；三维辅助设计；参数化建模1引言目前我国轨道交通车站综合管网设计过程中大都面临设计周期短、任务重、多专业独立工作等问题，给车站管网综合设计带来极大难度，为了提高车站综合管网设计质量与效率，以虚拟仿真为特点的三维辅助设计越来越多地应用到优化设计中。
通过可视化的三维辅助设计，可以对车站管网系统进行优化，从而实现缩短周期、减少任务量、多专业协同的目标。
现阶段三维辅助设计主要是基于三维实体模型，即建立在实体模型基础上的虚拟仿真。
通常制作三维实体模型或按需要修改三维实体模型都需要大量的时间，繁琐的建模工作使三维辅助设计的效率大打折扣。
参数化建模技术可以很好地解决上述问题，所谓参数化建模就是将管线的尺寸、形状、空间位置、材质属性等以现三维信息公司研发的MicroStation 等，深圳地铁3号线车站采用了Mircostation建模辅助地参数的形式来表示，通过调用管线的参数实铁车站综合管网设计，虽然取得了很好的效果，但由于该软件涵模型创建，从而显著地提高建模的效率。
目前国内外有众多学者在从事参数化建模的研究，且取得了很多成果。
目前比较常用的参数化建模软件有AutoDesk 公司开发的Revit，Bentley盖整个建筑工程各个方面，成本较高，针对性不强，仅用于综合管网设计投入成本较大。
本文主要研究面向轨道交通车站综合管网三维辅助设计的参数化建模技术，针对综合管网设计特点提出了车站综合管网的参数化模型的构建方法以及应用流程，并将此方法应用于宁波轨道交通车站综合管网设计中。
基于BIM技术地铁车站三维建模
建筑工程 Architectural Engineering1 引言随着社会经济的发展与进步，建工行业的设计和施工技术发展也是日新月异，类似于鸟巢等复杂建筑物的设计也出现在建筑设计师奇思妙想的构思中，但这些非常规形状的建筑物很难用平面图来直观地表达，这就给设计师和施工方的沟通带来了不便，也加大了工程的施工难度、减慢了施工速度[1-3]。
这时，以往常规的土木方向绘图软件已经不能起到太大的作用，行业迫切需要一个能更加直观的软件来展示那些创新的建筑物们，于是BIM技术在人们的期待中应运而生[4]。
BIM模型可以将种类繁多的构件(钢轨、道岔、支撑、冠梁等)进行参数化和集成化，并按照设计的标准将各个构件建立起连接约束关系，实现在三维可视化平台下地铁车站设计[5-9]。
以Revit软件为基础，通过对参数化族进行研究，创建地铁车站的参数化族库，用户自身可以通过创建”族”来自定义建筑构件并赋予属性参数。
因此，以Revit软件为平台，创建铁路站场BIM模型有极大优势。
本文将通过参数化建模，建立地铁车站的相关族库，达到对地铁车站快速建模的目的，节省复杂地铁车站建模时间。
2 地铁车站参数化族库的创建地铁车站是一个非常巨大复杂的工程项目，地铁车站模型内部包含很多形状不同复杂的构建，这为三维模型的建立造成了一定的阻碍。
因此，地铁车站三维模型的建立需要将其内部所含有的构建进行归纳和总结，如表1所示。
对其归纳总结后，按照其结构的相似性建立参数化模型，对其进行结构以及参数进行分析，确定构建的模型信息，从而建立参数化模型。
表1 地铁车站族构件分类名称族构建路基工程基坑、桩（带钢筋）、支撑、腰梁（带钢筋）、冠梁（带钢筋）、等轨道工程钢轨、混凝土轨枕、轨岔等设备工程附属设施、照明系统、消防系统、通风系统、供电系统、监控系统，排水系统、标识系统等本文以地铁车站中基坑围护结构参数化模型建立为例，介绍地铁车站族库的创建过程。
1)绘制钻孔桩、纵筋、加强钢筋的截面轮廓。
地铁智慧运行系统建设方案
访问控制
建立完善的访问控制机制，对数 据的访问和使用进行严格的权限
控制和管理。
隐私保护政策宣传和执行情况监督
01
隐私保护政策制定
制定详细的隐私保护政策，明确数据的收集、使用、共享和保护等方面
的规定。
02
政策宣传
通过地铁官方网站、移动应用等途径，向乘客宣传隐私保护政策，提高
乘客的隐私保护意识。
运用大数据和人工智能技术，对地铁运行 数据进行深度挖掘和分析，为运营企业提 供优化建议和改进措施。
列车运行模块
实现列车自动驾驶、精准定位、实时监控 等功能，确保列车安全、准点运行。
安全监控模块
集成各类安全监测设备，实现地铁全线安 全状况的实时监测和预警，确保运行安全 。
调度管理模块
通过智能化调度算法，实现列车运行计划 的自动编制和调整，提高运营效率。
