我國鐵路工程建設(shè)具備范圍廣、周期長、跨度大、施工復(fù)雜等特點，因此若只依靠BIM或GIS技術(shù)，在對鐵路信息化建設(shè)進行推進時效果不佳，因此需將二者進行有效融合。本文對BIM與GIS融合技術(shù)研究背景進行分析，對鐵路工程要素BIM語義擴展、鐵路工程要素GIS語義擴展進行說明，最后對鐵路信息化建設(shè)跨平臺集成進行研究。
　　鐵路在我國經(jīng)濟建設(shè)以及交通發(fā)展中，發(fā)揮著無可替代的作用，因此需對鐵路建設(shè)進行強化。隨著信息化時代的到來，現(xiàn)代化鐵路發(fā)展需迎合時代潮流，逐步邁入鐵路信息化建設(shè)發(fā)展中來。在鐵路進行建設(shè)時，利用信息技術(shù)進行強化可提升鐵路服務(wù)水平、服務(wù)范圍得以擴大。若從工程建設(shè)方面來說，將BIM與GIS技術(shù)運用其中可提高工程建設(shè)質(zhì)量。
　　一、研究背景
　　在鐵路行業(yè)中引進BIM理念、方法以及技術(shù)，并組織多家有關(guān)企業(yè)共同組建中國鐵路BIM聯(lián)盟，依據(jù)BIM內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)，共同選取適合鐵路工程全過程的核心要素內(nèi)容及方法，是當(dāng)下極為重要的任務(wù)及工作。但是，因為地質(zhì)條件、地形環(huán)境等地理因素連接緊密，導(dǎo)致在場景模型預(yù)覽、模型展示、比例尺寸等方面具備特殊性，由于BIM從未對其關(guān)注因此很難進行解決。GIS領(lǐng)域內(nèi)的三維可視化技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫、中空間分析可以對此類問題提供解決方案及路徑。另外，利用GIS手段可將多個工作地點的施工坐標(biāo)進行統(tǒng)一，在地理坐標(biāo)內(nèi)得以體現(xiàn)，達到了對鐵路工程全局性、完整性的評估、展示、參考及分析，對于BIM在鐵路表達的缺陷進行了彌補。同時，在對鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)及框架進行分析制定后，在后續(xù)的實施過程中，應(yīng)對GIS所在的位置進行充分衡量，對于BIM與GIS在數(shù)據(jù)、語義等多方面進行融合的方案和可行性進行研究及探討。中國鐵路BIM聯(lián)盟將推進鐵路信息化建設(shè)發(fā)展作為契機，從而對BIM與GIS融合技術(shù)進行探索及進行嘗試，首先對鐵路BIM的IFD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行發(fā)展—《鐵路工程信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》，同時對于IFC（儲存標(biāo)準(zhǔn)）及IMD（交付標(biāo)準(zhǔn)）進行研究及制定。
　　二、基于BIM下的鐵路工程要素語義擴展
　　建筑項目與鐵路項目在建設(shè)方面有極高的類似性，具體是由于鐵路項目施工過程中，也需對施工周期內(nèi)的資源情況和另外有關(guān)活動進行管理。所以，可參考建筑行業(yè)內(nèi)BIM的管理理念以及BIM技術(shù)，將其運用到鐵路項目中，因此要將鐵路工程要素所包含的BIM語義實現(xiàn)擴展。換句話說，就是要把鐵路項目施工過程中的對于數(shù)據(jù)信息進行說明及溝通的形式進一步深化理解。BIM結(jié)構(gòu)內(nèi)的主要要素為IFC，IFC將全部要素關(guān)系、要素類型、要素屬性所涵蓋的數(shù)據(jù)信息儲存規(guī)范實現(xiàn)了定義，可將其使用到具體文件內(nèi)，當(dāng)然所用環(huán)境為建筑項目內(nèi)。另外，IFC要素也可充作具備開放式、簡易式的，朝向建筑項目行業(yè)的可擴展理論數(shù)據(jù)模式。當(dāng)下，從BIM市場軟件組成來看IFC的支持率大概可達100%。伴隨鐵路工程內(nèi)BIM技術(shù)的不斷深化，把IFC當(dāng)作鐵路項目語義要素延展的依據(jù)極具重要意義，因此在進行擴展選取時，一定要先選取IFC。以IFC內(nèi)部涵蓋的Schema語義標(biāo)準(zhǔn)作為敘述依據(jù)，進而對語義進行擴展�；�于此項體系，依據(jù)的具體參照實質(zhì)為鐵路BIM數(shù)據(jù)信息編碼，通過編碼來實現(xiàn)對應(yīng)的具體屬性類別及屬性集定義的目的，從而生出鐵路項目數(shù)據(jù)儲存模式。在進行實際擴展實行時，結(jié)合鐵路項目具體專業(yè)實行區(qū)分，能在IFC中衍生出另一種新類型。
　　三、基于GIS下的鐵路工程要素語義擴展
