三維數(shù)字信息技術(shù)為未來的高鐵建設(shè)帶來哪些新的可能？

本文以福廈漳高鐵為例，圖撲（HIghtopo）基于三維數(shù)字信息技術(shù)搭建出的一個高速鐵路工程展示平臺，為項目在策劃、實施等各個階段提供工程信息，實現(xiàn)工程信息互通，達到徹底消除信息孤島的目的，確保了工程建設(shè)的高效性、準確性，達到項目增值最大化的目的。

2020年12月，國新辦發(fā)布《中國交通的可持續(xù)發(fā)展》白皮書。從“走得了”到“走得好”，中國正在從交通大國向交通強國邁進。

新基建項目的開展將聚焦于城市軌道交通和城際高速鐵路，新一代智能化高速鐵路系統(tǒng)將廣泛運用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、北斗導(dǎo)航、GIS 和 BIM 等新技術(shù)。我國已成為高鐵運營里程最長的國家，但勘察設(shè)計、建設(shè)、運營管理所依賴的媒介還主要以二維圖為主。將管理手段由二維提升為三維，并在三維環(huán)境下實現(xiàn)多源異構(gòu)海量數(shù)據(jù)的綜合展示與分析，將在大規(guī)模的高速鐵路勘察設(shè)計、建設(shè)管理與運營維護中發(fā)揮巨大的支持與推動作用。鐵路作為交通建設(shè)樞紐連接著城市間的距離，對人們的生活、出行便捷有著非常重要的意義。

載入動畫：

界面由遠及近展示了完整的福建鐵路線路圖；90°旋轉(zhuǎn)的科技環(huán)提升了渲染效果；隨著畫面的加載完畢，我們也可以清楚的看到福建省內(nèi)的各條鐵路，以及在每條線路上的各個站點一目了然。

兩側(cè)為2D面板，左邊是具有標注功能的按鈕，下方輸入框中可展示標注目標的地理位置信息。右側(cè)為福廈漳高鐵信息及沿線各個站點的在建信息。

在高鐵建設(shè)中，采用數(shù)字信息化技術(shù)，就是將施工全周期的所有信息建設(shè)可參化數(shù)字模型，同時施工方案模擬優(yōu)化、施工管理過程系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一等一系列功能，改善在傳統(tǒng)項目管理過程無法實現(xiàn)的這些弊端，是各參建單位、參建者均能高效地協(xié)同溝通，為高速鐵路實現(xiàn)“高標準、高質(zhì)量、高效率、零誤差”的目標，提供了新的數(shù)字化管理模式。

1、完成進度展示

在展示平臺上，圖撲（HIghtopo）的數(shù)據(jù)化建模模擬呈現(xiàn)了福廈漳高鐵施工線路圖，通過平臺可以直觀的了解到高鐵當前的完成進度。

2、施工點位標注功能

界面左上角的起點、隧道、終點、橋梁和路線五個施工目標按鈕可以靈活使用，工程人員可以根據(jù)需求將工程點目標擺放在施工點位上。

3、工程點的經(jīng)緯度查詢功能

工程人員可以通過點擊地圖上的工程點來獲取相應(yīng)的名稱、編號和經(jīng)緯度信息；同樣的，在輸入框中輸入精確的經(jīng)緯度信息也可以在地圖中找到相應(yīng)的工程點。這個功能省去了復(fù)雜的換算工作，并且極大的提高了工程人員的工作效率，同時也給施工人員明確的施工目標，確保施工目標的準確度與提高施工質(zhì)量。

4、每個站點建設(shè)情況

在界面右上角，我們可以清晰地看到福廈漳高鐵的全線長度、設(shè)計時速、站點數(shù)以及每個站點的建設(shè)情況。我們可以看到，3D可視化改變了傳統(tǒng)依靠二維圖紙和報表為主的管理模式。

圍繞人員、機械、物料、方法、環(huán)境等現(xiàn)場施工的關(guān)鍵要素，在高鐵建設(shè)過程中應(yīng)用3D可視化技術(shù)，不僅能夠提升工程施工現(xiàn)場作業(yè)工作效率，并且可以實時監(jiān)控工程進度。該項目拓寬了可視化模型的應(yīng)用空間及應(yīng)用價值：

1.工程項目信息管理

通過BIM、GIS技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用和智能應(yīng)用等先進技術(shù)的綜合應(yīng)用，讓施工現(xiàn)場感知更透徹、互通互聯(lián)更全面、智能化更深入，大大提升現(xiàn)場作業(yè)人員的工作效率。

而 HT 的輕量化方式在與傳統(tǒng)的 GIS 和 BIM 技術(shù)上有了全新的改變：

• HT的輕量化、低成本，使企業(yè)不再需要購置笨重昂貴的 GIS 和 BIM 軟件；

• 起點低、效果好，傳統(tǒng) Web 開發(fā)人員即可上手，借力 HT 強大的 3D 渲染效果既可制作出高仿真道路場景

• 跨平臺性，任何桌面和移動終端都可以打開，方便現(xiàn)場運維人員直接手機進行現(xiàn)場查看、編輯和管理

  
  

2.施工過程管理

便于施工管理人員更加準確地掌握構(gòu)件設(shè)計和施工過程信息，做好過程控制工作，消除差錯漏洞。實現(xiàn)精細化管理，最終達到減少施工成本、保障施工安全、保護環(huán)境等目的，實現(xiàn)保質(zhì)保量完成施工任務(wù)。

3、施工成本管理

有助于實現(xiàn)施工現(xiàn)場“人、機、料、法、環(huán)”、各關(guān)鍵要素實時、全面、智能的監(jiān)控和管理，有效支持了現(xiàn)場作業(yè)人員、項目管理者各層協(xié)同和管理工作，提高施工質(zhì)量、安全、成本和進度的管理水平，減少浪費。

4、安全質(zhì)量管理

通過3D可視化技術(shù)的應(yīng)用，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，規(guī)范質(zhì)量檢查、檢測行為，保障工程質(zhì)量，實現(xiàn)質(zhì)量溯源和勞務(wù)實名制管理，有效支撐主管部門對工程現(xiàn)場的質(zhì)量、安全、進度、人員的監(jiān)管。

高速鐵路建設(shè)是我國基礎(chǔ)建設(shè)的標桿，備受社會各界的關(guān)注。要求在施工過程進行精細化管理是必然趨勢。如今，高鐵工程不再是過去僅能依靠數(shù)據(jù)與推測反映工況，基于鐵路沿線高精度、海量、多源異構(gòu)的地質(zhì)地理信息和工程信息，集成信息技術(shù)與鐵路專業(yè)技術(shù)，以三維可視化的形式，能夠?qū)Ω咚勹F路建設(shè)、運營全壽命周期的不同階段提供綜合仿真技術(shù)服務(wù)，最終實現(xiàn)“智慧高鐵”的建設(shè)目標。