跨交通方式协同调度
未来智慧运行系统可望实现与其他交通方式的协同调度， 构建城市综合交通智慧运行体系。
建议持续加大技术创新投入
鼓励企业、科研机构等加大技术创新投入，推动地铁智慧 运行系统不断升级完善。
强化标准规范制定与执行
建立健全地铁智慧运行系统的标准规范体系，确保系统建 设、运营和管理有章可循。
关注人才培养与引进
系统开发
由开发团队负责，依据技术设 计进行编码开发、模块测试等 工作。
上线部署
由运维团队负责，经过测试验 证后，进行系统上线部署，完 成系统的正式运行。
质量保障措施和验收标准制定
编码规范
制定详细的编码规范 ，确保代码质量。
测试覆盖
编写完善的测试用例 ，确保系统功能的稳 定性和可靠性。
代码审查
建立代码审查机制， 对开发完成的代码进 行审查，确保代码质 量。
佛山市轨道交通规划三维辅助决策系统建设
佛山市轨道交通规划三维辅助决策系统建设□ 管雯君[摘 要]在新常态背景下，以信息化手段促进轨道都市的建设、提升轨道交通建设项目管理水平已成为当今轨道交通规划管理部门需要重点关注的问题。
轨道交通沿线区域范围内的建设活动关系到城市轨道交通建设和运营的安全，具有周期长、难度大和要求高的特点，在其选址、设计和建设各环节，信息化管理是保证项目顺利实施的有效手段之一。
文章结合佛山市轨道交通规划三维辅助决策系统建设方案，提出了基于三维仿真技术的新型城市轨道交通信息化建设思路，旨在为规划管理部门提供技术参考。
[关键词]轨道交通；信息化；三维；系统；佛山市[文章编号]1006-0022(2016)S1-0064-05 [中图分类号]TU984.199 [文献标识码]B3D Aid Decision Making System In Foshan Rail Transit planning/Guan Wenjun[Abstract] In the new period, informatization technology have been noticed with its well function on rail transit construction and management improving. Those construct activities in line side space will affect the construction and safe of rail traffic, is a long, difficult, and high require progress, and the informatization management is the one of effective means to site selection, design, and construction works. The paper takes 3D aid decision making system in Foshan rail transit planning as an example, put forwards the construction idea, offers the technical reference to administrative departments.[Key words] Rail traffic, Informatization, 3D, System, Foshan city1佛山市轨道交通建设概况及存在问题1.1建设概况按照《珠江三角洲城际快速轨道交通网规划》要求，珠江三角洲城际快速轨道交通网以广州(佛山)、深圳(香港)和珠海(澳门)为中心，以广深、广珠经济带为主轴，形成A 形结构，辐射到周边城市，广佛地铁为初期建设的近郊线之一，于2007年正式动工，拉开了佛山市轨道交通建设的序幕。
智慧地铁的系统论文设计方案
智慧地铁的系统论文设计方案智慧地铁系统是一种基于智能技术和物联网技术的智能化地铁系统，其目标是提高地铁运行效率，提升乘客出行体验。
本文将从系统结构、功能模块和技术支持三个方面介绍智慧地铁系统的设计方案。
一、系统结构智慧地铁系统的核心结构由三层组成：感知层、网络层和应用层。
感知层：感知层通过传感器等设备实时获取地铁运行数据，包括地铁车辆信息、乘客数量、车票刷卡记录等。
这些数据通过物联网技术传输到网络层。
