百年京張BIM再造高鐵傳奇
——對話中鐵工程設計咨詢集團有限公司BIM中心主任張忠良

2018年秋天，筆者直飛倫敦，奔赴了一場全球性千人之約——縱覽基礎設施建設2018大會。

在這里，Bentley攜手戰略合作伙伴西門子、微軟等搭建了一個融合創新技術和應用的平臺，60多個國家的工程與BIM專家風云際會。共有來自全球420個基礎設施項目參與其中，將BIM價值展現得淋漓盡致并參與爭奪工程界“奧斯卡”光輝大獎。

其中，中國的京張高鐵BIM項目不僅以“推進軌道交通領域協同數字工作流”奪得光輝大賽特別榮譽獎，而且成為外國專家的關注焦點：

中國人如何在5年內建成一條170多公里的高鐵？

高鐵經過的世界文化遺產核心區如何保護？

如何利用BIM技術實現高難度環境的施工以及支持智能高鐵運維？

為了解答國際專家和媒體關于“智能京張、綠色京張、人文京張”之問，筆者在中鐵工程設計咨詢集團有限公司（以下簡稱“中鐵設計”）BIM中心主任張忠良的辦公室，與他進行了一場暢聊，展開了百年京張的新傳奇。

參與國際大賽京張高鐵回答國際之問

中國高鐵驚艷世界。京張高鐵BIM應用在國際大賽上給國際專家和媒體帶來驚喜的回答。

問：祝賀京張高鐵BIM項目榮獲2018“光輝大獎”，首先請您介紹一下京張高鐵項目。

張忠良：京張高鐵是我國“八縱八橫”京蘭通道的東段，也是2022年北京—張家口冬奧會的重點配套交通基礎設施。北京至張家口鐵路正線全長約174km，共有71段路基、64座橋梁、10座隧道、10座車站。在同樣的起點和終點，1909年，中國人自行設計和建造的第一條鐵路——京張鐵路全線通車；2019年京張高鐵開通運營后,將成為世界上第一條智能運營的高鐵線路。

問：百年京張是百年中國鐵路史的縮影。在“光輝大賽”評獎答辯環節，這個項目受到國際專家和媒體的關注，他們關注的是什么？

張忠良：高鐵是一個復雜的多專業集成系統，中國不僅擁有全球最大的高鐵網絡，目前技術更是處于世界領先水平。京張高鐵是第一條在高寒、大風沙區域建立的時速350公里的高鐵，施工難度非常大，國外專家和媒體記者普遍對中國如何能在短短5年內取得這一偉大成就感到驚訝。京張高鐵BIM項目為他們揭開了神秘的面紗。與會期間，專業和各國記者最感興趣的是京張高鐵在面對如此復雜的高鐵系統時，如何高效地開展多專業協同設計工作，如何利用設計成果指導后續的施工工作。不同于其他BIM項目，京張高鐵通過制定標準流程來驅動信息交互，開展設計工作。制定語義標準來對模型構件進行編碼描述。利用工程實體數據庫中的結構化數據基礎，對設計成果進行精細化管理。當然，為了實現這一創新方法，我們在鐵路BIM標準的基礎上結合需求定制了底層的流程標準、語義標準和數據標準。同時，利用這幾類標準作為基礎，我們也可以高效地完成專業間的協同工作管理，做到互提資料及時完整，傳遞數據簡潔高效，設計模型快速生成等。

問：京張高鐵設計采用創新性BIM技術，是如何用來完成這個歷史使命的？

張忠良：京張高鐵所經地區外部環境復雜，環境要求高，包含八達嶺長城站等重難點工程“一橋兩站三隧”。參與專業包含線路、軌道、地質、橋梁、隧道、變電、通信、防災、暖通、環保等23個主要專業，專業間協調難度大。這是中國首條全線、全專業、全生命周期采用BIM技術來完成如此高難度的高速鐵路項目。

