一、簡介
平臺(tái)是一個(gè)面向鐵路工程設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維全生命周期的BIM數(shù)據(jù)輕量化及三維可視化引擎，支撐大場景平臺(tái)、協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)、數(shù)智方案表達(dá)系統(tǒng)、數(shù)字化建管平臺(tái)等BIM+GIS系統(tǒng)應(yīng)用。平臺(tái)支持鐵路工程30余個(gè)專業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)類型、統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)、承載海量工程數(shù)據(jù)，快速構(gòu)建鐵路數(shù)字孿生場景，提供高性能的數(shù)據(jù)加載和可視化服務(wù)，操作簡單，具有一鍵式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與發(fā)布、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)組織與管理、三維可視化等特點(diǎn)，為鐵路工程數(shù)字孿生場景的構(gòu)建和應(yīng)用提供高效、便捷的基礎(chǔ)平臺(tái)。平臺(tái)技術(shù)成熟，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，適合工程全生命周期數(shù)字化應(yīng)用，曾獲首屆工業(yè)數(shù)字孿生大賽全國一等獎(jiǎng)。
圖1.1 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)
二、主要功能
鐵路工程數(shù)據(jù)輕量化轉(zhuǎn)換平臺(tái)包含后臺(tái)管理、基于統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及發(fā)布、海量數(shù)據(jù)三維可視化、可視化分析工具等核心功能模塊。用戶可通過瀏覽器對(duì)鐵路工程海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、組織、優(yōu)化、發(fā)布、三維可視化及空間分析，并根據(jù)鐵路多專業(yè)領(lǐng)域模型的幾何構(gòu)造特點(diǎn)，提供定制化的數(shù)據(jù)處理輕量化和優(yōu)化邏輯，能夠明顯提升處理數(shù)據(jù)加載的流暢性，滿足工程生命周期多場景、多環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)融合應(yīng)用需求。
（一）后臺(tái)管理
后臺(tái)管理模塊包含場景創(chuàng)建和編輯、用戶管理、場景配置管理等功能。
1、場景創(chuàng)建和編輯功能用于創(chuàng)建數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換任務(wù)，編輯任務(wù)信息。
2、用戶管理功能用于編輯用戶權(quán)限，建立用戶信息。
3、場景配置管理功能用于編輯三維可視化場景對(duì)應(yīng)的輕量化成果的數(shù)據(jù)源。
圖2.1 登錄界面
（二）基于統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及發(fā)布
基于統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換發(fā)布模塊包含多專業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與時(shí)空基準(zhǔn)統(tǒng)一、輕量化數(shù)據(jù)快速發(fā)布等功能，相關(guān)功能支持批處理。
1、多專業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與時(shí)空基準(zhǔn)統(tǒng)一。通過上傳場景坐標(biāo)系文件、多專業(yè)模型數(shù)據(jù)，并配置轉(zhuǎn)換參數(shù)、坐標(biāo)系，對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換與輕量化。
2、輕量化后的文件可快速發(fā)布為網(wǎng)頁數(shù)據(jù)服務(wù)，也可對(duì)轉(zhuǎn)換任務(wù)進(jìn)行刪除，對(duì)過程文件進(jìn)行下載。
圖2.2 任務(wù)管理界面
（三）海量數(shù)據(jù)三維可視化
海量數(shù)據(jù)可視化功能是對(duì)轉(zhuǎn)換成果通過三維可視化方式進(jìn)行瀏覽。
1、融合多領(lǐng)域數(shù)據(jù)類型。針對(duì)鐵路工程30余個(gè)專業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)類型，設(shè)定針對(duì)性的數(shù)據(jù)組織與可視化策略。
2、海量數(shù)據(jù)的承載與流暢可視化表達(dá)。發(fā)布后可通過三維場景查看轉(zhuǎn)換成果。
圖2.3 三維場景瀏覽
（四）可視化分析工具
可視化分析工具包含圖層控制、測量工具、屬性查詢、漫游飛行、剖切工具五類控件，可輔助進(jìn)行可視化分析。
圖2.4場景屬性工具
三、應(yīng)用案例
平臺(tái)在京張、興保、成達(dá)萬、深圳地鐵十九號(hào)線、武梅、宜涪、溫福等10余個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用。借助其數(shù)據(jù)輕量化效率高、數(shù)據(jù)承載力強(qiáng)、三維場景訪問流暢等特點(diǎn)，有效支撐了多個(gè)BIM+GIS系統(tǒng)應(yīng)用。
1、京張高速鐵路
建設(shè)過程中應(yīng)用平臺(tái)完成數(shù)字孿生的整體交付，指導(dǎo)施工。成功服務(wù)于世界上埋深最大、規(guī)模最大的暗挖車站的建設(shè)，車站穿越地質(zhì)斷裂段，洞室復(fù)雜、施工難度大。
2、興保鐵路
在施工總承包中，應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行工程模型輕量化，支撐數(shù)字化建管平臺(tái)開展三維設(shè)計(jì)成果交底。通過三維場景對(duì)鐵路重點(diǎn)工點(diǎn)（包括隧道進(jìn)出口、高邊坡路基等）逐個(gè)分析及研討實(shí)施方案，高效、高質(zhì)的對(duì)齊建設(shè)、施工、監(jiān)理與設(shè)計(jì)的認(rèn)知，更好、更直觀的指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
3、如通蘇湖城際鐵路
在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行工程模型輕量化、集成多專業(yè)設(shè)計(jì)成果，支撐協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)開展三維成果可視化會(huì)審。優(yōu)化了跨陽澄湖段橋梁、跨婁江快速路、通甬高鐵并行段、園區(qū)隧道進(jìn)口段、臨近同津大道，跨東太湖大道、云梨路右轉(zhuǎn)、下穿玲瓏街等10余處，解決專業(yè)設(shè)計(jì)接口問題50余項(xiàng)。
4、深圳地鐵十九號(hào)線一期工程
在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行BIM、CIM數(shù)據(jù)輕量化，支撐數(shù)字方案表達(dá)系統(tǒng)開展BIM、CIM綜合應(yīng)用，融合項(xiàng)目周邊地塊實(shí)景模型和項(xiàng)目BIM模型，形成區(qū)域級(jí)CIM整合模型。對(duì)項(xiàng)目重點(diǎn)區(qū)域的進(jìn)行視角漫游和設(shè)計(jì)方案展示，對(duì)城市信息模型進(jìn)行多維度分析和評(píng)估，提供了可視化的分析結(jié)果，輔助判斷和決策。
5、溫福高速鐵路
在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行多層級(jí)工程信息模型輕量化轉(zhuǎn)換處理，支撐數(shù)智方案表達(dá)系統(tǒng)在項(xiàng)目可研評(píng)審會(huì)開展應(yīng)用，借助三維場景可視化優(yōu)勢(shì)進(jìn)行全線漫游，直觀展示線路方案、重點(diǎn)工點(diǎn)初步設(shè)計(jì)情況，新技術(shù)的應(yīng)用得到與會(huì)專家的一致認(rèn)可。
四、自主可控情況
平臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，獲國家發(fā)明專利1項(xiàng)，軟件著作權(quán)1項(xiàng)。關(guān)鍵數(shù)據(jù)經(jīng)過多種加密算法處理，確保數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和傳輸過程中的安全；基于密碼驗(yàn)證、token驗(yàn)證等身份驗(yàn)證方法，嚴(yán)控?cái)?shù)據(jù)訪問權(quán)限，保證數(shù)據(jù)安全。