网络层：网络层负责对感知层获取的数据进行处理和传输。
数据传输可以通过有线网络或者无线网络实现。
网络层还可以通过数据挖掘和机器学习技术对数据进行分析和挖掘，以提取有价值的信息。
应用层：应用层是智慧地铁系统的最上层，负责对数据进行处理和展示。
应用层可以根据乘客的需求提供不同的功能，如实时查询地铁运行图、推荐最优路线、提供实时车载信息等。
二、功能模块智慧地铁系统主要包括以下几个功能模块：1. 实时监控模块：通过车辆安装的各种传感器，包括位置传感器、摄像头等，实时监控地铁车辆的运行状态，如车速、运行位置等。
同时，还可以对地铁车辆进行远程调度和管理。
2. 乘客服务模块：该模块可以提供实时车载信息，如车票价格、车厢拥挤程度、到站提示等，以及乘客的查询和反馈功能。
乘客可以通过手机应用或者站台上的信息展示屏实时获取这些信息。
3. 安全管理模块：通过摄像头等设备对地铁站点实行视频监控，同时配合人脸识别技术对进站出站的乘客进行安全检查。
该模块还可以与警方的系统进行联动，及时报警并采取措施应对紧急情况。
4. 运行调度模块：该模块通过对车辆运行数据的分析和预测，可以实现智能调度和优化。
根据乘客流量和车辆运行情况，系统可以自动调整车辆间隔时间和站点停留时间，提高地铁的运行效率。
三、技术支持智慧地铁系统的设计离不开以下关键技术的支持：1. 物联网技术：通过物联网技术，将传感器和设备连接到网络，实现数据的实时采集和传输。
2. 大数据技术：大量的地铁运行数据需要进行处理和分析，大数据技术可以帮助系统提取有效信息，进行数据挖掘和预测分析。
轨道交通三维数据建模和应用系统建设方案
2.2 skyline入库工艺说明
导出.x和模型坐标
.x编译为.xpl文件
制作SHP文件
SHP文件批量导入模型
2.2.1 导出.X和模型坐标
用在 3DMAX 中使用 PandaDXExport 插件导 出.X 和模型坐标
2.2.2 .x编译为.xpl文件
通过TEPro的插件把.X文件编译成.XPL文件
二：生产工艺
整个生产工艺包括两个过程： 3ds max建模工艺
从原始的CAD图纸和纹理图片，在3ds Max中建立 三维立体模型，并赋上真实的外观。
Skyline入库工艺流程 把在3ds Max中建好的三维模型导入到Skyline软件 中进行入库等操作。
2.1 3ds max建模工艺说明
1.2：数据范围
1号线的24个站点、1个车辆段和连接站点的25条隧道
1.3：质量要求
位置
所有模型坐标建立在苏州独立坐标系之中，模 型的坐标必须与实际的苏州独立坐标系相符 合（误差控制在1米之内 ）
效果
所建模型能够反映地铁站点的主要结构和主要 细节，模型整体感强，效果美观。在满足可 视效果的情况下，尽量减少模型的几何面数
2.2.3 制作SHP文件
将生成的坐标点生成SHP文件，方便三维模 型入库
2.2.4 SHP文件批量导入模型
把生成的SHP文件和XPL文件导入到TEPro里 完成轨道三维模型的入库
三轨道交通三维模型
四：轨道1号线三维应用系统
主要界面
地铁站点列表
站点视点漫游 路径列表
浏览控制面板
交互漫游
• • • •
鼠标操作 键盘操作 控制面板操作 视点切换
基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计与应用
基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计与应用基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计与应用摘要：随着城市化进程的不断推进，城市综合交通枢纽在城市交通体系中发挥着至关重要的作用。
为了更好地管理和优化城市轨道综合交通枢纽，本文设计了一种基于BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）、GIS（Geographic Information System，地理信息系统）和UE（Urban Environment，城市环境）三维可视化展示系统，并探讨了其在城市轨道综合交通枢纽中的应用。
1.引言随着城市人口的不断增加，城市交通压力越来越大，城市轨道综合交通枢纽成为解决交通拥堵和提高交通效率的重要措施。
