基于IDM的铁路信息系统设计流程研究

2019-10-11钟青

铁路技术创新 2019年4期

钟青

（中铁第四勘察设计院集团有限公司通信信号研究设计处，湖北武汉 430063）

1 概述

工程项目具有参与方多、生命周期长、软件种类复杂等特点，应用BIM技术优化项目质量、降低项目成本、缩短项目周期、提高运营维护成本[1-3]，必须要建立统一的标准体系。其中，存储标准工业基础类（Industry Foundation Classes，IFC）是一种开放的数据模型标准，涵盖了建筑全生命周期各阶段全部业务需求的数据定义[4]。但IFC标准没有考虑特定阶段的信息交换，兼容IFC的软件因缺乏特定的信息需求定义而遭遇瓶颈，软件无法保证交互数据的完整性与协调性[5]。因此需要采用流程标准信息交付手册（Information Delivery Manual，IDM）对建筑全生命周期过程中各阶段进行准确划分，并详细定义每个工程节点各参与人员在每个阶段应该传递哪些信息[4]，明确每个阶段要完成的任务。

目前国外有关IDM的理论与研究已经比较丰富，BuildingSMART International编写了IDM手册并最终成为ISO标准，为IDM标准制定规范性参考。而我国几乎没有对IDM标准进行针对性研究[6]。在国外IDM研究基础上，提出基于IDM的铁路信息系统设计流程，帮助铁路信息系统设计人员明确本专业任务及与其他专业进行交互，并为其他专业设计流程提供借鉴。

2 IDM研究方法

IDM定义了建设项目生命周期某一阶段某一专业需要从整体BIM中获取和提交信息的规则，以及阶段和阶段之间、专业和专业之间的信息交换需求。

IDM的开发分为流程定义和技术方案两方面。其中，绘制流程图+定义用例、说明交换场景、描述交换需求属于流程定义，与行业从业者相关；开发模型视图定义（Model View Definition，MVD）、开发软件属于技术方案，与信息通信领域的分析人员及程序员相关。具体步骤[7]如下：

第一步：绘制流程图+定义用例。流程图用于描述某个特定主题边界下的活动流程；用例揭示活动是如何同用户或其他系统交互的。

第二步：说明交换场景。用于详细描述流程图中的各个活动内容。

第三步：描述交换需求。对流程图中特定活动所需的交换信息进行完整描述。

第四步：开发MVD。让交换需求可以在BIM软件中得到具体应用和体现。

第五步：开发软件。软件开发人员利用上阶段的MVD开发实际软件。

主要从流程定义方面对铁路信息系统的IDM标准制定进行介绍。因此重点在以上步骤中的前三个，对于MVD和软件开发部分不做描述。

3 基于IDM的铁路信息系统设计

3.1 流程图及用例定义

流程图描述了某个特定主题边界下的活动流程，其目的是理解构成流程图的活动配置、参与的角色、需要及产生的信息[8-9]。铁路信息系统设计流程见图1，水平栏代表不同角色的活动，参与人员包括项目管理者、铁路土建设计工程师、信息系统设计工程师、其他系统设计工程师、审查者；垂直栏代表信息系统各设计阶段，包括预可研阶段、可研阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段；圆角方形代表流程；带箭头的实线代表流程间的信息流；带空心箭头的虚线代表流程间的消息流；带参考数字标记的符号代表交换内容，具体内容可在铁路信息系统设计的交换场景表中查询。

每个用例提供了一个或多个场景，该场景揭示了活动是如何同用户或其他系统交互的。铁路信息系统设计用例见表1，表中所定义的用例并不详尽，仅定义了铁路信息系统设计阶段数据交换过程最重要的8个用例，包括导入初始参考模型（其他接口专业）、设计到设计、图纸和文件生成、工程数量统计、仿真、3D可视化、碰撞检测和设计审核。定义用例时需考虑用例的名称、描述、目的、交换场景、所需几何信息和语义信息等。