基于 BIM 技术的城市轨道交通建设管理研究

黄健晨 1 张奇 2

身份证号码： 21010519901006****

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摘要：随着城市建设的发展，城市轨道交通在中国各大城市都有了大规模的发展。而且由于城市发展的紧迫性，轨道交通建设工期紧张。通常几条线路是同时规划建设的，但建设阶段是先后划分的，投资人难以管理。因此，迫切需要找到一种先进的管理体系来提高建设和运营阶段的工作效率。 

关键词：轨道建设；施工管理；制度

城市轨道交通工程建设规模大、周期长(一般可达4 ~ 7年)，相关专业20多个，专业间协调工作量巨大。同时，由于地铁工程受环境因素影响较大，经常发生各种工程变更，涉及各个专业和部门，形成各专业之间不断调整和协调的动态设计过程。

由于轨道交通项目的特点，虽然轨道交通项目建设周期长，但建设线路长，空间小，工期紧。地下工程沿线各种外部接口复杂，施工空间的限制给设备和管道的一体化带来很大困难。设计和现场结构协调耗费大量人力和实践，降低工作效率，大大增加出错几率；前期工作效率低导致后期设备安装调试时间短；建成投产后运行管理安全标准高，全年只能夜间维护。一旦失败，会造成很大的社会影响。
　　1、bim的概念 
　　1.1BIM的概念与任务 
　　BIM是英文BuildingInformationModelding的缩写，中文一般称为“建筑信息模型”。根据美国国家BIM标准对BIM的定义为：“BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达;BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;在项目不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。” 
　　BIM肩负的任务就是在于解决项目不同阶段、不同参与方、不同应用软件之间的信息结构化组织管理和信息官宦共享，使得合适的人在合适的时候得到合适的信息，这个信息要求准确、及时、够用。1.2BIM在工程建设行业中的位置现代化、工业化、信息化是我国建筑业发展的三个方向，建筑业信息化可以分为技术信息化和管理信息化两大部分，技术信息化的核心内容是建设项目生命周期管理（BLM-Buiding Lifecycle Management），企业管理信息化的核心内容是企业资源计划（ERP-Enterprise Resource Planning）。 
　　如前所述，不管是技术信息化还是管理信息化，建筑业的工作主体是建设项目本身，因此，没有项目信息的有效集成，管理信息化的效益也很难实现。BIM通过其承载的工程项目信息把其他技术信息化方法（如CAD/CAE等）集成了起来，从而成为了技术信息化的核心、技术信息化横向打通的桥梁。 
　　2、BIM的实现 
　　BIM的实现离不开软件的支持及管理的指导，可以说，没有相应的软件及管理制度，建设项目的BIM是无法实现的。 
　　2.1软件 
　　BIM系统应用的难点之一就在于软件。BIM并不是一个或者一类软件的事，要充分发挥BIM价值为项目创造效益涉及常用的bim软件数量有十几个到几十个之多。 
　　BIM软件分类 
　　根据建设项目的特点，通过对BIM软件，特别是核心软件的合理选择，方可最大限度发挥BIM的作用。 
　　2.2管理架构 
　　城市轨道交通建设项目具有体量巨大，功能复杂，信息量大，参建单位众多等特点，为项目管理带来难度。同时，由于公共项目高标准、高规格的建设需求，要求项目管理达到相当高的标准。 
　　这种新型的管理模式的信息传递方式如下图所示，参建各方的项目相关信息存储在公共BIM数据平台中，而参建各方间也通过对BIM技术的应用和管理，在虚拟的平台中形成一种精益化的管理模式。这个平台是在参建各方原有内部组织结构的基础上建立的一个具有共同工作平台的唤醒架构，可以真正实现信息的充分共享和无缝管理。 
　　通过这种信息传递和管理模式，使建设项目信息在规划、设计、建造、和运营维护全过程充分共享、无损传递，可以使项目的所有参与方在项目从概念产生到完全拆除的整个生命周期内都能够在模型中操作信息和在信息中操作模型，进行协同工作。 
　　3.BIM在项目不同阶段的应用

3.1规划阶段

目前，CAD GIS是城市规划信息化领域的主要支撑平台，三维仿真系统是应用最广泛的城市规划管理三维平台，可以与传统的GIS平台连接，共享基础地理信息数据。

如果将BIM引入城市规划三维平台，可以充分实现BIM的多维应用，尤其是城市规划方案的性能分析，可以解决传统城市规划编制管理方法无法量化的问题，如舒适度、空气流动性、噪声云图等指标。BIM的性能分析，结合传统规划方案的设计和审查，将对城市规划多指标量化、城市规划部门的科学编制和可持续发展产生积极影响。

3.2设计阶段

3.2.1参数设计

参数化设计是对新兴设计方法的抽象描述，它包括生成设计、算法几何、关联模型等核心概念。由于火车站建筑的功能和空间关系越来越复杂，借助新的数字平台，可以合理地分析和设置轨道交通项目复杂的建筑几何图形，包括建筑平面的精确定义和表示以及从几何角度生成三维空间。

关联模型是实现参数化设计的一种手段。该模型由不同的模块单元组成，其结构表现为参数输入模块、调节控制模块、逻辑计算模块和数据输出模块。关联模型建立后，计算机通过重复输入和调整，自动完成复杂的运算，实时输出设计结果。

3.2.2基于数字平台的建筑性能分析

对于大型公共建筑而言，性能正成为决定其内部质量的关键综合指标，尤其是在结构效率和可持续策略方面。性能分析可以根据现有的数字模型(参数模型或BIM模型)进行，包括能耗模拟、消化模拟、温度模拟等。在这些跨学科的基于性能的设计线中，设计成果的高度整合和升级实际上以更经济有效的方式促进了技术进步。

BIM和建筑性能分析的复合设计过程是用BIM对设计方案进行建模，然后通过性能分析检验和建筑构件空间检验反复调整模型。

4、结语 

城市轨道交通工程投资高，建设要求高，管理难度高的“三高”特点使引入先进的信息管理技术非常必要。BIM技术应用开发性、协同性以及全生命周期的管理理念十分适合轨道交通工程。因此，研究如何在项目中应用BIM技术是轨道交通建设者们下阶段的主要研究方向之一。应注意的是，BIM的发展不仅仅是现有技术的进步和更新换代，也将表现在生产组织模式和管理方式的转型，并长远地影响人们对项目的思维模式，对轨道交通行业有着深远的影响。 

　　参考文献 
　　[1]何关培、葛清等.BIM第一维度[M].中国建筑工业出版社[2]何关培.BIM总论[M].中国建筑工业出版社 
　　[2]祝嘉.在城市轨道交通建筑中应用BIM的设想[J].建筑经济，2008（12）