然而，传统的城市交通枢纽管理方法存在信息孤岛、数据不一致等问题，为此，采用BIM、GIS和UE技术结合的三维可视化展示系统可以从全方位、多角度为城市轨道综合交通枢纽的规划、设计、建设和管理提供支持。
2.基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计2.1 BIM在城市轨道综合交通枢纽中的应用BIM技术可以将建筑物、设备和城市轨道综合交通枢纽的信息进行数字化建模，并实现全生命周期的管理。
通过BIM技术，可以实现数据的一致性和互操作性，方便不同部门之间的沟通和协作。
2.2 GIS在城市轨道综合交通枢纽中的应用GIS技术可以将地理空间数据与属性数据进行融合，实现对城市轨道综合交通枢纽的空间分析和决策支持。
通过GIS技术，可以对城市轨道综合交通枢纽的地理位置、交通流量、设备分布等进行可视化展示和分析。
2.3 UE在城市轨道综合交通枢纽中的应用UE技术可以模拟城市环境中的各种因素，如天气、交通流量等，使得城市轨道综合交通枢纽的设计和管理更加真实和可靠。
通过UE技术，可以对城市轨道综合交通枢纽的运行情况进行模拟和优化。
城市轨道交通运营管理专业三维立体人才培养模式构建的实证研究
城市轨道交通运营管理专业三维立体人才培养模式构建的实证研究1. 引言1.1 研究背景在当前城市轨道交通快速发展的背景下，对于城市轨道交通运营管理专业人才培养模式的研究显得尤为重要。
随着城市化进程的加速和人口数量的增长，城市轨道交通系统成为城市内部重要的交通工具，为城市居民提供快捷、便利的出行方式。
而城市轨道交通运营管理专业人才的培养直接影响到城市轨道交通系统的安全、高效运营。
但目前，关于城市轨道交通运营管理专业人才培养模式构建的研究还比较缺乏，尚未形成一个系统、科学的培养体系。
本研究旨在通过实证研究，探讨构建城市轨道交通运营管理专业三维立体人才培养模式的可行性，为城市轨道交通系统的运营管理提供有效的人才支持。
【300字】1.2 研究目的研究的目的是通过对城市轨道交通运营管理专业三维立体人才培养模式构建的实证研究，深入探讨如何更好地培养符合城市轨道交通运营管理行业需求的高素质人才。
具体包括以下几个方面：通过梳理城市轨道交通运营管理专业的概况和现状，了解目前人才培养存在的问题和挑战；分析三维立体人才培养模式构建的理论基础和实施路径，探讨如何更有效地整合课堂教育、实践教学和行业培训；通过实证研究方法，通过案例分析等具体实证研究手段，验证三维立体人才培养模式的可行性和效果；在总结研究结论的基础上，提出具体的发展建议，为城市轨道交通运营管理专业的人才培养提供参考和指导，同时展望未来，探讨在不断变革的社会环境下，如何进一步完善人才培养模式，助力城市轨道交通运营管理专业的发展和壮大。
1.3 研究意义城市轨道交通运营管理专业是当前我国交通运输领域的重要学科之一，随着城市交通快速发展和城市化进程不断加快，轨道交通系统在城市交通中的地位日益重要。
为了保障城市轨道交通的安全、高效运行，培养具备优秀专业技能和综合素养的人才显得尤为重要。
本研究拟就城市轨道交通运营管理专业的三维立体人才培养模式进行实证研究，旨在探讨如何构建更加科学有效的人才培养模式，为我国城市轨道交通运营管理专业人才的培养提供参考和借鉴。
交通地理信息应用论坛 大准铁路设施三维管理系统2
一、公司简介
3、三维制作案例
包头职业技术学院三维校园制作 包头市石拐区700平方公里三维城市制作 乌拉特中旗地质公园三维公园制作 大准铁路10公里三维铁路制作
二、系统背景
铁路线路由路基、桥、隧道、建筑物、电力与通讯 线路和轨道组成的一个整体工程结构。
铁路设施 组成
路基
桥梁 隧道建筑
轨道
防爬设备
道岔
信号与 信号设备
铁路站场
机车
道 床 连接零件
接头连接 中间连接
零件
零件
二、系统背景
大准铁路是国家“八五”计划重点建设项目“准格 尔项目一期工程”三大主体工程之一，大准铁路东 起山西省大同市，西至内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗 薛家湾，正线全长264公里。
地理位置
三、系统数据：数据体系
表格数据
照片
断面图
工程测量：控制测量、地形测量、城镇规划定线与拨地 测量、市政工程测量、水利工程测量、建筑工程测量、精 密工程测量、线路工程测量、地下管线测量、桥梁测量、 矿山测量、隧道测量、变形观测、形变测量、竣工测量。
