軌道交通工程設計中BIM技術的應用研究

朱小芹

摘?要：隨著我國經濟不斷發展，科學技術水平不斷提高，軌道交通的建設也在高速發展進步。但軌道交通由于其地理環境復雜、設計施工專業化程度高的特性，在實際建設中帶來了許多難點。BIM技術在軌道交通工程中的運用可以有效提高施工效率、優化工程方案、降低施工風險、節約時間和經濟成本。本文針對BIM技術在軌道交通中的應用價值和施工關鍵要點進行研究探討，對軌道交通工程BIM體系的構建進行展望。

關鍵詞：軌道交通;BIM技術;工程設計

城市軌道交通承擔著著城市內和城際間的經濟貿易往來、城市居民的交通出行等重要作用，其安全性、質量和使用壽命與城市居民的日常生活、城市形象等息息相關[1]。隨著科學技術的進步發展，對于軌道工程建造要求的不斷提高，建造工期的逐漸縮短，導致如今的軌道交通工程建設成為了結合多門學科的嚴格復雜工程。BIM技術在軌道交通建設中的運用，能夠為工程項目的安全性和施工進度提供有效保證。

1 BIM技術概述

BIM是根據關鍵技術和硬件技術，在工程中應用建筑信息模型，在建筑工程中傳遞共享建筑模型信息的一種技術[2]。BIM技術將信息機數與建筑行業相結合，對建筑工程的運營過程進行管理和優化，將建筑項目的建模到各個階段進行協同，既是一種模型工具，又能為工程項目決策者提供系統化的優化方案。

BIM中所包含的主要信息技術包括CAD與圖形學技術、語義與知識表示技術以及集成與協同技術[3]。由CAD與圖形學技術構建3D模型幫助人們直觀的觀察工程建模信息;語義與知識表達技術是在模型中呈現建筑物力學作用表達的技術;集成與協同技術可以建立起信息修改交換共享渠道，對工程項目進行完善。

BIM在工程項目的規劃、設計、施工和運維各階段發揮著不同的作用，貫穿于建筑工程的整個生命周期中，將建筑物的信息有效的集中協同起來，促進各方在工程建設中的有效溝通[4]。

2 BIM技術在軌道交通中的應用價值

在前期規劃階段，需要完成軌道交通建設的基本準備，從軌道交通的概念提出到具體設計環節進行論證分析，落實城市交通路線布局以及整體規劃。城市軌道交通整體線網的規劃需要考慮自然、經濟和社會因素，線網中每條線路都要在符合整體線網的施工路線布局的基礎上，根據施工線路周圍的具體人口、經濟狀況、出行需求進行適當的調整。這樣的規劃需要建立在大量詳實可靠的資料的分析基礎上的，并會涉及到城市中的各政府部門之間的溝通決策。因此可以引入BIM+GIS的構建思路建立城市軌道交通數字模型，在模型中納入城市的各項基本信息。通過構建出的城市模型對地質、人口密集度、出行需求等信息進行數據分析，準確規劃城市交通線網，并根據信息變化做出適當的修整優化。

在設計階段，BIM技術也發揮著重要作用。BIM可以搭建模型還原軌道交通工程，解決軌道交通工程中空間復雜、系統管線眾多的難點，保證設計的精準度;由于軌道交通建設中涉及的專業過多，可以利用BIM模型與各專業人士進行交流，吸取建設運營的建議，優化設計方案;BIM技術中的構建屬性信息可以對模擬出的軌道交通工程進行進一步細節優化設計。另一方面BIM在設計過程中可以對設計流程標準進行統一，提高設計企業的軌道交通設計效率和質量。

軌道交通的施工階段具有周期長、協調工作量大、設計專業多等復雜特點。在施工準備時可以利用BIM模型對工程建設人員進行技術交底，加深各個參與方對工程設計的理解，提前對可能發生的工程問題進行模擬和解決方案設計，提高實際建設工程的效率。通過BIM模型對軌道交通施工中的復雜工序進行模擬排布，減少在復雜空間施工現場進行不必要的拆除改建操作，節約時間和材料資源成本。各參與方也可以通過根據現場情況不斷調整的BIM模型實時觀測施工進度，并據此作出施工方案的優化調整。另一方面BIM模型整合了時間、成本因素，可以根據需求隨時調整工程施工進度，將預算信息在模型中進行計算分解，制定合理采購計劃，有利于施工企業進行直接的成本和進度管控。

在運維階段，利用BIM技術已經建立起的完備的竣工模型，可以進一步抽取BIM模型中的信息建立工程資料管理庫，方便后期運營維護的信息記錄和設施管理。

3 BIM技術在軌道交通中的施工要點

首先是要根據軌道交通工程的具體要求，制定工程實施方案和技術標準，要求方案和標準遵循現實可操作原則，能夠實現BIM模型的有效落實，促進信息的有效傳遞。

在確立了技術標準和項目實施方案后，需要建立基于BIM技術的工程項目管理平臺，貫穿軌道交通中規劃、設計、施工和運維的整個生命周期流程，對所有參與方的協同參與進行精細化管理調控，有效提高各參與方與整體項目的配合效率，管控工程建設的進度和質量。BIM工程項目管理信息平臺的特性是統籌集成管理和全生命周期性管理。統籌集成管理，即將工程建設的各項目進行整體統籌安排，比如在施工前通管局哦BIM技術綜合項目的目標、計劃和管理要求，進行項目管理的整體優化。全生命周期型管理，即將BIM工程項目管理信息平臺貫穿軌道交通工程的整個生命周期，管控項目施工工程中可能發生的所有問題，對項目完成后的運維階段問題進行提前模擬考慮。

4 結語

城市軌道交通建設能夠方便城市居民的日常出行，推動我國的城市化建設進程，是時代發展的必然趨勢。BIM技術運用在城市軌道交通建設中，在確保工程信息精度的基礎上實現信息的高度集成，促進各專業參與方的高效溝通信息傳遞，實現協同作業，提升工作效率。但要構建完善的軌道交通工程BIM體系，還需要更多研究進一步完善軟件層面的數據傳遞共享，將BIM技術滲透于軌道施工的全階段中，推動軌道交通業的工業化信息化發展。

參考文獻：

[1]郭建民，李虎.城市軌道交通環線與城市建設的協同耦合發展[J].城市軌道交通研究，2019，22（01）：14-16.

[2]胡雷宇.BIM技術在我國的發展及應用前景[J].智富時代，2019（3）.

[3]張愛琳，閆澤文，惠之瑤.我國建筑業BIM技術研究文獻綜述[J].基建管理優化，2018，30，116（03）：4-10.

[4]劉占省，趙明，徐瑞龍.BIM技術在我國的研發及工程應用[J].建筑技術，2013，44（10）：893-897.