美国天宝公司中国区总经理 陈朝晖
数字化技术迅猛发展,为铁路建设领域提供了广阔途径,数字化手段和信息技术使铁路建设更加智能化和规模化,而BIM技术将铁路设计与施工推向了崭新的舞台。
BIM服务于铁路全生命周期

另外,一系列三维软件与智能硬件在全球范围得到大量应用,从初步设计到竣工、从土方施工到建筑施工、从项目管理到现场机械作业,全面提升了铁路设计和施工的信息化水平,成功打造智能铁路工地。
美国天宝的软硬件产品服务于各行业客户
基于BIM的数字化铁路设计
在铁路建设中,规划和设计流程经历了这样的演变:
2D图纸(单一要素手工和CAD)→3D模型(单一要素有限的智能要素)→3D交互协作模型(多要素VR可视化项目协作)→BIM(多要素及工作流程支持智能物体建模数据贯穿整个施工生命周期)
数据过程模型实现在多用户环境中团队合作,用户可实时分享集成的信息。
铁路建设规划设计演变
天宝旷达
天宝旷达系统是智能化的公路、铁路路线方案三维优化决策系统。利用旷达系统不仅可以改善项目方案质量,控制项目的投资风险,还可提高方案研究的工作效率。在国际上,旷达系统已成功应用于500多个公路、铁路规划设计项目,如:美国德克萨斯州铁路、美国加州高速铁路网、澳大利亚布里斯班至墨尔本高铁、蒙内铁路等。
在我国京沈高铁设计中,利用旷达系统在短时间内完成多通道多方案同深度比选、生成沿线三维动画飞行,并与设计院软件实现了无缝对接。
京沈高铁线路方案比选
Novapoint
Novapoint 铁路软件具有很强的设计功能。
Novapoint:铁路详细设计
几何设计土方建模爆破建模方量计算设计轨道、道岔、悬线和站台设计图纸和报告导出
Novapoint W&S:给排水专业设计
3D 物体要素库规划和纵断面方量和坐标报告设计电缆,管道和沟渠导入/ 导出和生成图纸3D 可视化
挪威铁路BIM模型
Novapoint 桥梁:桥梁设计
为复杂结构提供3D建模与线性几何数据动态连接可扩展的横截面数据库计算工具图纸生成工具
Novapoint 隧道:隧道设计
地质绘图隧道设计 – 无需几何建模工程量计算3D-可视化图纸 & 数据输出
Tekla Structures
桥梁结构深化设计
为复杂结构提供精准建模全中文界面丰富的节点库自动生成二维图纸直接输出到数字机床加工
Tekla Strutures助力沪通长江大桥
隧道结构深化设计
精准的混凝土结构建模各种钢筋排布方式施工安装模拟自动生成二维图纸直接输出到混凝土构件生产设备
站房设计
从地面到空中,实现精确控制从工厂到现场,实现精确加工从模型到图纸,实现图纸绘制的自动化
维也纳中央火车站站房设计
数字化设计目标:
成为自动参数建模软件的首选引领设计和施工多专业多角色协同将设计模型带入施工阶段,然后交付运营维护
基于BIM的数字化铁路施工
TILOS
TILOS,即Time Location Solution,是全球线性项目管理软件,有效地将时间与位置信息融合在同一计划并实现高质量的可视化图表展现。
TILOS在铁路隧道施工中的应用
TBC
TBC,即Trimble Business Center,是天宝新一代后处理软件。不仅能处理GNSS(包含GPS和GLONASS)数据,还可处理全站仪、水准仪、3D扫描仪数据。
土方施工的专业三维设计软件强大的算量功能智能的土方平衡策略无线连接工地的天宝工程机械控制系统保证施工模型变更及时传递
TBC链接三维设计数据与施工机械
PMS-800软基施工打桩监测系统
PMS-800软基施工打桩监测系统可用于地基处理。通过北斗/GPS联合定位和传感器,实时采集软基打桩(碎石桩、CFG桩)施工过程的数据并传输到后台服务器。服务器端将打桩过程数据进行存储、分析,最终挖掘出施工关键工艺参数,并生成相关报表。业主、施工单位、监理可实时查看和掌控打桩施工的计量数据、质量、进度。
PMS-800软基施工打桩监测系统
数字化施工目标:
无缝对接三维BIM设计数据自动化和半自动化施工提升效率与质量无缝链接办公室与工地现场累计过程竣工数据交付后期运营
BIM国内应用案例
兰新高铁
高速铁路路基填筑施工阶段是决定填筑质量的关键。兰新铁路第二双线路基线路长、施工环境恶劣,因此对路基填筑碾压施工过程的控制至关重要。天宝公司在兰新铁路第二双线路基试验段就智能压实过程控制系统如何解决以上三个过程控制难点进行了试验。
兰新铁路
西成高铁
西成高铁江油北站路基于2013年6月至2014年8月,在铁总工管中心及中国中铁集团指导下开展BIM试点。第一次打通从BIM设计到施工应用的贯通环节;第一次在国内建立数字化施工互联工地,纳入所有路基填方施工常规机械,并在高铁路基填筑施工的各个工序中进行实践应用;验证数字化施工在质量控制、效率提升、成本节约等方面的巨大收益。
西成高铁
丽香铁路
丽香路基BIM试点是铁总工管中心指定的BIM试点项目之一:与昆明局、中铁二院、中铁二局合作完成。BIM技术在施工环节的深化应用研究,包括施工工法及相关施工标准等;特别针对数字化施工在路基挖方上的应用研究;特别针对铁路连续压实进行系统应用验证。
丽香铁路
数字化BIM设计和施工是未来铁路建设成功的保障,高集成的设计、基础设施BIM的云端协同、BIM驱动,以及直接与工地相连的测量、机器人放样、激光扫描等,将大大改变铁路建设的质量与速度。