地籍测绘：地籍要素测量、地籍图、宗地测量、面积测 算。
一、公司简介
2、公司规模
公司现有员工60人，其中测绘专业技术人员20名， 相关技术人员14名；公司具有高级专业技术职称 人员5名，具有中级专业技术职称人员15名。公 司现有全站仪6台，其中1″以上3台，GPS接收机 23台，水准仪8台，测绘仪器检校台1台；各类专 业软件齐全，并有部分计算机软件有自主知识产 权，各种型号制印图设备齐备。
汇报提纲
1.公司简介 2.系统背景 3.系统数据 4.模型制作 5.系统展示
6.模型演示
一、公司简介
基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用
基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用【摘要】从地铁管线设计的角度来说，二维管线综合设计具有一定的局限性，在地铁车站的建设过程中，管线综合是极为重要的部分，管线综合设计合理，有利于地下空间被充分的使用，也有利于进行对管线的安装、管理和维修，与此同时，还能够大大地减少在管线安装过程中出现的返工情况。
BIM技术引入地铁车站的建设中，三维管线综合设计具有很多优势。
本文基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用，结合地铁工程的实践与应用进行分析。
【关键词】BIM技术；三维管线综合设计；地铁车站；应用0.引言在地铁车站建设中，管线综合能够体现许多内容，比如专业广、信息量大等专项内容。
传统二维管线综合，设计专家利用线条表示平面的位置，用数字和字母标注不同的管道系统[1]，这种表现形式比较简单，但是各种管线和桥架的高度变化却只能在头脑里绘制，从而对管线标准进行判断。
一直以来，各个设计单位都运用二维管线综合的方式对工程进行设计和协调，而这样做法具有一定的局限性，其设计的成果不能直观的体现出来，碰撞矛盾无法彻底的暴露出来，都是在施工建设中无法控制的弊端，把基于BIM技术的三维管线综合设计运用到地铁车站的建设中，能够有效地解决二维管线综合设计中存在的问题，BIM技术的三维管线综合设计容易操作，节省了投入的时间，极大地提高了地铁车站的质量，有着重大的意义和广阔的发展前景。
1. 基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用的特点BIM又被称为地铁车站信息模型，建设地铁车站中所有的相关信息数据是BIM设计的基础。
进行地铁车站模型的建立，与传统的绘图软件相比，BIM有五大特点，分别是：可视化、模拟性、协调性、优化性和可出图性。
（1）可视化：BIM可以利用二维线条构建出三维立体的实物图像（2）模拟性：BIM完全可以为地铁车站的建设进行模拟设计，最独特的是BIM还可以模拟人们无法进行想象和操作的情形出难以在真实世界中的，比如：节能模拟、安全模拟等。
XX地铁智慧运营系统建设方案
列车拥挤度智能显示
乘客感受自动调节
智能厕所
三、XX地铁智慧系统各模块介绍
（三）智慧车站：车站及客运管理新抓手
班组管理 提升
交班会管理模块
自动汇总车站 工作情况
员工管理功能 KPI管控
可视化服务功能
日常业务提升 清洁工作指令功能
一键协助功能
工作自动存档功能
故障处理指引及快速报修功能
图像分析异常情况
自动服务电子工作令
智慧 基于设备巡检系统项目研究
巡检 基于智慧调度指挥系统项目研究
运维管理系统与AFC云管理平台整合的研究应用 健康管理
综合监控系统健康管理功能项目
三、XX地铁智慧系统各模块介绍
（二）智慧出行：提升乘客出行体验
1.站厅服务提升
自助客服设备
智能边门
TVM服务方式调整
3.乘坐感受提升
2. 出行规划服务提升 智能信息发布 导航地图发布APP 特殊乘客一键式服务
故障维修
事后维修、 安全质量不可控 生产组织不可控
计划维修
次数频繁 停时长 工作量 大 可靠性有限 全寿命成本高 设备运用率低
状态修
• 提高设备利用率和生产效率 • 降低设备维修费用 • 降低设备全寿命周期成本 • 预报故障的发生时间和起因 • 消除设备已有故障诱发的二次
损坏
自动化、智能化、集中化
