基于BIM技术的轨道交通建设安全风险管理信息系统建设的探讨

高 潮，宋 磊，高洪春

（重庆市轨道交通（集团）有限公司，重庆401120）

轨道交通项目具有体量大、工期漫长等特点。此类工程的管理难度大，施工环节十分复杂，安全风险较高。对于施工单位而言，想要确保项目能够顺利开展，必须要对安全管理工作给予高度关注。实际工作中，施工单位需要构建一套安全风险信息管理机制，对项目中可能出现的安全风险进行灵活把控。由于轨道项目十分复杂，依靠传统方式构建安全风险管理系统效率较低，因此需要依靠BIM技术，提升安全风险管理信息系统建设效率。通过该系统项目中可能出现的安全风险进行责任落实，并提升安全风险管理系统的规范性与科学性，尽最大可能降低安全事故发生的概率，一方面能够确保施工项目顺利进行，另一方面还可以体现施工单位的社会价值。

1 BIM技术概念厘定

BIM技术基于3D数字技术，将BIM技术与建筑施工项目进行结合，能够在计算机平台中对建筑施工活动中应用的各种技术数据进行整理，并通过3D方式进行展现，让施工人员能够以直观的方式对建筑工程进行深入了解，对于建筑行业发展而言，BIM技术的出现和不断成熟为该行业发展指明了一条全新的道路。当前，世界上很多经济发达国家在BIM技术的使用方面已经积累了大量经验，尤其是在地铁项目维护、建设和运营管理方面，BIM技术发挥了重要作用。近年来，在全国范围内拥有强大BIM技术应用程序的施工单位数量每年平均增长率在30%左右，伴随着此项技术越来越成熟，其在铁路运输建设中也发挥出越来越重要的作用，其主要应用包括结构建模、碰撞检测、管道设计、施工模拟等，能够根据施工项目实际需求，对BIM技术使用方式进行灵活调整。

2 系统建设过程中运用BIM技术的意义

轨道交通项目安全风险管理系统建设过程中，充分运用BIM技术具有非常重要的意义。

首先，运用BIM技术推进轨道交通项目安全风险管理系统建设工作，能够提升此项工作的科学性。轨道交通项目正式开始之前，设计人员可以借助BIM技术，将平面图纸资料转化为更加直观的3D数字模型，并通过计算机平台，对该模型进行旋转、放大、缩小、转变等操作，通过这种方式缩小施工活动与设计图纸之间的差异，同时及时排除图纸中存在的错误。借助BIM技术，可以对各个施工环节进行动态模拟，通过这种方式减少实际施工中所产生的冲突，对施工方案进行灵活调整，提升施工人员对于整个施工过程的掌控能力，提升施工现场管理规范性。灵活使用BIM技术，对施工图纸进行三维建模，能够让设计人员及时发现施工图纸中所隐藏的设计瑕疵，并且对各个工序进行灵活调整，确保各个环节之间的配合更加默契。

其次，采用BIM技术，能够帮助施工单位快速制定出符合工程需求的施工方案，对于轨道交通项目而言，这是BIM技术最为关键的功能之一。与其他建筑项目相比，轨道交通项目具有工程量大、施工期漫长和影响因素多等特点，传统的施工优化方式无法达到理想效果。因此要使用BIM技术将实际项目数据输入系统当中，对各种可行的施工方案进行横向对比，从施工速度、施工成本等维度进行考量，最终制定出最具科学性的施工方案。

最后，借助BIM技术能够提升轨道交通施工项目安全性。由于轨道交通项目覆盖范围广，施工人员很难确保将所有能够影响安全的风险因素考虑在内，实际施工过程中，轨道交通项目容易受到各种内外界因素的影响而出现各种问题，例如不均匀沉降、砼部件裂隙等。使用BIM技术之后，施工人员可以将大量施工现场实时数据录入计算机，借助计算机强大的处理能力，对各种可能出现的意外情况进行模拟，通过这种方式对轨道交通项目可能存在的安全风险进行预估，以此来确保轨道交通项目的总体质量以及施工安全。

