注：本文為期刊公眾號(hào)簡(jiǎn)版，完整版已發(fā)群內(nèi)自取。

劉沛，中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司

趙亮亮，中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司

董鳳翔，中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司

李俊松，中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司

葉明珠，中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司

劉厚強(qiáng)，中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司

為保證鐵路站場(chǎng)BIM模型在設(shè)計(jì)、創(chuàng)建和應(yīng)用過(guò)程中具備統(tǒng)一且正確的模型特征和信息，以鐵路站場(chǎng)BIM 型審查為出發(fā)點(diǎn)，基于Bentley-ORD軟件開(kāi)發(fā)了鐵路站場(chǎng)BIM模型審查系統(tǒng)，研究站場(chǎng)BIM模型信息標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，并搭建了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)信息讀取模塊獲取模型包含構(gòu)件的所有信息，利用信息審查和信息修正模塊將模型構(gòu)件的實(shí)際信息和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息格式和內(nèi)容形式進(jìn)行對(duì)比審查和修正，并輸出審查與修正的詳情報(bào)告。研究表明：基于標(biāo)準(zhǔn)化的BIM模型審查體系，使得通過(guò)審查的BIM模型具備符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的結(jié)構(gòu)形式與附加信息；利用批量化模型審查方式，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模站場(chǎng)BIM模型的快速、批量化一鍵審查與信息修正，顯著提高了審查效率和模型修正的準(zhǔn)確度；通過(guò)應(yīng)用統(tǒng)一的模型審查標(biāo)準(zhǔn)，反向推動(dòng)了站場(chǎng)專(zhuān)業(yè)BIM設(shè)計(jì)的三維環(huán)境的統(tǒng)一，促進(jìn)了站場(chǎng)BIM三維設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，提高了設(shè)計(jì)效率。

1 鐵路站場(chǎng)BIM模型信息審查流程

1.1 站場(chǎng)BIM模型信息審查規(guī)則

為使鐵路站場(chǎng)BIM設(shè)計(jì)在應(yīng)用階段具備統(tǒng)一的信息形式和正確的信息內(nèi)容，根據(jù)鐵路站前工程BIM設(shè)計(jì)建模標(biāo)準(zhǔn)要求，站場(chǎng)BIM模型包含的信息必須滿(mǎn)足圖層命名、材質(zhì)類(lèi)型、附加工程屬性類(lèi)型和附加工程信息內(nèi)容等的格式或形式要求。本文針對(duì)BIM模型上述的信息要求進(jìn)行審查研究，審查規(guī)則見(jiàn)表1。

1.2 站場(chǎng)BIM模型信息審查與修正流程

為了便于直觀地對(duì)站場(chǎng)BIM模型進(jìn)行信息審查與修正，采用基于Bentley二次開(kāi)發(fā)站場(chǎng)BIM模型信息審查與修正軟件實(shí)現(xiàn)。主要包括標(biāo)準(zhǔn)元素類(lèi)型初始化、載入站場(chǎng)BIM模型初始化、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)搭建、BIM模型信息樹(shù)（圖層樹(shù)、結(jié)構(gòu)樹(shù)、材質(zhì)樹(shù)）構(gòu)建、模型信息審查、模型信息修正、模型審查與修正報(bào)告輸出等。審查與修正前期，首先按照建模標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則要求搭建標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)供信息審查時(shí)對(duì)比或修正時(shí)調(diào)用，然后載入待審查的BIM模型并初始化圖層、材質(zhì)等審查環(huán)境，繼而根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)際模型包含的信息內(nèi)容構(gòu)建模型的信息樹(shù)，并按需獲取模型信息與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息格式和形式進(jìn)行對(duì)比審查，當(dāng)出現(xiàn)不一致的信息類(lèi)型或內(nèi)容時(shí)，啟動(dòng)信息修正功能對(duì)模型的有無(wú)信息進(jìn)行自動(dòng)修正，最終按條理輸出審查與修正詳情報(bào)告文件。鐵路站場(chǎng)BIM模型信息審查與修正技術(shù)流程如圖1所示。

