Современные подходы к проектированию устройств тяговой сети железных дорог с помощью BIM-технологий

Оптимизации архитектурно- строительных проектов систем электроснабжения можно достичь с помощью BIM-технологий, которые позволяют создать единую информационную модель взаимосвязанных процессов. Они позволяют автоматически предотвратить многие ошибки проектирования, а анализ проектных решений становится при помощи BIM проще и нагляднее, значительно повышая качество проектной и рабочей документации. BIM-технология – это современный подход к циклу «проектирование-строительство-эксплуатация». BIM можно охарактеризовать как организованную информацию об объекте, используемую как на стадии проектирования и строительства, так и в период его эксплуатации и демонтажа. Важной составляющей данной технологии является единое информационное пространство – база данных, содержащая всю информацию о технических, эксплуатационных, энергетических и прочих характеристиках объекта. Благодаря точной и детальной проработке модели, эта технология даёт возможность проводить различные расчёты и анализы. В процессе проектирования создается компьютерная модель нового объекта, несущая в себе все сведения о нём. При BIM-проектировании проектировщик любого уровня имеет возможность и прямую необходимость мыслить об объекте, как о целостной модели, в режиме реального времени и в гармоничном единстве с её экономической составляющей. Грамотное применение программных продуктов для разработки BIM-моделей, а также среды визуального программирования и последующего оформления рабочей документации значительно сокращает время проектирования и существенно снижает количество ошибок. Тем самым затраты и время на исправление ошибок минимизируются. Указанные свойства BIM-технологий позволяют в полной мере использовать их преимущества при внедрении цифрового моделирования строительства в области энергетического хозяйства железных дорог. При этом процессе появляется возможность прямой взаимосвязи между разработкой проектных технических решений и расчётной электротехнической частью имитационного моделирования. Целью исследования был анализ практической применимости и специфики внедрения данных технологий при проектировании контактной сети. На основе обобщения имеющегося опыта показаны ключевые моменты реализации необходимой для этого информационной среды, особенности создания цифровых «двойников» объектов инфраструктуры электроснабжения и работы с ними.

1. Volkov, A. A., Sukneva, L. V. BIM-Technology in Tasks of the Designing Complex Systems of Alternative Energy Supp.ly XXIII R-S-P seminar Theoretical Foundation of Civil Engineering (23RSP) Procedia Engineering, 2014, Vol.. 91, pp.. 377–380 DOI: 10.1016/j proeng.2014 12 078

2. Cheng-Ting, Chiang; Chun-Ping, Chu; Chien-Cheng, Chou BIM-enabled power consumption data management platform for rendering and analysis of energy usage patterns International Conference on Sustainable Design, Engineering and Construction Procedia Engineering, 2015, Vol. 118, pp.. 554–562 DOI: 10.1016/j.proeng 2015 08 480

3. Dmitriev, A. N., Vladimirova, I. L., Kallaur, G. Yu., Tsygankova, A. A. App.roaches to Classifying Building Innovations while Implementing Information Modeling and Project Management Journal of Engineering Science and Technology Review, 2019, Vol.. 12 (2), pp.. 143–151 [Электронный ресурс]: http://www.jestr org/downloads/Vol.ume12Issue2/fulltext201222019 pdf Доступ 14 03 2021

4. Baht, I. M., Nicolae, P. M., Nicolae, I. D., Baht, N. Analysis of Green Building Effect on Micro grid Based on Potential Energy Savings and BIM Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal, 2020, Vol.. 5, Iss. 6, pp.. 30–35 DOI: 10.25046/aj050604

5. Adibah Ayuni Abd Malek, N., Ming Chew, J., Akmam Naamandadin, N., Zaiha Zainol, N., Muhammad, Kh A study on association between tilt angle, solar insolation exposure and output of solar PV panel using BIM 3D modeling MATEC Web of Conferences, 2018, Vol. 195, pp. 1–12 DOI: https://doi.org/10 1051/matecconf/201819506009

6. Gan, V J L ; Han, Luo; Yi, Tan; Min, Deng; Kwok, H L BIM and Data-Driven Predictive Analysis of Optimum Thermal Comfort for Indoor Environment Sensors, 2021, Vol. 21, pp. 1–22 DOI: 10.3390/s21134401

7. Nik-Bakht, M.; Lee, J.; Dehkordi, S. H. BIM-based reverberation time analysis Journal of Information Technology in Construction (ITcon), 2021, Vol. 26, pp. 28–38 [Электронный ресурс]: https://www.itcon.org/papers/2021_03-ITcon-Nik-Bakht pdf Доступ 20 12 2021

