轨道交通工程建设论文

1以测绘技术为核心的RIM理论

目前三维仿真、GIS、激光扫描等技术在轨道交通领域的应用已经初见成果，然而，已有的系统都是针对一些特定的需求而开发的，它们在城市轨道交通的某一方面的应用取得了一定的效果，例如线网规划、施工监测等;但未能将这些技术在轨道交通项目全生命期内进行集成。为了使整个轨道交通建设工程设计和施工更快速、更智能、更具成本效益，故提出理论，即轨道交通信息模型的全生命周期管理，是指项目全生命周期内综合应用三维仿真、激光扫描、GIS和物联网等信息技术进行设计协同管理、施工精细管理和运营智能管理的过程。以三维仿真技术和GIS为核心，依托和云技术等建立起“平台”，将设计协同管理、施工精细管理和运营智能管理等服务部署在云端。通过RIM技术，将设计、施工和运营等多源异构数据进行超细粒度分解，用于多专业协同作业，方便信息流转、管理和调度。

2施工阶段RIM和激光扫描结合应用

在已取得成果的基础上，利用激光扫描方式协同整个轨道交通施工，项目各参与方，就需要一个强大的信息系统作为支撑。因此，轨道交通施工信息化的新阶段就是实时获取施工信息，并及时反馈至设计、施工、监理等等，提供信息资源的集成、共享、交互。三维施工监测的主要研究在建筑施工阶段，我们通过三维激光扫描等技术扫描轨道施工站点，获取施工现场的施工信息，并快速获取施工现场的点云模型，利用自动化生成的激光点云数据和设计阶段信息模型进行对比查看和拟合，并由检测软件自动校核，生成精度误差图谱，由此及时发现并纠正施工误差，减少施工返工，以达到一定的施工监督的作用。

2.1数据深化

在施工阶段，要进行管线安装施工监测，需要对未完善的设计阶段模型进行补充完善和细化，包括管线阀门、机电设备、支吊架、吊顶和孔洞等，需对模型的制作精度进行细致归类，增加轨道站点信息模型数据制作种类，并对每一个图层进行建模。

2.2施工数据采集

在站点主体施工结束，全程跟踪站点的管线施工，在管线施工阶段，设若干激光扫描测站，最大限度扫描已施工部分建筑主体和管线。工程测量由控制网测量和施工过程控制测量两大部分组成，它们之间相互关系是:控制网测量是工程施工的先导，原区域已建立的平面和高程控制网，当满足施工测量技术要求时，应予利用。获取管件的激光点云数据，具体的操作步骤如下:(1)利用三维激光扫描仪和全站仪分别对轨道交通站点施工数据进行数据采集，架站扫描的数据要求能够准确并完整地获取所有施工的管线。(2)在车站现场布置好三维激光扫描仪，完成车站测站布设、后视点坐标扫描、测站坐标扫描、车站场景粗扫描、场景精扫描;三维激光扫描仪获取车站点云数据和车站影像数据，全站仪获取车站参考点云数据。

2.3点云数据和模型的拟合

根据快速获取的站点的点云数据，直接导入到软件中，进行配准，配准过程中应保证模型不损失精度，得到三维矢量模型，并赋予必要的建筑信息。如图3所示:不同区域按柱体、旋转体等特征划分，然后以不同的CAD特征进行拟合并修剪为最终三维实体模型。每次拟合完成时，将显示被处理的点云的实时偏差分析结果以辅助做出决策，施工数据模型能更精确。将处理后的点云数据直接导入，直接与设计模型进行精度对比。通过计算出实测值和设计值的标准差，得出实测数据的离散程度，从而判断管线施工工程总体质量。

2.4设计施工协调

将对点云数据和信息模型进行精确匹配和对应，最后计算出点云数据与信息模型的偏差并用色谱图显示，使检测结果可视化。同时可以挑选特征点，列出对比分析报告，包含偏差、公差、偏差半径、参考差等项目。由此及时发现并纠正施工误差，减少施工返工，以达到一定的施工监督的作用。将分析结果反馈给建设单位、设计单位和施工单位等。设计单位和施工单位根据检测报告判断是否修改设计或重新施工。管线的设计和施工协调过程与主体结构的设计和施工协调过程整体流程基本相同。

3结语

基于轨道信息模型可将管线进行模拟施工安装，可以将复杂工程可视化，使各专业协同施工，对于一些施工难的节点，可查看三维管线综合模型。而激光扫描技术作为连接施工和设计的可靠纽带，可以有效获取站点的现场施工信息，与轨道交通信息模型进行分析比对，完成站点的三维施工监测，可以有效避免施工误差和施工返工，提高施工效率。

作者：王芬旗 徐狄军 周鑫 单位：宁波市测绘设计研究