2 鐵路站場(chǎng)BIM模型信息審查方法研究

針對(duì)實(shí)際BIM工程項(xiàng)目中，BIM模型存在建模標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、圖層命名混亂、構(gòu)件信息缺失等較難核查的問(wèn)題，為保證創(chuàng)建的BIM模型在設(shè)計(jì)、創(chuàng)建和應(yīng)用的過(guò)程中具備統(tǒng)一且正確的信息，基于Bentley平臺(tái)開(kāi)展鐵路站場(chǎng)工程BIM模型標(biāo)準(zhǔn)化審查系統(tǒng)研究，具體包括以下幾個(gè)方面。

2.1 審查系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)搭建

由于鐵路站場(chǎng)工程數(shù)據(jù)與鐵路內(nèi)部運(yùn)輸管理與安全性較緊密，不宜長(zhǎng)期對(duì)外開(kāi)放，且相關(guān)的BIM設(shè)計(jì)成果多以web的形式進(jìn)行服務(wù)器管理與應(yīng)用，因此，鐵路站場(chǎng)BIM模型審查系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)的搭建采用與許多其他服務(wù)器軟件緊密關(guān)聯(lián)，且易于權(quán)限管理的SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)。本文研究的站場(chǎng)BIM模型信息審查系統(tǒng)所搭建的標(biāo)準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)部署于中心服務(wù)器，表格包括站場(chǎng)模型構(gòu)件組表、各組件所含構(gòu)件主要信息表、構(gòu)件材質(zhì)表、構(gòu)件附加信息類(lèi)別表、各附加信息標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容表等，通過(guò)設(shè)置用戶(hù)登錄的期限及權(quán)限滿(mǎn)足了數(shù)據(jù)庫(kù)的安全、靈活調(diào)用。

2.2 BIM模型樹(shù)構(gòu)建與審查

BIM模型樹(shù)是統(tǒng)攬BIM模型結(jié)構(gòu)狀態(tài)、圖層、材質(zhì)信息的基本窗口。本系統(tǒng)模型樹(shù)構(gòu)建與審查包含標(biāo)準(zhǔn)模型樹(shù)、實(shí)際模型樹(shù)、模型樹(shù)審查及模型樹(shù)控制共4個(gè)模塊。根據(jù)行業(yè)或項(xiàng)目BIM模型創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)要求構(gòu)件之間的層級(jí)關(guān)系，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的BIM模型結(jié)構(gòu)樹(shù)、圖層結(jié)構(gòu)樹(shù)、材質(zhì)結(jié)構(gòu)樹(shù)作為模型信息審查的基本參考，后獲取待審查模型的構(gòu)件、圖層和材質(zhì)信息形成實(shí)際BIM模型結(jié)構(gòu)樹(shù)、圖層結(jié)構(gòu)樹(shù)、材質(zhì)結(jié)構(gòu)樹(shù)，最終分別通過(guò)對(duì)比審查實(shí)際模型樹(shù)和標(biāo)準(zhǔn)模型樹(shù)之間的信息類(lèi)型、內(nèi)容及形式，得到審查結(jié)果并輸出文件。模型結(jié)構(gòu)樹(shù)審查界面如圖所示。

為了更好地控制待審模型的顯隱狀態(tài)，將集成了結(jié)構(gòu)樹(shù)、材質(zhì)樹(shù)、和圖層樹(shù)的獨(dú)立窗口附著在Bentley軟件左側(cè)，實(shí)現(xiàn)在不同類(lèi)型的模型樹(shù)中實(shí)時(shí)羅列和控制相應(yīng)構(gòu)件的顯示狀態(tài)，并統(tǒng)計(jì)相同類(lèi)型構(gòu)件的數(shù)目。站場(chǎng)BIM模型DGN文件樹(shù)集成窗體如圖3所示。