3 影响城市轨道交通建设安全的因素

在实际建设过程中，影响轨道交通项目安全性的因素有很多。此类项目体量巨大，且很多项目是在城市中心位置开展，对于工期的要求十分严格，在巨大的工程压力之下，安全风险往往得不到有效控制，若这种状态长时间持续下去，可能会引发重大安全事故。因此相关工作人员需要对影响铁路项目安全性的各种风险因素进行详细解析。从类型上看，安全风险因素可以概括为四类：①人为因素。轨道项目建设活动需要用到大量建筑工人，同时为了确保各个施工环节顺利进行，还要组织规模庞大的监督管理队伍。这种背景下，一些承接了轨道项目的施工单位在施工初期阶段无法快速雇佣大量工人，导致专业施工人员数量少，每一位工人都面临巨大的工作压力，容易在施工过程中出现各种疏忽。此外，由于招工困难，一些施工单位会降低招工要求，一些专业素质欠佳的工人也顺利进入工地，甚至一些完全不懂得建设技术的工人在经过简单培训之后也加入了建筑活动。这些人员基础能力较差，对于轨道交通项目施工特点十分陌生，对于各种建筑施工标准把握不准确，容易引发重大安全事故[1]。②材料因素。大多数轨道交通项目所处的环境复杂，容易埋下安全隐患。同时由于工程体量庞大，需要使用大型工程设备，如果对材料与设备缺乏科学管理，也容易引发安全事故。③管理因素。一些施工单位对于管理工作缺乏重视，出现管理制度缺位、管理制度无法落实等问题，施工人员散漫大意，容易引发安全事故。④沟通因素。由于轨道项目设计多个施工环节，各个环节之间的沟通效果对于工程质量的影响较大，若在建设过程中出现信息沟通不畅问题，也容易引发安全事故[2]。

4 基于BIM技术构建系统的具体方式

以BIM技术作为依托，创建科学、高效的安全风险管理系统，通过这种方式让轨道施工项目安全管理工作体现出信息化、智能化特点。通过BIM技术对轨道项目建筑过程进行实时监督，并结合施工进度以及现场勘查等数据资料，综合分析该项目中可能出现的安全风险因素。通过信息化技术与BIM技术的结合，将这些风险因素数据录入资料库，以“分级监管”作为执行原则，对项目安全风险开展动态化管理，提升管理工作执行效率。此外，借助BIM技术，对可能影响工程安全性的各种因素进行深度处理，进而开展安全风险预警，提升此项工作的效率。实际管理过程中，利用BIM技术构建安全风险管控系统，可以对信息收集、处理以及分析等模块进行全过程跟踪，并将处理结果及时反馈给相关负责人，让工作人员对轨道项目安全风险进行全面掌控，为安全管理制度的制定提供数据支撑[3]。

下面以物理模块和逻辑模块为例进行介绍：①物理模块。一般情况下，基于BIM技术构建安全风险管控系统使用B/S框架，使用VPN或者以太网进行数据传输工作，通过这种方式实现动态化的数据收集，在确保数据采集效率的基础上提升数据精度。②逻辑模块。想要对轨道项目可能出现的安全风险进行合理预估，需要依靠科学的逻辑模块。实际工作中，通过BIM技术对可能影响轨道交通工程安全的各种风险因素按照一定的逻辑结构进行录入、分析和储存，对于施工过程中形成的大量数据进行甄别，优先分析关键数据，同时过滤掉大量无用数据，提升数据使用价值。从结构上看，逻辑框架中主要分为表示模块、支撑模块、数据模块和应用模块，其中数据模块的主要功能是对施工过程中产生的各种数据进行监督、采集；支撑模块的主要作用是对采集到的数据进行深度处理；应用模块则是对工程进度进行监控，并对各类安全风险因素以及紧急处理方案进行管控；显示模块则是对整个系统进行可视化展现，帮助管理人员快速读取数据[4]。四个模块之间的高效衔接，维持着整个基于BIM技术的安全风险管理系统的正常运转，如图1所示。

图1 系统结构逻辑示意图

借助BIM技术，施工人员可以对安全风险因素进行科学管理。通过收集大量安全风险因素数据，对安全风险进行分类，通过这种方式对可能出现的安全隐患进行提前预警，避免地面突发性安全事故对施工人员生命财产安全产生威胁，确保工程质量不受影响。此外，借助BIM技术，还可以对施工进度进行科学管理。在可视化3D技术基础上，增加时间与成本维度，进而形成“5D”模型，借助该模型可以对完整的轨道交通项目的各个工程细节进行还原与模拟，帮助施工单位确定施工计划以及进度安排。同时还可以对实际施工情况进行实时监控，并将实时施工进度与计划施工进度进行对比，通过这种方式降低施工人员不按照施工计划进行施工活动所带来的风险。

5 结束语

轨道交通项目作为重要的基础设施工程，对于社会发展和人民群众的生活均具有十分重要的意义。想要确保轨道项目顺利竣工，施工单位要严格进行安全风险管理工作，借助BIM技术，结合轨道项目实际情况组建一套高效的安全风险管理信息化系统。通过分析各种安全风险因素对可能出现的安全风险进行预警，同时对项目中可能出现的各种风险因素进行有效监督，并通过对采集到的各种数据进行全面分析，辅助施工单位管理人员制定科学合理的安全事故紧急预案，以此来对安全风险进行合理把控，确保施工单位能够顺利实现其经济价值与社会价值。