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摘要：BIM技术已经广泛应用在铁路建设的全生命周期，加强了工程的过程控制，降低施工工期内作业内容的交叉影响，提高了工程的质量和效率。在施工管理部门的全面管理下，开展信号工程BIM技术应用与管理工作，实现对现场施工安全状态的实时监控。同时，可有效跟踪、控制关键进度节点；利用数字化仿真建造，减少碰撞与返工，提高施工质量、保证施工安全、优化施工进度、辅助施工现场的精细化管理，为智慧建造打下坚实基础。
关键词：BIM技术；铁路信号设计；施工；应用
引言
科技的持续发展让BIM技术已经广泛应用于铁路工程的全生命周期之中，通过BIM技术可以为铁路信号设计提供诸多便利。在铁路工程中优化并完善BIM技术，可以让铁路信号设计的工作效率得到切实提升，还可以规避因信息不对等而造成的质量及安全事故。
1BIM技术的应用范围
（1）深化设计：在考虑现场实际并满足功能需求的前提下，利用BIM技术对设计成果进行验证并深化设计，交付以深化设计模型为代表的设计成果。（2）综合协调：基于各专业BIM模型，对铁路信号的设备进行统一的空间排布，确保设备可以满足自身系统以及其它系统的整体要求，以解决空间碰撞问题，同时对协调图和深化图出图以及施工作业进行指导、协调。（3）施工工艺模拟：利用BIM施工模型，对施工工艺进行三维可视化模拟展示或探讨验证。模拟中的工艺要素是由施工工艺标准或技术交底所提供的。（4）视频动画：利用模型的三维可视化特点，对模型进行操作或演示，并制作成一定时长的视频格式文件。（5）施工工序模拟：利用BIM施工模型，对于施工工艺进行三维可视化的模拟展示或探讨验证。模拟中的工序要素是由施工作业流程所提供的。（6）场布协调管理：建立各阶段场地规划布置模型，通过BIM的三维可视化、漫游等功能，真实反映出施工设备与施工现场的状况，为管理者沟通、协调和决策提供依据。
2BIM技术在铁路信号设计与施工中的应用分析
2.1模型建立
BIM技术在关注三维立体模型设计的基础上为模型提供了更为丰富的参数信息，包括项目信息、运维信息、基本信息、位置信息、生产信息和几何信息等，上述信息共同构建了一个实体化的BIM模型。在进行铁路信号设计时，通过参数化设计可以让设计的效率和准确性得到切实提升。在铁路信号专业中包含了丰富的库组，不同设计阶段所使用的族库的精准度存在一定差异，可以通过构建系统化族库管理平台的方式予以管理，并针对族库进行完善和标准化处理。通过族库管理平台可以让族文件得到集中存储，以实现对族库文件的规范化管理。
2.23D可视化
可以将铁路建筑模型导入到信息库之中，按照设计原则和设计规范在建筑模型的相应位置设置信号系统设备和管线，以便建立对不同设备及管线布置效果的直观认知。借助三维立体的形式展示不同的信号系统设备和管线，可以建立对于系统更加直观化的认识。在设计信息、审查施工图内容时，需要全面展示建设单位、审查单位、咨询单位和运营维护单位中的BIM模型，以便建立对于设计问题的直观认知，让各个单位可以针对设计中存在的问题予以灵活调整。同时，可以借助BIM模型进行设计交底，以提升交底工作的直观性和形象性，便于施工单位理解，也可以有效避免施工错误和返工问题。由上述内容可以发现，利用BIM技术的可视化特点可以为项目设计、项目施工和项目审查工作提供充足的管理决策依据，以促进项目设计、施工质量的提升。
2.3深化设计
在施工前，利用BIM技术完成对设计图纸三维模型的搭建，过程中应确保与施工时使用的二维成果内容、深度相一致。深化模型将用于施工阶段的模型综合、碰撞检查、进度模拟、方案模拟、辅助工程量统计等各项BIM执行内容。
2.4现场及施工过程管理
确保施工阶段的BIM工作成果及时准确的传递到施工现场。在施工过程中，利用综合模型和施工方案/工艺辅助模型指导现场施工。对比并及时发现现场施工实物及工艺的错误，及时修订、制止不合格的施工程序，使工艺达到施工标准，全面提高工作效率。根据现场实际进度与资源配置情况，更新模型中的时间节点，并通过分析及可视化演示，辅助项目现场进度安排、平面布置和资源配置的优化。
2.5工程量统计
工程量统计是借助BIM模型展开对信号系统设备数目和管线长度的统计，运用BIM软件确定相应的工程量，以得到设备和管线的具体数据。通过BIM模型中的数据信息，可以为工程算量赋予充足的参考和辅助依据，借助BIM模型实现对管线长度和设备数量的精准计算，以提升工程设计投资计算过程的合理性，为施工资源的高效分配提供重要参考。充分利用BIM模型中的工程量指标展开对物资采购和进场材料的预控，可以让物资成本得到有效控制。
2.6图纸及文件生成
以往的工程设计中通常使用CAD施工图纸进行交付，不能让工程得到可视化表达，也不能展开对于不同专业的空间模拟。例如，在绘制二维施工图时，通常使用示意图标表示信号系统的设备和管线，此类图标中一般不含有设备及管线的相关信息，难以据此确定设备、管线的实际外观和尺寸。然而，在进行BIM设计时，可以针对铁路信号设计的整体效果图和管线及机房设计的三维视图予以交付，并针对数据资料库、系统设备及管线模型和项目信息管理平台等信息进行移交。
2.7数字化施工
BIM技术能够支持项目从设计到施工的整个过程，包括施工中的过程控制。施工前期在BIM应用模型的基础上，利用3D模拟技术及施工工艺的模拟技术，把传统的文字和二维图纸转换为三维立体的建造过程进行模拟，使施工管理方在施工前就作出合理的安排，优化施工工程的进度，找出问题并提前协调、解决，提高了施工安全管理水平和专业间的协调水平。
2.8模拟仿真
BIM的模拟性既包括了模拟信号系统的设备管线模型，也包括了对信号系统性能的模拟仿真处理。针对铁路信号设计中包含某些特定系统的性能予以仿真处理，可以实现对系统的修正和调整。例如，可以在进行铁路信号设计时运用BIM模型展开对信号设备安装位置的检查，针对机柜的类型和位置予以及时调整，通过模拟分析的方式，让室内各机柜实现功能区域划分清晰，空间布局合理达到最优布线路径。同时，可以针对槽道、过轨等进行仿真处理减少冲突，以提升设计的有效性。
结语
将BIM技术与铁路信号设计施工组织相结合，从原有的数据库中提取以往工程项目中的信号设备数据，形成模块化的组合，构建实物仿真模型，完成BIM技术下的信号建设模型设计。BIM技术的应用可为铁路信号施工带来长远的效益，是铁路信号施工管理发展的必然要求。
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