BIM技术在轨道交通工程中的应用

郭娜

摘要：在城市轨道交通工程中，BIM技术有非常广阔的应用前景，在工程规划、设计、施工以及后期运营等方面都有良好的应用效果，例如，借助模拟功能，可以提前模拟工程的施工流程，提高效率和质量的同时，减少返工问题;借助数字功能，可以保证轨道交通运营管理的信息化和智慧化。当现有管理手段无法很好地满足城市轨道交通建设需求时，BIM技术可以从规划、设计、施工以及运营4个阶段对BIM技术在城市轨道交通工程中的应用情况进行分析和讨论。

关键词：BIM技术;轨道交通工程;应用

1 BIM在城市轨道交通工程中的应用价值

1.1工程计算价值

当前城市轨道交通工程数量越来越多，工程量越来越大，细节越来越多，数据量越来越庞大的情况下，对于城市轨道交通工程中的工程数据计算也越来越困难，就算是当前科技能力发展，有计算机的辅助，依然难以减轻其中庞大的数据量的存储和计算。当前的工程清单方式不但厚重而繁杂，而且在整理计算过程中，往往会有很多地方存在疏漏，在庞大的数据量计算过程中，对于成本控制的准确性和精确性也非常的低。而BIM技術的应用却能够很好地解决工程量的计算问题。BIM技术对数据的存储是归纳性的，相比工程清单的存储方式，BIM的工程数据更加简便、快捷，而且在后期的时候也能够对其中的数据进行备份和替换，兼备计算的技能，并且还能够让这些数据计算结果迅速地投人到询价、风险评估等更有价值的工作，进而减轻计算人员的工作量，提高工程量计算效率，这些对于城市轨道交通工程的影响都是非常重要的。

1.2控制成本价值

在城市轨道交通工程的建设过程中，需要通过各种数据内容对施工中的各个阶段进行分析，对其中产生的工程成本进行控制，提高企业的成本控制效益。BIM技术在城市轨道交通工程的应用，能够大大提高工程中数据的存储搜集和计算，也能进一步提高工程中对成本造价的控制。

1.3模拟测试价值

BIM技术最重要的技术内容，就是能够对工程中的施工进行三维模拟测试。通过对各种数据的整合，使用软件对工程进行5D虚拟构造模型，就能够直观的了解工程内容，并通过5D虚拟模型对施工中的各种阶段性施工进行模拟，为实际的施工规划改进与完善提供可靠的参考信息。例如，某城市轨道交通工程中，s站属于双柱三跨两层地下车站，s站的主体结构和已建成的轨道2号线呈X型。在施工的过程中，东侧基坑长80米，西侧基坑长102米，车站的测量宽度为24米，通过5D虚拟模型的数据模拟，对车站主体结构、已建成的2号轨道、东侧基坑和西侧的基坑进行模型建立，从而发现工程设计中存在的隐患和风险，以此作为基础，对工程规划设计中存在的设计漏洞进行补全，避免实际施工之后出现风险，造成经济资源的浪费。

2 BIM技术在城市轨道交通工程各阶段的应用

2.1在规划阶段的应用

规划阶段，可以利用BIM技术对轨道交通沿线的空间进行模拟，通过输入调研数据的方式得到可视化模型，帮助设计人员对车站空间布局的合理性以及车站位置设计的科学性进行分析，进一步优化布局，对其中存在的问题进行处理。借助BIM技术，还可以结合车站所处的地理位置对客流进行动态仿真模拟，使规划部门能够直观地看到轨道交通的客流信息，明确客流分布状况，为工程总体设计和细节规划提供参考依据。另外，以BIM模型为支撑，轨道交通的各类运营指标都可以得到明确，如日客运流量、轨道线网平均运距、线网规模等，配合模糊决策或层次分析的方法，能够就多种方案进行对比，确定最佳的规划方案。

2.2在设计阶段的应用

BIM技术在设计阶段的应用体现在很多方面，如模型构建、结构分析、协同设计、碰撞检查等，要求工程设计人员能够借助BIM技术和专业软件的相互配合，完成各个专业的设计和模型构建，提高设计过程的协同性。对于城市轨道交通工程，设计阶段的重要性毋庸置疑，其能够直接决定工程的施工效果和功能发挥，对于后续的项目招标、设备材料购置、施工管理等都有显著影响。在设计阶段，通过对BIM模型的构建，设计人员能够将设计意图准确地表达出来，为沟通提供方便，而三维空间技术有助于设计质量的提高。合理运用BIM协同技术可以强化不同专业之间的协同设计，最大限度地减少专业碰撞或错漏问题，配合相应的参数化设计以及性能模拟分析等功能，轨道交通工程的性能可以得到提升，设计成果也能持续优化，更好地适应绿色工程以及可持续发展的客观要求。不仅如此，配合B1M技术的3D可视化功能，设计单位能够更好地与业主方、供应商、施工单位等进行沟通，提升沟通效率的同时，准确把握业主的实际需求，确保设计环节信息管理和安全管理的有效性。

2.3在施工阶段的应用

借助BIM技术的虚拟施工，能够得到可视化的结果，帮助施工人员更好地了解施工中可能遇到的各种问题并进行规避，减少返工的同时，降低成本和风险。BIM的可视化、模拟性、仿真性等特征，使其能够很好地胜任城市轨道交通工程中的各种算量工作，也可以将施工技术方案通过三维动态的方式展示出来，搭配碰撞检查，可以发现工程施工的重点和难点，帮助施工人员更加深入地了解施工方案。安全管理方面，通过对BIM可视化技术的应用，可以对施工过程中潜在的风险和隐患进行展示，而三维交互场景下的虚拟现实技术能够就可能影响安全的因素进行模拟和分析，利用BIM技术进行资源共享，保证了安全检查数据的完整性和准确性，制定的应急策略也会更加科学有效。成本管理方面，利用5D关系数据库，施工单位可以对成本数据进行高效的汇总和分析，使数据维护的工作量大大减少，而且效率更高，准确性更强，并且可以从多个维度对成本报表进行分析，为成本管理提供参考依据。

2.4在运营阶段的应用

BIM技术在城市轨道交通工程运营阶段的应用体现在2个方面，分别是维修管理和能耗管理。在维修管理中，可以利用BIM技术提供的列车运行信息、客流数据及维修记录等，也可以借助模型建设环节给出的设备编号，对相关设备的运行情况进行查询，及时消除安全隐患;在能耗管理中，通过BIM与云计算、物联网等技术的相互配合，实现车站能耗分析，自动完成照明、空调等系统的调节管控，使车站能够实现智能化的能耗管理，在维持车站正常运营的前提下，实现能耗的降低。

3结束语

近年来，我国各大城市的交通拥堵现象变得更加的严重，这影响了城市居民的生活与工作，为了缓解城市的交通问题，我国推进城市轨道交通建设。而轨道交通工程所涉及的专业繁多，工作人员较为复杂，再加上各专业的协同工作能力较差，所以要想保证工程项目的顺利完工，就需要将BIM技术应用于其中，实现对工程规划、设计、施工和运营的全生命周期管理。

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