2.3 BIM模型信息讀取、審查與修正

提取BIM模型的信息并進(jìn)行審查與修正是本系統(tǒng)的核心功能。利用鐵路站場(chǎng)數(shù)字化設(shè)計(jì)成果和BIM模型創(chuàng)建及交付標(biāo)準(zhǔn)搭建模型信息數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)讀取BIM模型的固有屬性和自定義工程信息，結(jié)合所搭建的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)BIM模型的所有構(gòu)件按類(lèi)別、逐一對(duì)比審查，并對(duì)審查有誤的信息給出正確的修正選項(xiàng)進(jìn)行修正，最終輸出整個(gè)模型的審查與修正報(bào)告，實(shí)現(xiàn)鐵路站場(chǎng)BIM模型信息的高效快速審查與修正。

（1）信息讀取模塊

此模塊有兩個(gè)功能，一是通過(guò)交互接口，利用DgnECManager類(lèi)讀取構(gòu)件的所有的有屬性和自定義屬性，并以此衍生出構(gòu)件的常用信息和全部信息功能。其中固有屬性包括構(gòu)件的材質(zhì)、圖層、元素類(lèi)型、尺寸等元素具備的全部固有信息；自定義信息包括構(gòu)件的定位信息、IFD編碼、體積、面積、壓實(shí)要求等建模標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)工程信息；常用信息包括元素描述、圖層、ID號(hào)、透明度等用戶(hù)常需關(guān)注的信息；全部信息則融合固有屬性和自定義信息詳細(xì)反映構(gòu)件的信息內(nèi)容。二是按需后臺(tái)讀取待查構(gòu)件的實(shí)際信息并進(jìn)行歸類(lèi)存儲(chǔ)，供后續(xù)對(duì)比審查模塊調(diào)用，保證實(shí)現(xiàn)后續(xù)各模塊的功能。常用信息讀取結(jié)果如圖4所示。

（2）對(duì)比審查模塊本模塊主要用以實(shí)現(xiàn)圖層與材質(zhì)2個(gè)固有屬性、定位信息與IFD編碼等自定義工程信息的對(duì)比審查。提取信息讀取模塊存儲(chǔ)的構(gòu)件實(shí)際信息，自動(dòng)檢索調(diào)取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)類(lèi)型信息數(shù)據(jù)后，自動(dòng)對(duì)比實(shí)際信息與標(biāo)準(zhǔn)信息的一致性，并將不一致的構(gòu)件實(shí)際信息按照字段進(jìn)一步劃分進(jìn)行深度對(duì)比，得出可能正確的幾種數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)信息供后續(xù)修正模塊調(diào)用。構(gòu)件信息審查操作界面如圖5所示。

（3）修正模塊通過(guò)獲取審查模塊得出的實(shí)際信息與標(biāo)準(zhǔn)信息不一致的構(gòu)件實(shí)際信息和可能正確的幾種數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)信息，以構(gòu)件本身具備的一個(gè)或多個(gè)正確的固有屬性（圖層等）或自行定義信息（IFD編碼等）為基礎(chǔ)，先在獲取的可能正確的幾種數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)信息中搜尋判定待修正信息類(lèi)型的正確表達(dá)，若可能正確的幾種數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)信息中不存在對(duì)應(yīng)的正確信息，則啟動(dòng)本模塊的全數(shù)據(jù)庫(kù)、按類(lèi)型搜索模式以獲取與待修正構(gòu)件匹配的信息。通過(guò)上述兩級(jí)搜索修正方式，實(shí)現(xiàn)BIM構(gòu)件錯(cuò)誤信息的高效、精準(zhǔn)修正。構(gòu)件信息修正操作界面如圖6所示。