　　進行BIM技術(shù)與GIS技術(shù)融合時，不僅鐵路項目要素需對BIM的語義進行擴展，同時也需對GIS語義進行擴展。以GIS為出發(fā)點從而對鐵路工程要素進行語義擴展，重點采取的是采用OGC來對City GML三維模型信息儲存形式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能進行ADE拓展工作。其泛型為現(xiàn)有的模塊實體類型，其主要的功能是進行各實體屬性以及類型等的擴展定義。從而描述實體組合、泛化的相關(guān)性，最終通過XML語言表達實體文件的內(nèi)容。就當(dāng)前的分析結(jié)果中可以看出，City GML存在“開放的”特點，因此選擇以下方式進行Schema機制的語義儲存，第一種為共享，第二種為自建。實例數(shù)據(jù)文件同Schema機制存儲語義相結(jié)合，最終翻譯出記錄內(nèi)容。此外，Schema機制存儲語義會進行Schema創(chuàng)建，這一過程主要利用的機制是用戶的限制、拓展等。ADE既是類似于此類，基于底層內(nèi)建拓展得來的。用戶采用ADE擴展最終成效，可實現(xiàn)對自身需要的數(shù)據(jù)進行共享。從當(dāng)前對于應(yīng)用的需求進行研究，采取City GML所涵蓋的ADE機制來擴展自定義屬性及自定義類型，這一環(huán)節(jié)會發(fā)生城市噪聲模擬以及室內(nèi)導(dǎo)航等現(xiàn)象。把此類利用ADE擴展機制所產(chǎn)生的現(xiàn)象當(dāng)作依據(jù)進行研究，最終可定義鐵路工程信息模型，所包含的實體屬性與實體類型以及它們之間的關(guān)系，最終確定出鐵路信息化建設(shè)的具體方案。
　　四、鐵路信息化建設(shè)跨平臺集成
　　就鐵路信息化建設(shè)來說，BIM技術(shù)與GIS技術(shù)進行融合的過程中，不但需在格式轉(zhuǎn)換、語義傳遞、標(biāo)準(zhǔn)制定等理論研究方面得以體現(xiàn)，還應(yīng)著重對已有軟件平臺在具體使用方面以及處理分析信息模型方面進行加強�，F(xiàn)下，面臨三維信息模型的算量、修編及建模等需要，BIM及GIS軟件雖然具有極為完善強大的功能，但由于二者在信息表達傳遞和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成方式上均不一樣，從而對數(shù)據(jù)模型實際跨平臺集成操作帶來阻礙。加之，國際上對于BIM技術(shù)與GIS技術(shù)進行融合的研究不夠深入，而鐵路行業(yè)對其進行開展的實例也不多。因此，要對該項融合技術(shù)進行深入探討及研究。因為BIM信息模型和GIS信息模型對于表達方式及存儲模式均有所不同，致使各自商業(yè)軟件平臺所帶數(shù)據(jù)接口只能對自身數(shù)據(jù)模型進行接收。以下，對已有鐵路車站三維模型作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對于數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化方案進行提出。試驗以GIS平臺為基礎(chǔ)把BIM在該平臺上進行操作，采取3DMax來對其實行入駐處理，可達成要素坐標(biāo)系、貼圖編輯、模型輕量化三步處理的目的。經(jīng)由上述操作，可使Direct X文件得以輸出，進而實現(xiàn)BIM車站模型可在GIS 平臺上進行集成操作的目的。對于該系統(tǒng)從表面來分析，想對表面紋理貼圖形式實現(xiàn)從新指定可采取3DMax來進行實現(xiàn)。實際操作過程中會出現(xiàn)模型貼圖及顏色有顯著的變化，其原因是由于進行指定時有人為因素對其進行干擾，甚至?xí)�致使某些�?gòu)件不具備透明效果。因此需采用FME所具備的轉(zhuǎn)換功能，來避免人為因素的干擾，從而使構(gòu)件完整性及透明度都得以保留。以屬性交換及語義傳輸角度來進行分析，在把fbx向Direct X文件進行轉(zhuǎn)換時，對于文件進行命名時會自動選取ID與系統(tǒng)構(gòu)件名稱相結(jié)合的形式。此類命名形式對于構(gòu)件的語義形式進行一定方面的展現(xiàn)，但極為顯著的一個缺點則是會導(dǎo)致關(guān)聯(lián)、傳遞等信息遺失。總之，采取BIM與GIS在信息模型方面進行轉(zhuǎn)換，使得GIS平臺上對BIM信息模型進行操作，從而使二者的技術(shù)進行融合，對鐵路信息化建設(shè)發(fā)展起著關(guān)鍵性作用。
　　五、結(jié)束語
　　綜上所述，由于社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展對于現(xiàn)代交通運輸?shù)囊�求也更為嚴格，鐵路作為我國主要運輸工具，為適應(yīng)時代需求需進行鐵路信息化建設(shè)，而BIM技術(shù)及GIS技術(shù)均在鐵路信息化建設(shè)中占據(jù)重要位置，但二者各有不足，因此要將二者進行融合從而達到彼此互補的目的。本文以鐵路工程要素的兩種語義擴展為依據(jù)，對鐵路信息化跨平臺集成操作進行探討，希望鐵路信息化建設(shè)得以廣泛普及。

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