信号作为轨道交通站后系统的重要组成部分，如何应用BIM技术提高其设计水平至关重要。考虑城轨设计中各专业的衔接接口，基于Revit针对信号专业设备布置进行BIM应用，以下对BIM设计流程、族库建设、可视化效果展示、工程量统计及平面出图几方面进行介绍。
为推动城市轨道交通工程中BIM技术的应用发展，住房和城乡建设部于2018年6月发布了《城市轨道交通BIM应用指南》，首次明确指出了信号专业的BIM应用方向，对于城市轨道交通信号信息化发展具有重要意义。
信号专业作为轨道交通站后系统的重要组成部分，需要与建筑、结构、桥梁、隧道、轨道、暖通、动照、给排水、通信、FAS、BAS、站台门等多个专业进行协同设计。
通过应用BIM技术，可基于三维视图直观地看到设备布置效果，还可在二维平面视图中优化调整，实现对设备的准确定位，这种方式对信号专业开展设计工作极为便利。同时，根据其他专业模型提供的接口数据信息，布置信号设备时可直观看到不同专业模型间的相对位置、角度关系等，避免设备之间的碰撞问题。
城轨交通信号设计中的BIM应用
信号设备布置BIM设计流程
族库建设
Revit软件中所有的图元都是基于族的，每个族都能定义多种类型，每种类型可以具有不同的参数信息，从而形成项目的构件。对于信号专业族模型设计而言，需结合设备厂商提供的技术规格书针对不同类型的设备开展建模工作，逐渐扩充形成信号专业特有的模型族库。在后续相关的设计工作中，通过调用事先设计好的族模型，根据项目需要对设备信息进行参数化配置并重新布置该设备，可以有效提高设计效率。
信号系统设备种类众多，为便于将不同设备进行合理分类管理，将信号设备模型族库分为室外设备模型和室内设备模型。
信号设备模型族库
常见的信号室外设备模型见下图，包括转辙机、二显示信号机、四显示信号机等。
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信号室外设备模型
典型的信号室内设备模型包括信号配电箱、UPS电源、智能电源屏等。各模型的尺寸根据设备实体尺寸进行参数化设计，使三维模型能尽可能反映出设备的真实情况，结合不同厂家的技术规格及各地业主的要求，可根据项目实际情况对模型进行修改调整，从而保证设备布置达到最好的效果。
信号室内设备模型
此外，通过BIM技术完成的族模型能够关联其他附加非几何类型属性信息，例如设备的规格型号、系统属性及设备配置连接关系等，使设备特性一目了然。
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设备BIM模型类型属性
可视化效果展示
以信号室内设备布置为例，将设计好的族模型载入项目文件中，根据机房的实际情况对设备进行合理布局，预留出设备的检修空间，结合三维视图查看信号设备在机房内的布置效果，可随时进行优化调整。实际工程应用中，利用土建专业提供的机房模型，可通过漫游功能进入信号设备机房，查看信号室内设备布置的实际情况，方便后期的施工及运维管理。
信号室内设备布置效果
工程量统计及平面出图
BIM相关软件具有工程数量统计功能，可根据信号设备模型构件及布置情况自动统计出工程量，同时BIM参数化特性使得在任意视图中进行调整修改都会同步更新工程数量表。此外，BIM软件可以根据需要创建二维平面视图，在图中标注相应信息即可生成平面图纸。
下一步应用建议
制定BIM专业标准。在国家BIM标准的基础上，借鉴建筑行业已有的BIM标准成果，结合城市轨道交通信号工程实施特点，形成信号专业的相关BIM数据标准，规范BIM技术在城市轨道交通信号专业中的应用，为信号设计提供参考依据。
开发专用工具集。主流的几种BIM软件（Autodesk公司的Revit、Bentley公司的Architecture/Bentley系列等）均提供了二次开发的接口，信号专业可根据设计需要在相应的BIM平台上进行插件开发，将BIM软件与专业计算软件工具有机结合，为设计工作提供便利。
建立设备通用族库。由于目前还没有完善的城市轨道交通信号专业设备通用族库，在项目实施过程中需要根据实际情况创建设备模型专用族。通过建立信号设备通用族库，进行有效的族模型文件管理，设计人员能够直接在项目文件中调用各种需要的设备模型，提高工作效率。
加强BIM设计出图能力。城轨交通信号工程设计中，信号设备平面布置图、室外信号设备光电缆径路图、信号系统结构图等均可以应用BIM技术开展设计工作。三维空间中，无论轨旁信号机、转辙机、计轴等室外设备，还是机房机柜、工作站等室内设备，都比二维视图更直观。同时，基于三维模型进行光电缆径路设计，能精准确定光电缆敷设实际走向及部分特殊区域的线缆过轨位置，且便于统计和调整工程量，对信号施工设计有很大帮助。
业务需求推动传统二维设计向三维设计转化，BIM可视化、协调性等优势可更好地辅助城市轨道交通信号专业开展设计工作，提高设计质量。然而，BIM在信号专业中的应用在起步阶段，在信号专业族库建设和设备布置等方面的应用有待探索