鐵路行業BIM+GIS綜合應用探討

操鋒

【摘要】 隨著鐵路設計的快速推進，如何保證設計、施工的質量以及今后的鐵路的運維安全是目前鐵路各方面相關人員迫切關心的問題。在建筑行業，BIM技術發展迅速，并解決了建筑行業在施工中存在的很多問題，由此，鐵路領域引入BIM技術成為一種趨勢，本文就BIM+GIS技術在鐵路全生命周期的綜合應用進行了詳細的探討。

【關鍵詞】 BIM+GIS 鐵路 全生命周期

隨著鐵路技術的發展，人們對鐵路的設計速度、施工質量等均要求得到全面提升。同時，鐵路的設計和施工任務也異常繁忙，隨著國家的相關政策以及地方的鐵路建設異常興起，鐵路設計和施工的任務更加的繁忙，那如何保證設計和施工的質量？便是擺在鐵路設計和施工工作者面前需要迫切解決的問題。當前，建筑業規模龐大，從業人員之多；另一方面，建筑業又是高消耗、高排放的產業，對于這樣的傳統產業，總體規模雖大但效益不高。建筑業的任何一點技術進步都會形成巨大的經濟效益、環境效益和社會效益。如何充分利用新技術資源改造傳統的建筑業，是擺在我們面前的一項十分急迫的任務。在房建行業，利用BIM技術，取得了一定的成果，但是在鐵路行業，起步較晚，再加上鐵路的性質，目前還處于探索階段，與建筑一樣的BIM單點應用顯然不符合鐵路的特點。研究如何與鐵路的性質結合起來進行BIM應用也是目前迫切需要解決的問題。由于鐵路是線狀結構，若進行全專業BIM設計，則涉及到航察、線路、站房、地質、橋梁、隧道等多達40多專業的協同設計，由此一來，鐵路全專業的BIM設計必將與GIS結合起來。目前，鐵路行業的BIM應用一般采取2種思路進行，第一種就是以點帶面的形式，先將各特殊點優先進行BIM應用，如橋、特大橋、隧道、站房等優先，然后再進行整條線路的BIM應用；第二種是先將大的線路走通，然后再進行細小的BIM應用?？傊@2種應用的最終目的就是實現鐵路行業全專業的BIM應用，只是手段不同。理想的BIM+GIS結構框架如圖。

如圖，其中標準包括BIM制圖標準，配合標準，交付標準，還包括數據管理標準、技術標準、存儲標準，以及GIS各種存儲標準等，同時需建立技術及管理標準，技術標準的建立主要包含模型精度標準LOD、模型信息標準、建模標準、軟件標準等標準；管理標準建立主要包括BIM應用權責分配（各參與方在項目文件上的權限）、BIM管理流程（各參與方提供什么信息，提供方式以及各參與方在BIM平臺上協同方式）以及BIM招標文件輔助編制等。下面就以全生命周期的BIM+GIS應用進行介紹。

1、鐵路勘察階段的GIS+BIM應用。通過相關的地質和航察等信息，運用BIM與三維GIS相結合的方式實現鐵路線路的三維選線，找出鐵路線路最合理的走線方案，并將最終方案以三維的形式展示，供相關方決策。

2、鐵路設計階段的BIM+GIS應用。本階段的主要任務通過協調設計實現各專業模型的建立，并進行相關專題的研究，如管線綜合、設計糾錯、性能分析、能耗分析以及出圖、工程數量統計以及BIM的深化設計。在條件容許的情況下，可以采用虛擬云平臺，在云平臺基礎上進行BIM設計。在本階段與GIS的應用主要體現在通過GIS將全專業的BIM模型進行整合，實現全線路的BIM設計。并在此基礎上進行相關的施工模擬，以指導施工。

3、鐵路施工階段的BIM+GIS應用。本階段結合GIS平臺和BIM竣工模型以B/S模式進行項目管理平臺建設，通過此平臺監理方、建設方、設計者、管理者等均可進行施工現場的管理，并可通過視頻監控等手段隨時了解項目的進度、施工質量、技術安全等方面的問題。也可通過該平臺，即時了解、查詢、統計整條線路需關心的問題，通過BIM進行現場比對等，指導施工。由于鐵路為線狀結構，通過GIS可準確定位到相關的施工工點，并可查詢到工點需要關心的所有信息。

4、鐵路運維階段的BIM+GIS應用。在鐵路項目中，一般是建立BIM+GIS的鐵路設施資產及運營維護管理系統。該系統利用竣工BIM模型，將設施資產管理與設備運維管理集成到三維可視化平臺，并結合物聯網技術，將各設備的使用情況納入到系統的管理范圍，進行現場管理。鑒于鐵路線狀的特點，該系統平臺采用GIS管理平臺。

總之，要進行BIM全生命周期的應用，BIM需與GIS相結合，這也是目前研究的熱點。但由于目前相關條件還不成熟，在將來一個相當長的時間內，這也是迫切需要解決的難題。只有解決了這個難題，未來在鐵路上的BIM應用才能打破“數字孤島”，BIM數據從設計到施工、運維等階段方可全線拉通，便可進行鐵路BIM全生命周期的應用。

參 考 文 獻

[1]歐特克.BIM技術在軌道交通中的應用——打造數字化地鐵站，摘自EaBIM-中國BIM第一門戶

[2]祝嘉.在城市軌道交通建設項目中應用BIM技術的設想。建筑經濟，2008-12增刊：10-7～10-10

[3]楊國華.某地鐵線的BIM+GIS系統規劃探討，摘自EaBIM-中國BIM第一門戶