• 优化工艺流程 • 提升生产效率 • 减少人力、降低劳动强度 • 实现防呆防错 • 具备信息和质量追溯能力
（一）智慧运维：实现设备状态修和全寿命周期管理
智慧检测：
车辆专业
26个项目集
维修专业
3大 方向
建立XX地铁全感知体系，实现 人 员行为、设备趋势分析及预测， 提升运营生产和服务水平。
地铁车站设计中 BIM 三维协同设计模式探讨
地铁车站设计中 BIM 三维协同设计模式探讨摘要：随着我国城市轨道交通的发展和建筑信息化技术日趋成熟，BIM技术逐渐在轨道交通设计行业得到了广泛应用和发展。
在我国部分城市轨道交通建设中，应用BIM三维协同设计模式的可视化、协同化和模型化，使城市轨道交通专业设计时能够更好地把握设计要点和设计方向，在规划设计、建设管理中对信息有效传递起到促进作用，进而达到高质高效推进地铁车站设计进程的目的。
以下是对BIM技术的概述、BIM 3D协同设计模式的优势以及BIM 3D协同设计模式在地铁车站设计中的应用的简要研究。
关键词：地铁；BIM三维协同设计模式；车站设计随着中国经济的发展和科学技术的进步，城市建设的步伐正在加快，建筑业的发展和技术进步都发生了巨大的变化。
在城市建设过程中，为了解决城市交通拥堵问题，城市建设中进行了大量的城市交通整顿和城市轨道交通建设。
将BIM三维协同设计模式引入轨道交通建设，并通过其可视化、协同性、多学科参与、精细化管理和打破原有时序概念等优势，有效推进城市轨道交通车站设计高质高效完成，并且基于轨道交通庞大的信息体量有利于BIM技术的应用发展。
1 1BIM三维协同设计模式技术概述BIM技术是建筑信息模型技术的简称。
建筑信息模型技术是在收集建筑工程所有信息的基础上，通过数字化信息来模拟建筑的真实信息。
BIM三维协同设计模式是一种基于二维建筑模型的创新三维设计模式。
因此，BIM三维协同设计模型通过数字化建筑的所有信息来模拟真实建筑，这对于理解建筑更为关键。
因此，建筑行业广泛采用BIM三维协同设计模式，以提高工程项目的施工效率和质量，做好施工准备，降低施工风险和成本，提高施工企业的经济效益和运营效益，促进企业的可持续发展。
2 2BIM三维协同设计模式的优势2.1可视化促进交流在以前的二维设计模式中，无法直观地检查问题，在设计后期和施工阶段才暴露出来，在一定程度上容易造成设计反复的情况。
在三维协同设计模式中，最大的特点和优势是可视化，通过收集建设项目的所有信息建立数据模型，基于对信息数据模型的分析和检查，技术人员可以直观快速的发现问题并及时调整设计，通过促进各部门人员在同平台上的交流，减少设计错误和施工中可能遇到的问题。
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摘要:针对地铁车站建设与管理过程中存在的问题，提出了构建地铁车站三维辅助建设与管理系统，以数据库技术、网络技术和三维可视化建模技术为支撑，构建地铁车站( 包括土建、装修、设备和管网等) 三维全信息模型，通过数据层、逻辑层和业务应用层3 层逻辑结构实现信息管理，以B/S 和C/S 相结合的方式实现交互操作，在明确系统基础功能、应用功能和拓展功能的基础上提炼系统所涉及的关键技术，形成由逻辑结构、网络结构、功能设计和关键技术构成的整体框架，为地铁工程全寿命周期管理提供三维全信息平台。
关键词:地铁车站; 管理系统; 三维信息平台目前我国地铁在建设与管理过程中面临如下问题: ①设计阶段仍以二维设计为主，车站布置不直观; 涉及的工点院和专业较多，相关专业的调整都会引起其他专业设计边界的变化，配合起来既频且繁［1］。
②施工阶段管网安装顺序混乱，随意性强，安装空间不足或管网冲突时有发生，严重影响了工程造价和施工进度［2－4］。
③运行维护阶段车站历史信息缺失或维修信息不能及时更新，信息可追溯性较差。
基于属性管理的动态三维模拟技术可有效解决上述问题。
在美国、欧洲和日本等发达国家，包括地铁和其他公共建筑在内的大型基础设施建设管理的全过程均已应用了三维数字化技术辅助设计、施工和管理［5］。
国内建筑业关于三维数字化技术的应用局限于数字化城市和效果宏观展示等层面，具有工程级应用的三维信息管理平台较少。
目前国内地铁的三维数字化管理尚处于起步阶段，其应用也仅局限于少数设计院，三维设计软件主要以 Bently 公司的 Microstation 为主［6］，覆盖面窄，且没有扩展至建设管理全过程。