我們的項目團隊通過ProjectWise、MicroStaion、OpenRoads、ABD 等 一 系 列Bentley軟件完成了BIM項目從工作環境搭建、全專業協同設計工作開展、模型審核、裝配、成果精細化管理及交付等一系列工作。例如，在八達嶺長城站的建設深達地下102米，創造了許多世界之最：世界上規模最大的暗挖地下車站；國內最復雜的暗挖洞群車站；國內旅客提升高度最大的高鐵地下站；國內單拱跨度最大的暗挖鐵路隧道。

問：借助BIM技術，如何把八達嶺長城站這樣的重難點項目建設好、保護好？

張忠良：我們選擇采用可視、直觀、智能的BIM技術，既要服務于建設智能京張這一大戰略，又要解決如此復雜的車站設計，保護如此重要的歷史文化遺產，要做到科學設計、綠色施工、智能運維。

問：在京張高鐵之后，中鐵設計對于BIM技術在高鐵行業的未來發展與應用有哪些部署？

張忠良：王洪宇總經理給我們提了兩個高要求：一是達到協同設計工程化應用；二是在BIM技術領域達到國際先進水平。我們把這兩個高要求分解成3個“ 小目標”：實現BIM正向設計；以BIM設計成果支持施工和運維；實現三維呢程設m1.15什么話選線。總而言之，就是利用BIM技術為設計提供方案對比，為施工提供標準依據和設備安裝參考，為竣工階段確認設計與現場吻合與調整，在完工時提交BIM模型給運維廠商進行后續營運階段應用。同時，也為智能鐵路的施工建設及運維階段開展云計算、大數據分析等提供可靠的數據基礎。

選擇對的伙伴共同打造中國名片

與技術伙伴共創BIM解決方案，與兄弟單位毫無保留地共享成功經驗，中鐵設計的聯盟思維既成就了自己，也惠及了行業。

問：在京張高鐵BIM項目中，為什么選擇Bentley作為技術合作伙伴？

張忠良：如果問我們在京張高鐵項目中做對了什么，其中之一就是選擇了Bentley。Bentley為項目提供了一個比較系統的多專業、全面協同、全生命周期管理解決方案。中國鐵路動輒上千公里乃至幾千公里，涉及專業非常多，工程非常復雜，工程量也比較大。可以說，中國鐵路是大場景，需要解決復雜工程和多專業協同，所以當時選擇了Bentley，而我們也具備豐富的Bentley軟件應用經驗。

問：采用Bentley解決方案，取得了哪些成果？

張忠良：例如，采用Bentley的Micro Station、ABD、OpenRoads等軟件開展了全線全專業BIM設計，實現了全專業在同一協同平臺ProjectWise上開展工作，采用分層組裝的方法進行段落總裝。各專業通過對既有軟件的深度學習，并結合專業知識通過軟件標準定制及二次開發等手段，大大提高了工作效率。例如地質專業結合MicroStation，通過對軟件的二次開發，提高工作效率5倍以上，使設計時間縮短了1000人工天。

我們分別從模型創建、模型總裝、模型審核、設計檢查、設計修改、方案確定、成果交付等方面節省了大約3個月的設計時間。此外，檢驗了Bentley在鐵路全專業BIM設計的可行性，探索了三維正向設計流程，降低了對環境的影響，提升了設計質量，驗證并完善了中國鐵路BIM標準，為今后中國乃至世界的高鐵項目BIM應用建立了標桿，同時提升了公司技術實力和未來承接鐵路BIM項目的機會。

問：Bentley作為一家跨國公司，如何能更好地滿足中國鐵路行業的本地化需求？

張忠良：可以說，Bentley和我們是共創共贏。他們非常重視中國的鐵路市場，總部以及中國區的管理層和開發經理多次來我們公司考察、交流，我們也在不斷提出本土性需求，督促他們不斷改進。例如，OpenRail設計軟件就有了很多改善，更切合目前中國鐵路市場的需要。順利實現產品本地化，既是Bentley先進技術的推廣，也是中國高鐵理念的輸出，更是推動BIM創新的不竭動力。

