铁路行业BIM+GIS综合应用探讨

操锋

【摘要】 随着铁路设计的快速推进，如何保证设计、施工的质量以及今后的铁路的运维安全是目前铁路各方面相关人员迫切关心的问题。在建筑行业，BIM技术发展迅速，并解决了建筑行业在施工中存在的很多问题，由此，铁路领域引入BIM技术成为一种趋势，本文就BIM+GIS技术在铁路全生命周期的综合应用进行了详细的探讨。

【关键词】 BIM+GIS 铁路 全生命周期

随着铁路技术的发展，人们对铁路的设计速度、施工质量等均要求得到全面提升。同时，铁路的设计和施工任务也异常繁忙，随着国家的相关政策以及地方的铁路建设异常兴起，铁路设计和施工的任务更加的繁忙，那如何保证设计和施工的质量？便是摆在铁路设计和施工工作者面前需要迫切解决的问题。当前，建筑业规模庞大，从业人员之多；另一方面，建筑业又是高消耗、高排放的产业，对于这样的传统产业，总体规模虽大但效益不高。建筑业的任何一点技术进步都会形成巨大的经济效益、环境效益和社会效益。如何充分利用新技术资源改造传统的建筑业，是摆在我们面前的一项十分急迫的任务。在房建行业，利用BIM技术，取得了一定的成果，但是在铁路行业，起步较晚，再加上铁路的性质，目前还处于探索阶段，与建筑一样的BIM单点应用显然不符合铁路的特点。研究如何与铁路的性质结合起来进行BIM应用也是目前迫切需要解决的问题。由于铁路是线状结构，若进行全专业BIM设计，则涉及到航察、线路、站房、地质、桥梁、隧道等多达40多专业的协同设计，由此一来，铁路全专业的BIM设计必将与GIS结合起来。目前，铁路行业的BIM应用一般采取2种思路进行，第一种就是以点带面的形式，先将各特殊点优先进行BIM应用，如桥、特大桥、隧道、站房等优先，然后再进行整条线路的BIM应用；第二种是先将大的线路走通，然后再进行细小的BIM应用。总之，这2种应用的最终目的就是实现铁路行业全专业的BIM应用，只是手段不同。理想的BIM+GIS结构框架如图。

如图，其中标准包括BIM制图标准，配合标准，交付标准，还包括数据管理标准、技术标准、存储标准，以及GIS各种存储标准等，同时需建立技术及管理标准，技术标准的建立主要包含模型精度标准LOD、模型信息标准、建模标准、软件标准等标准；管理标准建立主要包括BIM应用权责分配（各参与方在项目文件上的权限）、BIM管理流程（各参与方提供什么信息，提供方式以及各参与方在BIM平台上协同方式）以及BIM招标文件辅助编制等。下面就以全生命周期的BIM+GIS应用进行介绍。

1、铁路勘察阶段的GIS+BIM应用。通过相关的地质和航察等信息，运用BIM与三维GIS相结合的方式实现铁路线路的三维选线，找出铁路线路最合理的走线方案，并将最终方案以三维的形式展示，供相关方决策。

2、铁路设计阶段的BIM+GIS应用。本阶段的主要任务通过协调设计实现各专业模型的建立，并进行相关专题的研究，如管线综合、设计纠错、性能分析、能耗分析以及出图、工程数量统计以及BIM的深化设计。在条件容许的情况下，可以采用虚拟云平台，在云平台基础上进行BIM设计。在本阶段与GIS的应用主要体现在通过GIS将全专业的BIM模型进行整合，实现全线路的BIM设计。并在此基础上进行相关的施工模拟，以指导施工。

3、铁路施工阶段的BIM+GIS应用。本阶段结合GIS平台和BIM竣工模型以B/S模式进行项目管理平台建设，通过此平台监理方、建设方、设计者、管理者等均可进行施工现场的管理，并可通过视频监控等手段随时了解项目的进度、施工质量、技术安全等方面的问题。也可通过该平台，即时了解、查询、统计整条线路需关心的问题，通过BIM进行现场比对等，指导施工。由于铁路为线状结构，通过GIS可准确定位到相关的施工工点，并可查询到工点需要关心的所有信息。

4、铁路运维阶段的BIM+GIS应用。在铁路项目中，一般是建立BIM+GIS的铁路设施资产及运营维护管理系统。该系统利用竣工BIM模型，将设施资产管理与设备运维管理集成到三维可视化平台，并结合物联网技术，将各设备的使用情况纳入到系统的管理范围，进行现场管理。鉴于铁路线状的特点，该系统平台采用GIS管理平台。

总之，要进行BIM全生命周期的应用，BIM需与GIS相结合，这也是目前研究的热点。但由于目前相关条件还不成熟，在将来一个相当长的时间内，这也是迫切需要解决的难题。只有解决了这个难题，未来在铁路上的BIM应用才能打破“数字孤岛”，BIM数据从设计到施工、运维等阶段方可全线拉通，便可进行铁路BIM全生命周期的应用。

参 考 文 献

[1]欧特克.BIM技术在轨道交通中的应用——打造数字化地铁站，摘自EaBIM-中国BIM第一门户

[2]祝嘉.在城市轨道交通建设项目中应用BIM技术的设想。建筑经济，2008-12增刊：10-7～10-10

[3]杨国华.某地铁线的BIM+GIS系统规划探讨，摘自EaBIM-中国BIM第一门户