基于此，笔者提出构建地铁车站三维辅助建设与管理系统，实现辅助三维设计、现场设计变更快速修改和实时信息更新等功能，进行地铁工程全寿命周期管理探索，为国内地铁建设行业提供可借鉴的参考。
1系统结构设计1． 1系统设计目标基于二、三维一体化的地铁车站辅助建设与管理系统，为地铁车站协同设计、现场安装、即时调整和运维信息快速更新及查询等提供信息管理平台。
预期实现的目标如下:( 1) 自动生成三维模型。
比例为 1: 1 的三维模型是工程应用的基础，也是属性管理、漫游浏览和交互操作的基础，系统读取标准化后的初始CAD 图纸，将信息存储于数据库中并自动生成三维模型。
( 2) 局部快速修改。
二、三维一体化思想的核心是实现“一处修改，关联变化”，以保证信息的唯一性。
系统采用构件库和数据工厂的 FEM模块以及轴线加工技术实现快速修改功能。
( 3) 强化用户体验。
目前三维设计软件不易普及与推广，软件界面复杂、专业性过强和操作步骤繁复是其重要原因，因此交互界面友好性是该系统的重要目标之一。
( 4) 面向多数据集成。
该系统数据源广泛，涉及建设与管理全过程，因此系统的开放性、兼容性和可扩展性要求较高。
1． 2系统逻辑结构采用 3 层架构搭建整个系统的总体框架，分别为数据层、逻辑层和业务应用层［7］。
数据层包括二维数据、三维数据、关系数据和文件数据。
系统逻辑层基于模型加载、三维驱动以及数据分析完成对具体应用业务的实现。
为保证系统操作数据的安全性，系统采用后台行为监听线程完成对数据的保护以及用户权限日志的动态验证功能。
系统逻辑结构图如图 1 所示。
1． 3系统网络结构系统使用方包括建设管理方、设计方和施工方，涉及数据量大、信息多，因此采用 B/S 和 C/S相结合的模式［8］。
对系统中三维部分的操作及相关应用使用 C/S 模式，以保证数据安全，数据顺畅运行，且不受网络带宽、浏览器负载等方面的影响; 其他相关的业务管理功能则使用 B/S 模式，体现其即时性和方便性的操作特点。
系统网络结构如图 2 所示。
2系统功能设计2． 1系统功能结构以统一规划、分步实施的原则为指导，将系统功能定位为基础功能、应用功能和拓展功能。
基础功能主要是三维模型基础操作; 应用功能包含三维辅助设计、施工和运行维护; 拓展功能包括三维应急管理和后期资产管理。
详细功能划分如图3 所示。
2． 2三维模型操作三维模型是信息的载体，模型操作使信息得以调取和运转，是与其他应用功能和拓展功能关联的途径。
具体内容包括: ①模型控制功能。
模型控制功能包括三维模型导入导出，动态更新，土建层、管网层、装修层和设备层分层显示，动态三维标注和属性数据编辑等。
②二、三维信息一体化管理。
为了实现“一处修改，关联变化”的目标定位，系统需提供二、三维数据联动的功能。
③模型分析。
用于设计阶段的碰撞冲突分析和管网安装及设备维修阶段的空间距离测量分析。
2． 3三维辅助体系辅助设计体系包括辅助设计、辅助施工和辅助运行维护管理 3 个方面。
( 1) 辅助设计。
构建协同三维环境，真正使整个项目的设计者能够在统一的工作对象和目标中工作，减少相互沟通和返工所用的时间。
以直观的方式快速修改设计，模型的唯一性决定了二维图纸的唯一性，可提高设计效率。
基于三维模型的各专业间碰撞冲突自动检测功能可提高设计质量。
具体功能有 CAD 图纸二、三维全信息管理，局部设计与修改，碰撞冲突检测，路径漫游和三维标注等，如图 4 所示。
( 2) 辅助施工。
该系统在施工阶段的用途主要体现在两个方面，一是在施工现场通过网络远程调用二、三维信息，指导现场管网布局与安装; 二是若现场环境与设计环境不符，可以迅速将现场信息反馈给设计人员，在三维环境下对设计信息进行变更，节约设计变更耗时，同时也可避免管网安装过程中实体管道的重复拆装，节约工程造价。
( 3) 辅助运行维护管理。
地铁车站完工后，所有工程信息包括土建、管网、设备和装修信息均反映在三维模型中。
在运维阶段能方便查询整体信息和局部属性信息。
同时，各类设备更新或维修信息也能通过局部设计修改功能实时反映到三维模型中，保证三维模型与地铁车站实体的完全一致性。
2． 4拓展功能拓展功能主要用于地铁运行过程中，包括应急管理和资产管理两个方面。
( 1) 应急管理。
应急管理主要用于地铁运行过程中基于真三维地铁车站环境的安全管理、日常安全教育和救援管理。
