BIM技術在軌道交通工程中的應用

郭娜

摘要：在城市軌道交通工程中，BIM技術有非常廣闊的應用前景，在工程規劃、設計、施工以及后期運營等方面都有良好的應用效果，例如，借助模擬功能，可以提前模擬工程的施工流程，提高效率和質量的同時，減少返工問題;借助數字功能，可以保證軌道交通運營管理的信息化和智慧化。當現有管理手段無法很好地滿足城市軌道交通建設需求時，BIM技術可以從規劃、設計、施工以及運營4個階段對BIM技術在城市軌道交通工程中的應用情況進行分析和討論。

關鍵詞：BIM技術;軌道交通工程;應用

1 BIM在城市軌道交通工程中的應用價值

1.1工程計算價值

當前城市軌道交通工程數量越來越多，工程量越來越大，細節越來越多，數據量越來越龐大的情況下，對于城市軌道交通工程中的工程數據計算也越來越困難，就算是當前科技能力發展，有計算機的輔助，依然難以減輕其中龐大的數據量的存儲和計算。當前的工程清單方式不但厚重而繁雜，而且在整理計算過程中，往往會有很多地方存在疏漏，在龐大的數據量計算過程中，對于成本控制的準確性和精確性也非常的低。而BIM技術的應用卻能夠很好地解決工程量的計算問題。BIM技術對數據的存儲是歸納性的，相比工程清單的存儲方式，BIM的工程數據更加簡便、快捷，而且在后期的時候也能夠對其中的數據進行備份和替換，兼備計算的技能，并且還能夠讓這些數據計算結果迅速地投人到詢價、風險評估等更有價值的工作，進而減輕計算人員的工作量，提高工程量計算效率，這些對于城市軌道交通工程的影響都是非常重要的。

1.2控制成本價值

在城市軌道交通工程的建設過程中，需要通過各種數據內容對施工中的各個階段進行分析，對其中產生的工程成本進行控制，提高企業的成本控制效益。BIM技術在城市軌道交通工程的應用，能夠大大提高工程中數據的存儲搜集和計算，也能進一步提高工程中對成本造價的控制。

1.3模擬測試價值

BIM技術最重要的技術內容，就是能夠對工程中的施工進行三維模擬測試。通過對各種數據的整合，使用軟件對工程進行5D虛擬構造模型，就能夠直觀的了解工程內容，并通過5D虛擬模型對施工中的各種階段性施工進行模擬，為實際的施工規劃改進與完善提供可靠的參考信息。例如，某城市軌道交通工程中，s站屬于雙柱三跨兩層地下車站，s站的主體結構和已建成的軌道2號線呈X型。在施工的過程中，東側基坑長80米，西側基坑長102米，車站的測量寬度為24米，通過5D虛擬模型的數據模擬，對車站主體結構、已建成的2號軌道、東側基坑和西側的基坑進行模型建立，從而發現工程設計中存在的隱患和風險，以此作為基礎，對工程規劃設計中存在的設計漏洞進行補全，避免實際施工之后出現風險，造成經濟資源的浪費。

2 BIM技術在城市軌道交通工程各階段的應用

2.1在規劃階段的應用

規劃階段，可以利用BIM技術對軌道交通沿線的空間進行模擬，通過輸入調研數據的方式得到可視化模型，幫助設計人員對車站空間布局的合理性以及車站位置設計的科學性進行分析，進一步優化布局，對其中存在的問題進行處理。借助BIM技術，還可以結合車站所處的地理位置對客流進行動態仿真模擬，使規劃部門能夠直觀地看到軌道交通的客流信息，明確客流分布狀況，為工程總體設計和細節規劃提供參考依據。另外，以BIM模型為支撐，軌道交通的各類運營指標都可以得到明確，如日客運流量、軌道線網平均運距、線網規模等，配合模糊決策或層次分析的方法，能夠就多種方案進行對比，確定最佳的規劃方案。

2.2在設計階段的應用

BIM技術在設計階段的應用體現在很多方面，如模型構建、結構分析、協同設計、碰撞檢查等，要求工程設計人員能夠借助BIM技術和專業軟件的相互配合，完成各個專業的設計和模型構建，提高設計過程的協同性。對于城市軌道交通工程，設計階段的重要性毋庸置疑，其能夠直接決定工程的施工效果和功能發揮，對于后續的項目招標、設備材料購置、施工管理等都有顯著影響。在設計階段，通過對BIM模型的構建，設計人員能夠將設計意圖準確地表達出來，為溝通提供方便，而三維空間技術有助于設計質量的提高。合理運用BIM協同技術可以強化不同專業之間的協同設計，最大限度地減少專業碰撞或錯漏問題，配合相應的參數化設計以及性能模擬分析等功能，軌道交通工程的性能可以得到提升，設計成果也能持續優化，更好地適應綠色工程以及可持續發展的客觀要求。不僅如此，配合B1M技術的3D可視化功能，設計單位能夠更好地與業主方、供應商、施工單位等進行溝通，提升溝通效率的同時，準確把握業主的實際需求，確保設計環節信息管理和安全管理的有效性。

2.3在施工階段的應用

借助BIM技術的虛擬施工，能夠得到可視化的結果，幫助施工人員更好地了解施工中可能遇到的各種問題并進行規避，減少返工的同時，降低成本和風險。BIM的可視化、模擬性、仿真性等特征，使其能夠很好地勝任城市軌道交通工程中的各種算量工作，也可以將施工技術方案通過三維動態的方式展示出來，搭配碰撞檢查，可以發現工程施工的重點和難點，幫助施工人員更加深入地了解施工方案。安全管理方面，通過對BIM可視化技術的應用，可以對施工過程中潛在的風險和隱患進行展示，而三維交互場景下的虛擬現實技術能夠就可能影響安全的因素進行模擬和分析，利用BIM技術進行資源共享，保證了安全檢查數據的完整性和準確性，制定的應急策略也會更加科學有效。成本管理方面，利用5D關系數據庫，施工單位可以對成本數據進行高效的匯總和分析，使數據維護的工作量大大減少，而且效率更高，準確性更強，并且可以從多個維度對成本報表進行分析，為成本管理提供參考依據。

2.4在運營階段的應用

BIM技術在城市軌道交通工程運營階段的應用體現在2個方面，分別是維修管理和能耗管理。在維修管理中，可以利用BIM技術提供的列車運行信息、客流數據及維修記錄等，也可以借助模型建設環節給出的設備編號，對相關設備的運行情況進行查詢，及時消除安全隱患;在能耗管理中，通過BIM與云計算、物聯網等技術的相互配合，實現車站能耗分析，自動完成照明、空調等系統的調節管控，使車站能夠實現智能化的能耗管理，在維持車站正常運營的前提下，實現能耗的降低。

3結束語

近年來，我國各大城市的交通擁堵現象變得更加的嚴重，這影響了城市居民的生活與工作，為了緩解城市的交通問題，我國推進城市軌道交通建設。而軌道交通工程所涉及的專業繁多，工作人員較為復雜，再加上各專業的協同工作能力較差，所以要想保證工程項目的順利完工，就需要將BIM技術應用于其中，實現對工程規劃、設計、施工和運營的全生命周期管理。

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