CN110502802A - 基于bim技术的铁路网络建设方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术的四电设备族库建模方法及装置，其中，基于BIM技术的铁路网络建设方法，包括：基于BIM技术建立建筑信息模型；基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息；基于所述建筑信息模型获取铁路网络的信息，得到BIM信息模型；将所述地理信息与所述BIM信息模型进行融合，得到铁路网络的三维模型；基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，从而得到优选的铁路网络组网方案。以实现较复杂地形中，提高无线传输通信可靠性的优点。

Description

基于BIM技术的铁路网络建设方法及装置
技术领域
本发明涉及铁路网络建设领域，具体地，涉及一种基于BIM技术的四电设备族库建模方法及装置。
背景技术
近年来，建筑信息模型(building information modeling，BIM)正在全球范围内推动基于CAD技术的传统建筑行业产生重大变革。对比过去项目中采用分散的图纸进行工作的习惯，BIM技术则是运用面向对象的方法，采用相互关联的建筑对象信息，实现建筑工程项目的协同设计、施工和运维管理。
近年来，随着GSM-R网络在青藏线、大秦线和胶济线三条铁路的相继试运行，经过综合分析，2004年铁道部已确定采用GSM-R技术作为我国铁路数字移动通信系统的代表，努力实现我国铁路通信技术的“四化”（数字化、智能化、网络化和综合化），从而全面推动我国铁路信息化建设跨越式发展。
GSM-R系统的安全可靠覆盖关系着铁路行车组织的能否正常运行，所以GSM-R系统的对网络覆盖提出很高要求。武广高铁、京沪高铁等高铁的运行的良好证明了GSM-R无线通信系统的可靠、安全的性能，而因为场地的特殊、列车的高速行驶、以及行驶过程中很强的车体损耗、行驶地域跨度较大以及行驶过程中复杂的地形情况，都使铁路通信在建设中也出现了一些实际问题，很多问题都要根据实际的情况来做相应的分析和方案。而现有技术中对铁路网络建设前并没有对规划的铁路网络建设进行模拟，因而存在设计方案考虑不全面，从而存在较复杂地形中，无线传输通信可靠性低的问题。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于BIM技术的四电设备族库建模方法及装置，以实现较复杂地形中，提高无线传输通信可靠性的优点。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：
一种基于BIM技术的铁路网络建设方法，包括：
基于BIM技术建立建筑信息模型；
基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息；
基于所述建筑信息模型获取铁路网络的信息，得到BIM信息模型；
将所述地理信息与所述BIM信息模型进行融合，得到铁路网络的三维模型；
基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，从而得到优选的铁路网络组网方案。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息，为：
基于所述建筑信息模型采用GIS技术提取铁路沿线的地理信息。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述建筑信息模型，至少包括通信基站、直放站、漏缆的位置、和信号覆盖范围。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，包括：
基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案中的任一点处的场强进行计算；
将计算结果与接收灵敏度作对比。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，
所述将计算结果与接收灵敏度作对比之后，还包括：
当出现场强低于接收灵敏度或上下行链路预算不平衡时，对预设的铁路网络组网方案进行调整，并将调整结果反馈至所述三维模型。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述对预设的铁路网络组网方案进行调整，包括：
按调整俯仰角、调整基站发射功率及调整基站天线高度依序给出相应调整值。
另一方面，本发明实施例还公开了一种基于BIM技术的铁路网络建设装置，包括：
建筑模型模块：用于基于BIM技术建立建筑信息模型；
提取模块：用于基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息；
网络信息获取模块：用于基于所述建筑信息模型获取铁路网络的信息，得到BIM信息模型；
融合模块：用于将所述地理信息与所述BIM信息模型进行融合，得到铁路网络的三维模型；
优化模块：用于基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，从而得到优选的铁路网络组网方案。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述提取模块，为：
用于基于所述建筑信息模型采用GIS技术提取铁路沿线的地理信息。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述建筑信息模型，至少包括通信基站、直放站、漏缆的位置、和信号覆盖范围。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述优化模块，包括：
计算模块：用于基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案中的任一点处的场强进行计算；
对比模块：用于将计算结果与接收灵敏度作对比。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例通过基于BIM技术建立建筑信息模型，并结合铁路网络的信息，从而建立三维模型，对预设的铁路网络组网方案进行模拟并优化，考虑组网中的各种问题，对复杂地形的网络盲区进行消除，从而达到在较复杂地形中，提高无线传输通信可靠性的目的。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的基于BIM技术的铁路网络建设方法的流程图；
图2为本发明实施例所述的基于BIM技术的铁路网络建设方法具体应用的流程图；
图3为本发明实施例所述的GSM-R移动通信网络覆盖优化系统的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
GIS即地理信息系统（GIS ，geographic information system）。
如图1所示，一种基于BIM技术的铁路网络建设方法，包括：
S101：基于BIM技术建立建筑信息模型；
S102：基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息；
S103：基于所述建筑信息模型获取铁路网络的信息，得到BIM信息模型；
S104：将所述地理信息与所述BIM信息模型进行融合，得到铁路网络的三维模型；
S105：基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，消除覆盖盲区；从而得到优选的铁路网络组网方案。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息，为：
