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铁路客站BIM自动化生成技术研究

解亚龙, 郭祥, 刘伟, 俸凰

解亚龙, 郭祥, 刘伟, 俸凰. 铁路客站BIM自动化生成技术研究[J]. 铁路计算机应用, 2022, 31(5): 28-32. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.05.06
引用本文: 解亚龙, 郭祥, 刘伟, 俸凰. 铁路客站BIM自动化生成技术研究[J]. 铁路计算机应用, 2022, 31(5): 28-32. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.05.06
XIE Yalong, GUO Xiang, LIU Wei, FENG Huang. Automatic generation technology of BIM for railway passenger station[J]. Railway Computer Application, 2022, 31(5): 28-32. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.05.06
Citation: XIE Yalong, GUO Xiang, LIU Wei, FENG Huang. Automatic generation technology of BIM for railway passenger station[J]. Railway Computer Application, 2022, 31(5): 28-32. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2022.05.06

铁路客站BIM自动化生成技术研究

基金项目: 中国铁道科学研究院集团有限公司科研项目(2020YJ101)
详细信息
    作者简介:

    解亚龙,研究员

    郭 祥,高级工程师

  • 中图分类号: U291.6 : TP39

Automatic generation technology of BIM for railway passenger station

  • 摘要: 随着铁路工程建设的高质量发展,铁路建筑信息模型(BIM,Building Information Modeling)自主化建模对BIM自动化生成技术的需求日益增长。文章以铁路客站为例,根据其二维图纸自动转化生成BIM的工程需求特点,从数据采集、转换、构件匹配、模型优化等方面,提出了BIM自动化生成技术体系主要内容。基于数据交换格式(DXF,Data Exchange Format)的数据读取、矢量图形识别、图形巡径模糊识别技术,提出了二维图纸关键信息存储方式和提取方法;基于BIM构件间的逻辑关系,提出了标准构件模型的二维转三维、快速布置及优化技术。研究结果表明,在铁路工程建设项目中应用以上技术,可提高BIM建模效率,提升铁路工程管理质量与水平。
    Abstract: With the high quality development of railway engineering construction, the demand to Building Information Modeling(BIM) automatic generation technology for autonomous modeling of railway BIM is increasing day by day. Taking railway passenger station as an example, according to the engineering demand characteristics of automatic transformation of two-dimensional drawings to generate BIM, this paper put forward the main contents of BIM automatic generation technology system from the aspects of data acquisition, transformation, component matching and model optimization. Based on the data reading, vector graphics recognition and graphics patrol fuzzy recognition technology of Data Exchange Format (DXF), the paper proposed the storage mode and extraction method of key information of two-dimensional drawing. Based on the logical relationship between BIM components, the paper proposed the two-dimensional to three-dimensional, rapid layout and optimization technology of standard component model. The results show that the application of the above technologies in railway engineering construction projects can improve the efficiency of BIM modeling and improve the quality and level of railway engineering management.
  • 全国工会网上工作纲要(2017年—2020年)中提出,工会系统网上办公平台建设要实现工会服务职工各类项目的网上一站式整合[1]。本文基于该原则,结合铁路企业特征,遵循结构化原则[2-4]设计并研发了铁路企业工会职工保障信息系统。该系统采用SSH(Struts+Spring+Hibernate)框架与MiniUI框架融合[5]的方式,与相关信息系统进行数据共享[6-7],使铁路企业工会职工保障业务可以充分利用企业数据资源,提升工作效率。

    系统基于B/S架构,面向铁路局集团有限公司(简称:铁路局)用户组、基层单位用户组、单位车间用户组,利用铁路局内部办公网络连接,将数据库服务器和应用服务器部署在铁路局信息云平台中心,为确保系统应用和数据安全,分别部署了应用和数据备份服务,如图1所示,用户通过浏览器登录系统网站即可使用本系统。

    图  1  系统部署架构

    系统逻辑架构分为基础设施层、数据层、应用中间件层和系统应用层4层,各层之间的通信通过层与层之间的接口来实现,如图2所示。(1)基础设施层:包括网络硬件设备、操作系统及相关系统软件。(2)数据层:包括集中数据库和统一对外数据接口,对数据进行存储、转换、重组、关联和共享。(3)应用中间件层:提供支持上层应用的基础类库、通用模板、工作流引擎、领域框架等。(4)系统应用层:提供应用功能以及与应用系统配置管理相关的功能。

    图  2  系统逻辑架构

    操作系统采用Windows Server 2008 R2,Web服务器采用Tomcat 6,数据库采用Oracle 11g。系统前端采用MiniUI框架,后台采用SSH框架。MiniUI框架具有轻量级、速度快、功能丰富、控件美观的特点,能够快速构建菜单工具栏等一系列前台系统界面,可用于Web应用的快速开发。SSH框架扩展性强,具有良好的可维护性和优秀的解耦性。