具体功能体现在培训模拟演练，包括最佳疏散路径分析、事故影响区域分析、救援路径分析和事故响应调度［9－10］。
( 2) 资产管理。
资产管理是在三维模型及属性操作的基础上实现的。
结合地铁沿线周边土地开发和物业租赁经营情况，资产管理包括房屋管理、土地管理、租赁管理、维修管理和机车管理等内容。
3关键技术支持3． 1系统技术支持体系实现上述功能的技术分为 3 个层面，即基础技术、辅助支持技术和智能分析技术，技术支持体系如图 5 所示。
3． 2基础技术基础技术是指搭建系统平台所必备的基础功能技术，在该平台中包括了对数据的管理以及信息系统基础功能。
( 1) 通用功能。
它主要包含信息系统搭建所必需的基础性功能。
系统对用户、权限和日志进行统一的用户操作封装; 系统应封装统一的报表制订功能，为用户提供统一的用户数据报表，同时系统还应该具备报表自定义功能; 系统还应封装工作流自定义功能，为用户设置个性化的工作流应用。
( 2) 三维数据管理。
它主要包含对建筑模型、管网模型、设备模型、配件模型，以及模型材质库方面的数据管理。
( 3) 其他数据管理。
它主要包括对 CAD 图纸和数据输出模板的管理。
CAD 图纸管理包括实现 CAD 图纸的自动空间数据转换，并将转换结果保存于空间数据库; 同时系统为数据输出提供标准的输出模板，用户也可自定义数据模板，满足用户结果数据的输出需求。
3． 3辅助支持辅助支持主要包括系统对数据的设计能力以及三维平台所必备的三维引擎功能。
( 1) 数据工厂。
数据工厂对系统最为重要的是 FEM 模块以及轴线设计。
FEM 模块为系统封装了对CAD 文档的分析与修改功能，通过系统的FEM 模块能快捷地实现对 CAD 图纸的归档、分析和模型变换等功能。
轴线设计是三维管网辅助设计的核心，对轴线的规划与编辑是系统的核心技术。
( 2) 三维引擎。
通过 ARCGIS 平台，完成对三维模型的加载、三维场景的构建以及用户与三维场景的交互操作。
( 3) 数据可视化。
数据可视化是系统的最终展示方式，将三维场景作为系统数据的展示基础，并辅以多样化的、符合专业要求的统计图表，完成用户对数据的结果要求。
3． 4智能分析智勇分析涵盖系统对数据以及空间的分析能力，为系统的数据提供输出结果，其核心功能表现为三维分析。
( 1) 碰撞分析。
通过系统编制的空间处理函数，对多个管网进行 X、Y、Z 3 个平面上的位置分析与对比，用于判断所设计的管网在实际施工过程中是否会存在相交、互通的可能。
( 2) 轴线分析。
轴线分析主要用于对管网基础线路的铺设实现。
首先固定轴线，然后由系统根据管网的直径以及预留工作区间等相关数值自动对整个管网进行渲染，并以该渲染为基础作出对应的碰撞分析。
( 3) 剖面分析。
它是设计与安装过程中工程应用最为广泛的，通过任意剖面自动切割技术自动生成剖面图，让管理者、设计者和系统操作用户快速查阅剖面信息。
( 4) 空间距离分析。
空间距离分析是 GIS 的基础技术，主要用于测量检修空间或安装空间是否符合要求。
4实例检验地铁车站三维辅助建设与管理系统的功能设置和关键技术选择是在前期成果和充分调研的基础上构建而成的。
前期开发的地铁车站综合管网三维冲突分析系统已应用于宁波轨道交通 1 号线一期工程( 含20 座车站) 的辅助三维设计，应用该系统对每个车站的综合管网进行碰撞检查和校核工作，已达到提高地铁设计效率和设计质量的目标。
二、三维一体化功能展示如图 6 所示。
地铁车站三维辅助建设与管理系统功能的设置符合实际工程需求，技术选择先进可行。
5结论地铁车站三维辅助建设与管理系统立足于建设项目全寿命周期辅助管理，在设计阶段可以实现三维协同设计、冲突分析、剖面分析和快速联动修改功能; 施工阶段可远程调用三维设计模型，漫游整体布局，快速调整安装过程中的现场变更，缩短安装耗时，节约投资; 运行维护阶段可实时查询三维信息，在三维环境下展开应急救援模拟演练，并利用局部快速修改功能将维修信息更新至三维系统中。
该系统的建立将为国内建设行业全寿命周期管理提供可借鉴的参考。
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
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