基于所述建筑信息模型采用GIS技术提取铁路沿线的地理信息。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述建筑信息模型，包括通信基站、直放站、漏缆的位置和信号覆盖范围等基础信息；通信基站、直放站、漏缆的位置和信号覆盖范围等基础信息可以依据设计图纸获取。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，包括：
基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案中的任一点处的场强进行计算；
将计算结果与接收灵敏度作对比。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，
所述将计算结果与接收灵敏度作对比之后，还包括：
当出现场强低于接收灵敏度或上下行链路预算不平衡时，进行报警，并对预设的铁路网络组网方案进行调整，并将调整结果反馈至所述三维模型。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述对预设的铁路网络组网方案进行调整，包括：
按调整俯仰角、调整基站发射功率及调整基站天线高度依序给出相应调整值。
另一方面，本发明实施例还公开了一种基于BIM技术的铁路网络建设装置，包括：
建筑模型模块：用于基于BIM技术建立建筑信息模型；
提取模块：用于基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息；
网络信息获取模块：用于基于所述建筑信息模型获取铁路网络的信息，得到BIM信息模型；
融合模块：用于将所述地理信息与所述BIM信息模型进行融合，得到铁路网络的三维模型；
优化模块：用于基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，从而得到优选的铁路网络组网方案。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述提取模块，为：
用于基于所述建筑信息模型采用GIS技术提取铁路沿线的地理信息。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述建筑信息模型，至少包括通信基站、直放站、漏缆的位置、和信号覆盖范围。
作为本发明实施例的一种具体实现方式，所述优化模块，包括：
计算模块：用于基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案中的任一点处的场强进行计算；
对比模块：用于将计算结果与接收灵敏度作对比。
如图2所示，铁路网络采用GSM-R网络，基于BIM技术的GSM-R实现方法，包括以下步骤：
（1）运用BIM技术对G网系统建立建筑信息模型；
这些建筑信息模型 包括通信基站、直放站、漏缆的位置和信号覆盖范围等基础信息；
（2）运用GIS技术提取铁路沿线现场地理信息；
（3）依据设计图纸，获取GSM-R通信基站、直放站、漏缆的位置和信号覆盖范围等基础信息；
（4）将GIS数据和BIM信息模型进行融合，将GSM-R系统通过三维模型直观呈现；
（5）对将GSM-R系统的组网方案进行模拟和计算；
（6）基于GSM-R系统覆盖的设计方案，进行全线路任一点处场强计算，与接收灵敏度做出对比，消除覆盖盲区；
（7）覆盖盲区的消除。
覆盖盲区的消除当线路某处出现无线场强低于接收灵敏度或上下行链路预算不平衡时，除进行报警外，还将给出相应解决建议，按调整俯仰角、调整基站发射功率及调整基站天线高度依序给出相应调整值，指导现场工程人员进行施工整改。所有参数的变更将在BIM模型中得到反映，并刷新线路各点处的场强预算值。
如图3所示，所述GSM-R移动通信网络覆盖优化系统包括首页、GSM-R模拟、GSM-R配置以及系统管理。打开首页可以看到用户可依据用户角色，进入所属BIM+GIS展示车站；GSM-R模拟中，调整相应车站的俯仰角、调整基站发射功率及调整基站天线高度，并重新计算覆盖，可储存导出调整结果；GSM-R配置中包括对车站、区间数据管理以及模型坐标管理；系统管理包括用户管理、角色权限管理、用户组织管理以及车站管理。用户管理包含用户的新增、修改、删除功能；角色权限管理指根据角度划分用户权限，权限要求能控制到按钮级别；用户组织管理是指根据用户组织划分所包含的车站、区间；车站管理是指配置车站、区间等数据字典。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于BIM技术的铁路网络建设方法，其特征在于，包括：
基于BIM技术建立建筑信息模型；
基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息；
基于所述建筑信息模型获取铁路网络的信息，得到BIM信息模型；
将所述地理信息与所述BIM信息模型进行融合，得到铁路网络的三维模型；
基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，从而得到优选的铁路网络组网方案。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的铁路网络建设方法，其特征在于，所述基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息，为：
基于所述建筑信息模型采用GIS技术提取铁路沿线的地理信息。
3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的铁路网络建设方法，其特征在于，所述建筑信息模型，至少包括通信基站、直放站、漏缆的位置、和信号覆盖范围。
4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的铁路网络建设方法，其特征在于，所述基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，包括：
基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案中的任一点处的场强进行计算；
将计算结果与接收灵敏度作对比。
5.根据权利要求4所述的基于BIM技术的铁路网络建设方法，其特征在于，
所述将计算结果与接收灵敏度作对比之后，还包括：
当出现场强低于接收灵敏度或上下行链路预算不平衡时，对预设的铁路网络组网方案进行调整，并将调整结果反馈至所述三维模型。
6.根据权利要求5所述的基于BIM技术的铁路网络建设方法，其特征在于，所述对预设的铁路网络组网方案进行调整，包括：
按调整俯仰角、调整基站发射功率及调整基站天线高度依序给出相应调整值。
7.一种基于BIM技术的铁路网络建设装置，其特征在于，包括：
建筑模型模块：用于基于BIM技术建立建筑信息模型；
提取模块：用于基于所述建筑信息模型提取铁路沿线的地理信息；
网络信息获取模块：用于基于所述建筑信息模型获取铁路网络的信息，得到BIM信息模型；
融合模块：用于将所述地理信息与所述BIM信息模型进行融合，得到铁路网络的三维模型；
优化模块：用于基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案进行优化，从而得到优选的铁路网络组网方案。
8.根据权利要求7所述的基于BIM技术的铁路网络建设装置，其特征在于，所述提取模块，为：
用于基于所述建筑信息模型采用GIS技术提取铁路沿线的地理信息。
9.根据权利要求7所述的基于BIM技术的铁路网络建设装置，其特征在于，所述建筑信息模型，至少包括通信基站、直放站、漏缆的位置、和信号覆盖范围。
10.根据权利要求7所述的基于BIM技术的铁路网络建设装置，其特征在于，所述优化模块，包括：
计算模块：用于基于所述三维模型对预设的铁路网络组网方案中的任一点处的场强进行计算；
对比模块：用于将计算结果与接收灵敏度作对比。
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