問：BIM在中國鐵路行業的應用可以說是剛剛興起，中鐵設計是否與行業單位進行了合作？

張忠良：鐵路是一家，我們要共同打造好“中國高鐵”這張名片。我們和兄弟單位之間的交流也是毫無保留的。鐵路總公司和鐵路BIM聯盟也給予了我們極大的支持。在整個京張高鐵的實施過程中，他們曾多次前來檢查、授課、指導工作，才有了我們現在的成績。

構建BIM團隊一切成為可能

前瞻視野的企業領導，復合型能力的團隊領軍人物，一個融合技術、生產和項目的大團隊，是BIM創新的理想組合，是中國高鐵發展的新生力量。

問：在做京張高鐵BIM項目的過程中，給您留下最深刻記憶的是什么？

張忠良：給我留下最深印象的就是，萬事開頭難。不過，這個項目對于行業來說屬于國家工程，對于我們集團來說是一把手工程，集團領導非常重視，給予了全力支持。黨委書記、董事長李壽兵親自進行戰略部署，組織召開動員會；總經理王洪宇親自督導過問，專門安排主管生產的副總經理蔣偉平來具體抓。有了管理后臺的強力支撐，我們在前面干事就有底氣，各生產院、各專業的合作與支持力度就越來越強了。所以說，領導的支持是京張高鐵項目成功的基石之一。

問：領導支持至關重要，執行團隊不可或缺。中鐵設計如何組建BIM團隊？

張忠良：領導的支持和團隊的堅持是成功的關鍵因素。我們形成了BIM中心、項目部和研發團隊的三合一架構。項目部及研發團隊能堅定不移地貫徹BIM中心傳達的集團BIM戰略方針及技術路線。同時，項目部在遇到問題時，BIM中心和研發團隊也能及時給予充分的政策及技術支持。沒有這個團隊，這事做不成。

問：BIM中心張弛、京張BIM副總體李純等幾位團隊成員都不約而同地談到您的專業洞察、戰術路線和個人擔當。請結合您本人的情況談談做好一個BIM團隊領軍人物需要具備哪些素質。

張忠良：結合個人經驗，要成為一名合格的BIM團隊領導，需要對各專業知識、科技管理體系，軟硬件及網絡搭建、軟件開發管理等方面達到深入了解，我覺得我們在業務上、技術上的綜合積累可以把BIM業務想得更透徹，了解要采用什么方法和手段達到業務目的。個人的能力畢竟是有限的，要做好BIM，需要具有前瞻視野的企業領導，一個多能力融合的吃苦耐勞的內部團隊和一批專業的外部支持伙伴。有了這個大團隊，我們才可以書寫出百年京張的傳奇，才能為中國高鐵事業的發展再立新功。

書寫智能鐵路的世界傳奇

中國高鐵看京張，倫敦喜獲光輝獎。創業艱難不敢忘，中鐵設計再翱翔。

回憶當時京張高鐵BIM建設的往事，中鐵設計BIM團隊的一位同事賦詩記懷。從這篇短詩中，我們可以想象出“創業艱難百戰多”的場景，也能感受到團隊成員砥礪前行的激情。

面對BIM技術的興起，基礎設施行業迎來新的生機，而中國鐵路行業抓住這個機會無疑是智慧之舉。中國鐵路的建設者們從懵懵懂懂到逐漸精通，認識新技術的過程是曲折的、痛苦的，但結果卻是欣喜的。中國高鐵的BIM應用，已從京張高鐵開啟新篇章。中國高鐵在智能化中提速，BIM技術也在不斷創新，Bentley在縱覽基礎設施建設2018大會上推出了面向基礎設施工程（工程數字孿生模型）和資產（性能數字孿生模型）的數字孿生模型云服務iTwin? Services。可以預見，中國鐵路行業運用好BIM這一金手指，中國的建設者們將書寫出更多智能鐵路的世界傳奇！