城市軌道交通工程設計中BIM 技術的應用策略分析

趙嘉

青島海信網絡科技股份有限公司 山東青島 266000

1 BIM 技術概述

BIM 的英文全稱為Building Information Modeling，即建筑信息模型。該技術作為一種有效的數據化工具，被廣泛運用于建筑工程項目的設計、管理、建造當中。BIM 技術的運行原理是結合工程建筑施工實際情況，通過虛擬建筑三維模型的構建，借助數字化技術，為模型提供與實際情況相符、內容完整的建筑工程信息庫。并將與建筑施工對象相關的非構件對象狀態信息、專業屬性及狀態信息、建筑物構建幾何信息等全部容納在信息庫當中，用以對新產品的開發管理提供充足的信息支持。因此，從作用上來看，BIM 技術在建筑工程中的應用，能夠大大提升工程的信息集成度，通過將建筑工程信息化模型整合、數據化處理，為設計者、運營單位、建筑施工企業等工程項目相關利益方提供一個圍繞建筑工程項目本身的各方面信息、數據共享交換平臺，并將這些數據信息作用于建筑工程的全生命周期過程中，為其后續建筑項目策劃、運維、調整提供數據依據。綜上，可以將BIM 技術的顯著特征歸結如下：具有動態、變化、時刻保持更新、充實的數據庫；擁有數字化設計優勢功能；可以應用于工程的全生命周期當中并持續發揮作用；能夠為項目參與各主體提供工作協同平臺，促進各部門之間的協同、溝通[1]。

2 城市軌道交通工程項目的特征

城市軌道交通工程項目在功能定位方面與民用、工業建筑有所不同，具有以下特點：第一，是相關部門投資的公共服務類工程項目，是為落實自身職責而為廣大民眾提供的有償或無償的公共產品；第二，城市軌道交通工程項目的參與方眾多，較為復雜，并且業主、監理、材料供應商、總包商等變化頻繁；第三，項目所需投資額巨大，涉及的利益方較多；第四，項目投資收益周期非常長，要求進行工程使用時體現出投資效益；第五，項目影響范圍較大，易受到外部不同環境因素的影響；第六，隨著建筑行業與建筑市場的快速發展，城市軌道交通工程項目的建設規模、影響力逐漸變大，復雜程度不斷提升，管理模式表現出精細化特征。

3 BIM 技術在軌道交通工程設計中的具體應用

3.1 協同設計

軌道交通工程設計專業除了包含建筑、結構、水暖電等常規專業，還涉及通信信號、軌道、車輛等共三十多個專業種類，專業之間協同性要求高。BIM 技術的數據承載和傳遞功能，使其建筑信息模型更是處于一個持續更新、豐富的過程，因此BIM 技術有著強大的協同設計優勢。通過在各工程主體之間搭建專線、構建服務器，可確保建筑工程信息的實時開放和資源共享。在促進工程各方主體之間及時就工程建筑施工情況進行溝通、協調，促使各方能夠在同一模型中進行本專業工作的布設、信息查詢，幫助管理者及時掌控工程施工進度，由此來解決傳統軌道交通工程設計分散、協同性差、成果不集中等問題，促進完整BIM 建筑模型的建立[2]。

3.2 可視化設計

在方案初始階段，采用BIM 技術建造車站的三維實體模型，在三維總圖體量中，利用GIS+傾斜攝影等技術幫助設計人員直觀、快速推敲車站主體及出地面附屬建筑體量與周邊環境關系，為后續設計方案論證、分析、選擇、確定提供參考依據。

3.3 仿真設計

軌道交通線網發展日新月異，換乘站伴隨地鐵建設不斷增多，某些換乘站、樞紐站出現極度擁堵狀況。BIM 通過與GIS 技術進行結合，能夠將其涉及地區各相關信息直接納入軌道交通數字模型當中，通過模型直接顯示出涉及地區的具體出行需求、人口密度、地質環境狀況等，并在對軌道線路、運距、人流量等進行運算的同時，判定管線鋪設的合理性，為最終交通網線鋪設規劃的確定提供重要參考依據。同時，由于地鐵受限因素多，換乘線路及客流大小有差異，需要對具體線路及換乘客流進行定量的分析。在實際應用中，利用Legion、Steps 等行人仿真模擬軟件真實模擬人的移動、超越、擁堵、移動速度調整，對客流走行流線及換乘方式進行比較，最大限度地提高換乘使用效率及乘客舒適度[3]。

3.4 模擬性

BIM 技術可建立軌道交通三維模型，將項目外觀及細部展現在模型之中，通過BIM 參數化特性，將模型數以萬計的構件、設備、設施等數據信息導入其中，構成大型的數據庫網絡。對穩定的地鐵車站設計方案進行碰撞功能檢測，反映各專業管線碰撞情況、軌道實際運行狀況。

4 結語

綜上所述，軌道交通是城市建設發展的重要方面，關系到人們的便捷出行，建設高效、安全、穩定的軌道交通體系是時代發展賦予城市的重要責任。BIM 技術作為一種新型的工程建筑信息模型，能夠為城市這一發展目標的實現提供重要的輔助作用，確保工程信息精度、集成度，為后續軌道交通設計、規劃、建筑等實踐活動的開展提供重要參考依據，并在實現建筑資源利用最大化、促進各方面協同作業、優化工程管理等的基礎上，實現工程作業效率、工質量的全面提升。但與此同時，也必須清楚地認識到，BIM 作為一種技術體系，無論是其應用還是運行，都必須依靠相應的軟硬件體系支持來實現。