（4）報(bào)告輸出模塊本模塊包括記錄、整理和寫(xiě)出3個(gè)功能。其中，記錄子模塊用于記錄在審查過(guò)程中所有對(duì)模型及其構(gòu)件的審查結(jié)果和修正詳情；整理子模塊用于對(duì)記錄的所有審查結(jié)果和修正詳情按照類(lèi)別、構(gòu)件類(lèi)型進(jìn)行排序、整理和描述，使得記錄的結(jié)果與修正情況清晰易懂，其能據(jù)此迅速定位至相應(yīng)的構(gòu)件進(jìn)行查閱；寫(xiě)出子模塊則創(chuàng)Reportsample.docx格式的報(bào)告模板，并將整理后的審查結(jié)果和修正詳情按章節(jié)寫(xiě)入報(bào)告中，供用戶(hù)實(shí)時(shí)檢閱。

3 批量化審查與修正技術(shù)研究

3.1 單文件圖元批量化審查與修正

利用上節(jié)的信息審查、對(duì)比審查、信息修正、報(bào)告輸出等模塊，將其集成在工作界面，按一定的規(guī)則依次讀取單個(gè)DGN文件中包含的所有構(gòu)件的信息，包括圖層、材質(zhì)、附加信息、定位信息、IFD編碼及其他信息，并按照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息類(lèi)別、格式與內(nèi)容進(jìn)行每個(gè)構(gòu)件的審查與修正，最終輸出單個(gè)DGN文件所有構(gòu)件整體的審查與修正報(bào)告。

為了直觀地監(jiān)控DGN文件在審修過(guò)程中的審查與修正詳情，并閱覽實(shí)際模型及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的信息內(nèi)容，在單文件圖元批量審修界面的子頁(yè)下設(shè)置DGN文件審查區(qū)、信息區(qū)和DGN文件修正區(qū)，以“附加信息”為例，其DGN文件審查區(qū)用于實(shí)時(shí)展示模型的基本統(tǒng)計(jì)情況、非標(biāo)準(zhǔn)附加信息構(gòu)件列表、未添加附加信息構(gòu)件列表、附加信息與圖層名不符的構(gòu)件列表、附加信息與圖層名相符但圖層非標(biāo)的構(gòu)件列表等監(jiān)控項(xiàng)，信息區(qū)包括標(biāo)準(zhǔn)附加信息和DGN文件附加信息內(nèi)容，DGN文件修正區(qū)包括未添加附加信息的構(gòu)件修正、附加信息與圖層（標(biāo)準(zhǔn)）不一致的構(gòu)件修正、附加信息與圖層名相符但圖層非標(biāo)的構(gòu)件修正等修正項(xiàng)。待完成各項(xiàng)信息審查與修正之后，在“報(bào)告生成”子頁(yè)下一鍵輸出整個(gè)DGN文件的審查與修正報(bào)告，單文件圖元批量化“附加信息”審修界面如圖7所示。

3.2 DGN文件批量化審查與修正

為實(shí)現(xiàn)多個(gè)DGN模型文件批量化審查與修正，基于單文件圖元批量化審查與修正機(jī)制，開(kāi)發(fā)以存放多個(gè)DGN文件的文件夾為輸入的“DGN文件批量化審查與修正”工具。本工具界面包括模型文件夾讀取區(qū)、模型要求區(qū)、圖元排除過(guò)濾區(qū)、審查區(qū)、修正區(qū)、審查+修正區(qū)以及審修情況監(jiān)視區(qū)，并以后臺(tái)運(yùn)行的形式植入實(shí)時(shí)審查與修正報(bào)告生成的功能。其中，模型要求用于提示文件中模型的命名及存放要求；圖元排除過(guò)濾用于排除過(guò)濾線條類(lèi)等不構(gòu)成BIM模型的輔助類(lèi)圖元；審查區(qū)、修正區(qū)、審查+修正區(qū)分別用于對(duì)所選文件夾中的DGN文件批量化審查、修正、審查且修正；審修情況監(jiān)視區(qū)則實(shí)時(shí)監(jiān)視審查與修正的進(jìn)度內(nèi)容；通過(guò)報(bào)告生成模塊，針對(duì)DGN文件夾中的每一個(gè)模型文件逐個(gè)、實(shí)時(shí)生成相應(yīng)的審查與修正報(bào)告。DGN文件批量化審修界面如圖8所示。