8. Талапов В Технология BIM Суть и особенности внедрения информационного моделирования зданий – ДМК-Пресс, 2015 – 410 с [Электронный ресурс]: https://avidreaders ru/download/tehnologiya-bim-sut-i-osobennosti-vnedreniya.html?f=pdf Доступ 10 03 2021

9. Ahuja, R., Sawhney, A., Arif, M Prioritizing BIM Capabilities of an Organization: An Interpretive Structural Modeling Analysis Creative Construction Conference, 19–22 June 2017, Primosten, Croatia Procedia Engineering, 2017, Vol. 196, pp. 2–10 DOI: 10.1016/j proeng 2017 07 166

10. Zhou, M., Tang, Y., Jin, H., Zhang, B., Sang, X A BIM-Based Identification and Classification Method of Environmental Risks in the Design of Beijing Subway Journal of Civil Engineering and Management, 2021, Vol. 27, Iss 7, pp. 500–514 DOI: 10.3846/jcem 2021 15602

11. Farooq, J., Sharma, P., Kumar, R S App.lications of Building Information Modeling in Electrical Systems Design Journal of Engineering Science and Technology Review, 2017, Vol. 10 (6), pp. 119–128 DOI: 10.25103/jestr 106 16

12. Heo, J., Moon, H., Chang, S., Han, S., Lee, D -E Case Study of Solar PhotoVol.taic Power-Plant Site Selection for Infrastructure Planning Using a BIM-GIS-Based App.roach App.lied Sciences, 2021, Vol. 11, pp. 1–16 DOI: https://doi.org/10 3390/app.11188785

13. Azevedo, D M., Marotti, A., Cardoso, A., Lamounier, E., De Lima, G F M., De Araújo, A L., Guttler, C., De Oliveira Rocha, R., Bartholomeu, C Development of Bim (Building Information Modeling) Concept App.lied to Projects of Substations Integrated With the Geographic Intelligence System (GIS) World Scientific and Engineering Academy and Society (WSEAS) in WSEAS Transactions on Power Systems, 2021, Vol. 16, pp. 1–7 DOI: 10.37394/232016 2021 16 1

14. Zhao, Liang; Zhang, Hong; Wang, Qian; Wang, Haining Digital-Twin-Based Evaluation of Nearly Zero-EnergyBuilding for Existing Buildings Based on Scan-to- BIM Hindawi Advances in Civil Engineering, 2021, Vol. 5, pp. 1–11 DOI: 10.1155/2021/6638897

15. Balaras, C A., Kontoyiannidis, S., Dascalaki, E G., Droutsa, K G Intelligent Services for Building Information Modeling – Assessing Variable Input Weather Data for Building Simulations The Open Construction and Building Technolo gy Journal, 2013, Vol. 7, pp. 138–145 DOI: 10.2174/1874836820131022005

16. Borodin, S., Lyapina, A State examination of BIMmodel on the basis of object technological dependencies model IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2018, Vol. 451, pp. 1–5 DOI: 10.1088/1742-6596/451/1/012082

17. Mataloto, B., Mendes, H., Ferreira, J C Things2People Interaction toward Energy Savings in Shared Spaces Using BIM App.lied Sciences, 2020, Vol. 10, pp. 1–17 DOI: 10.3390/app.10165709

18. Пеньковский Г Ф Основы информационных технологий и автоматизированного проектирования в строительстве – СПб : СПбГАСУ, 2008 – 150 с [Электронный ресурс]: https://www.studmed.ru/view/penkovskiy-gf-osnovy-informacionnyh-tehnologiy-iavtomatizirovannogo-proektirovaniya-v-stroitelstve_623e64bf644.html Доступ 14 03 2021

19. Andreev, V V., Shevlyugin, M V., Grechishnikov, V A Integral characteristics of branched tractional power-supp.ly systems Russian Electrical Engineering, 2012, Vol. 83 (12), pp. 672–675 DOI: 10.3103/S1068371212120024

20. Tulsky, V., Shevlyugin, M., Korolev, A., Khripushkin, N., Baembitov, R App.lication of ETAPTMeTraXTMsoftware package for digital simulation of distribution network that feeds an AC traction power supp.ly system E3S Web of Conferences, 2020, Vol. 209, pp. 07011 DOI: 10.1051/e3sconf/202020907011

21. Shevlyugin, M V., Korolev, A A., Golitsyna, A E., Pletnev, D S Electric Stock Digital Twin in a Subway Traction Power System Russian Electrical Engineering, 2019, Vol. 90 (9), pp. 647–652 DOI: 10.3103/S1068371219090098

22. Shevlyugin, M V., Korolev, A A., Korolev, A O., Aleksandrov, I A A Digital Model of a Traction Substation with Two Types of Current Russian Electrical Engineering, 2018, Vol. 89 (9), pp. 540–545 DOI: 10.3103/S1068371218090134