基于GIS和BIM的铁路信号设备数据管理及维护系统研究与实现

摘要

随着中国铁路的不断建设,铁路运营里程的大幅增加,运营速度飞速提高,对铁路建设质量、效率和信号设备运行的安全性及可靠性的要求也在不断提升。国内目前修建了很多高速铁路,这些高速铁路由于设计、施工周期所限,资源浪费严重等问题,对铁路项目在保质保量的前提下能够高效率完成的需求越来越强烈。同时,新一代高速铁路采用的信号设备比较先进,高速铁路在白天运营时禁止维修维护人员进场,晚上给的天窗时间相对普速铁路来说也大为减少,因此对能够直观反映铁路现场的维护软件需求也更加急切。
　　本文运用了组件式GIS开发技术和BIM的概念,开发了基于GIS和BIM的铁路信号设备数据管理及维护系统。本系统作为铁路全生命周期中的一个部分,创建了一个直观可视的数据管理和维护平台,达到了优化工程的设计及施工,提高工程的品质,实现资源合理利用最大化,提高工作效率,提升管理水平的目的。
　　首先,本文报告了项目的研究背景,然后在国内外BIM技术在建筑工程中应用现状的基础上,对BIM技术应用到铁路中的基本理论进行了研究,提出了GIS和BIM的集成和融合能给铁路带来的巨大的价值。其次,阐述了GIS和BIM的概念及其应用,其中主要介绍了系统开发过程中用到了组件式GIS技术和系统开发中用到的BIM体系下的相关软件。再次,介绍了系统中数据的获取来源和方式,并对其中用到的关键技术进行了简要的描述。然后,结合我国铁路项目中各单位的不同需求,整理了业务流程和数据流程,分析和设计了系统的总体结构、功能模块、数据库。最后,在系统的实施阶段,采用的开发环境为Visual Studio2010,运用C＃高级编程语言做前台开发,SQL Server2008做后台数据库开发。该系统主要包括可视平台、系统管理、计划及任务、台账管理、故障管理、统计查询、数据维护和视图八个子功能系统。
　　经过认真的分析与设计,铁路信号设备数据管理及维护系统的投入使用后取得了良好的预期效果,具有的功能能够满足铁路局所提出的业务需求。总的来说,该系统改变了铁路设计、施工和维修维护中信息化程度低、协同性差、作业效率低、安全保障低、管理混乱的作业模式,实现了铁路项目的快速化、高效化、节能化,同时满足了铁路运输安全的需求。

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1 绪论

1.1 论文研究背景

1.2 课题研究目的及意义

1.3 国内外的研究现状

1.4 本文的组织结构

2 GIS和BIM概述

2.1 GIS概述

2.2 BIM技术及其应用

3 数据的获取和关键技术

3.1 数据的获取

3.2 三维模型

3.3 LOD技术

3.4 数据处理方式

4 铁路信号数据管理及维护系统分析与设计

4.1 系统分析

4.2 系统总体结构设计

4.3 数据库设计

5 系统的实现

5.1系统软硬件运行环境

5.2 系统主要模块的实现

6 总结与展望

致谢

参考文献