4 應(yīng)用案例

以某鐵路3座站場(chǎng)DGN格式的BIM模型為例，通過(guò)鐵路站場(chǎng)工程BIM模型信息審查系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行一鍵批量化信息審查與修正。將設(shè)計(jì)的BIM模型存放至統(tǒng)一文件夾中，過(guò)濾模型中存在的線類(lèi)輔助性圖元，一鍵對(duì)BIM設(shè)計(jì)模型進(jìn)行信息審查與修正，逐個(gè)輸出相應(yīng)的報(bào)告供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行存檔或查閱。其批量化審修過(guò)程輸入文件形式、審修過(guò)程界面與審修輸出結(jié)果分別如圖9-圖11所示。其中，為使得本審修系統(tǒng)更好地識(shí)別并組織待審修D(zhuǎn)GN文件，在審修前須將所有站場(chǎng)模型名稱(chēng)統(tǒng)一格式為“XXX 站場(chǎng)模型”，且將各模型文件存放在同一審修文件夾下。

上述審修案例將3個(gè)不同的站場(chǎng)模型審修進(jìn)程集中展示在同一審修進(jìn)程監(jiān)視界面內(nèi)，并按模型依次對(duì)圖層、材質(zhì)、附加信息、定位信息、IFD編碼、其他信息等內(nèi)容開(kāi)展數(shù)據(jù)初始化、審查和修正，最終依次生成各模型的審修報(bào)告，且報(bào)告顯示的審修準(zhǔn)情況完全符合建模標(biāo)準(zhǔn)的要求，實(shí)現(xiàn)了用程序化的方式集中開(kāi)展多個(gè)站場(chǎng)BIM模型的一鍵審修，避免了手動(dòng)審修常出現(xiàn)的人為誤操作，并用后臺(tái)讀取DGN文件的方式節(jié)省了手動(dòng)啟動(dòng)和關(guān)閉各模型的時(shí)間，顯著提高了目前鐵路站場(chǎng)BIM設(shè)計(jì)模型信息的審查與修正效率。

5 結(jié)論

本文以鐵路站場(chǎng)BIM模型審查系統(tǒng)研究為出發(fā)點(diǎn)，研究了站場(chǎng)BIM模型信息標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則，并搭建了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)信息讀取模塊獲取模型包含構(gòu)件的所有信息，利用信息審查和信息修正模塊將模型構(gòu)件的實(shí)際信息和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息格式和內(nèi)容形式進(jìn)行對(duì)比審查和修正，并輸出審查與修正的詳情報(bào)告。綜合本文的研究，得出如下結(jié)論。

（1）基于標(biāo)準(zhǔn)化的BIM模型審查體系，使得通過(guò)審查的?BIM?模型具備符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的結(jié)構(gòu)形式與附加信息，滿(mǎn)足應(yīng)用階段的要求，減少了BIM設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施成本。

（2）通過(guò)批量化模型審查方式，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模站場(chǎng)BIM模型的快速、批量化一鍵審查與信息修正，顯著提高了審查效率和模型修正的準(zhǔn)確度。

（3）通過(guò)應(yīng)用統(tǒng)一的模型審查標(biāo)準(zhǔn)，向上推動(dòng)了站場(chǎng)專(zhuān)業(yè)BIM設(shè)計(jì)的三維環(huán)境的統(tǒng)一，促進(jìn)了站場(chǎng)BIM三維設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，提高了設(shè)計(jì)效率。

來(lái)源：鐵路BIM聯(lián)盟