    在系统设计阶段,对企业可共享数据源进行评估,对独立运行的社保管理信息系统的人员基础信息和企业补充医疗费用报销系统的医疗费用报销信息进行结构分析,开发外部数据接入模块,实现对外部系统相关数据的采集、整理、效验和接入,使得铁路企业工会职工保障信息系统可共享的数据信息不再重复录入,数据接入方式如图3所示。

    图  3  数据接入方式示意

    系统业务流程中各类医疗互助、困难补助、疾病慰问、就学补助中的非对接数据,均为人工受理录入后进入流程,而人员基础信息和医疗费用报销信息等由外部数据接入模块自动读取。经过单位审核、铁路局审批、高额复核、生成报表、财务支付确认等环节后,结束流程。同一单位内部,在流程上设置不同岗位的互控,降低资金管理风险。其中,医疗互助和困难补助的具体业务流程分别如图4图5所示。

    图  4  医疗互助业务流程
    图  5  困难补助业务流程

    系统设计了与社保管理信息系统和企业补充医疗费用报销系统进行数据同步的外部数据接入模块。按月对接人员基础信息和医疗费用报销信息,校验后同步到系统数据库,并进入审批流程,对个别异常数据审核后批量结算。同时,增加个性化模块,实现对特殊社保系统单位和人员的单独维护。

    系统考虑无纸化办公需求,对必须经人工审核的票据、明细、证明等材料,在用户录入数据信息的同时,使用系统外置高拍仪拍照,形成电子文档,并设定图片格式和大小的统一标准。在系统中设立与业务数据信息相关联的图片数据库。后续流程只需查阅电子文档,即可完成审核,实现职工保障业务申报审批全流程的数字化。

    为确保资金安全,系统分别设置了高额异常医疗费用的筛查监督、财务与业务的互相监督、单位困难补助使用单笔和总额监控等监管功能。为加强对医疗补助异常数据的监督,系统针对医保数据设计了门诊累计高额和单次高额费用的自动筛查和人工复核。参照企业财务内控制度,设计内控管理功能。企业财务内控是通过在与会计相关的各部门各岗位之间建立相互制约、相互监督的一系列办法措施,来保证企业财务数据及各种账表信息的真实、完整、正确[8]。系统在流程环节终端设计了财务人员与业务人员的业务互控,财务核对确认实际支付金额与系统中的业务一致后,业务人员方可进行下一笔业务受理,确保了业务与财务资金的一致。

    职工个人可通过系统终端,利用局域网自助查询个人医疗补助金额和进展流程。本文开发独立于业务系统外的个人查询子系统,提供单独的访问通道,与业务受理审核功能分离,可直接读取各类补助数据和业务流转轨迹,实现个人补助信息的实时查询。

    该系统于2019年1月在中国铁路上海局集团有限公司上线运行,目前已在安徽、江苏、上海、浙江三省一市110多个单位和200余个车间推广应用,实现了对与企业工会职工保障相关的人员、业务、资金的高效、实时、动态管理。实现与社保管理信息系统和企业补充医疗费用报销系统的数据同步,减少了单位工会工作人员对人员基础信息数据和医疗费用报销信息数据管理的工作量。每年1万余人次的信息通过数据共享实现及时准确变更。2019年系统批量处理职工就医数据40余万次,补助近10万人次。业务数据受理审批模块附加的电子文档功能,减少了人员出差和纸质材料的流转,基本解决了铁路企业异地车间单位纸质业务提交难的问题,同时也方便职工和各类管理人员日后调阅资料。自助查询功能全年实现查询8万余人次,督促单位及时准确支付补助金,避免迟补、漏补等现象发生。

    职工保障是工会组织服务企业职工的一项重要工作,它包含的项目多,复杂度、专业度较高,大数据管理和信息化管理是工会信息系统的建设趋势。跨省市铁路企业工会职工保障信息系统的应用改变了该业务原有的传统审批管理模式,兼容性强、功能完善、修改便捷。该系统的运用为职工基本医保多地市参保的跨省市大型企业,尤其是点多线长的铁路企业的工会信息系统建设提出参考方案。

  • 图  1   铁路客站BIM自动化生成技术体系主要内容

    图  2   铁路客站BIM自动化生成技术流程

    图  3   二维图纸智能识别的关键技术

    图  4   模型自动化生成技术主要内容

    图  5   铁路客站标准构件自动布置与优化实现过程

    图  6   某项目施工现场示意

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图(6)
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-24
  • 刊出日期:  2022-05-30

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