BIM技术在城市轨道交通设计中的应用研究

吴韬

（重庆市轨道交通（集团）有限公司，重庆401120）

城市轨道交通设计工作的开展在具体实施的过程中既要达到实际应用的需求，又要符合现代城市现代化和智能化建设的宏观要求。BIM技术依托其在前期设计阶段所能够提供的观察分析维度的便利条件，能够促使城市轨道交通的设计效果得到更进一步的优化。

1 BIM技术的实际应用价值分析

BIM技术作为一种依托计算机系统和相关基础数据为基础发挥作用的模型建构技术，在城市轨道交通设计工作的开展中对于提升设计工作的精确性和科学性有非常重要的作用，其应用价值主要表现在以下几个方面。

1.1 提高设计过程的可视化

设计工作的开展从性质上来讲具有一定的发挥创造空间，因此，实际的设计效果与投入应用后的实际状态可能存在一定的差异。这种差异如果过于明显，会影响轨道交通设计的实际应用效果，这对于城市建设来讲是会造成显著负面影响的因素[1]。但有了BIM技术的支持，城市轨道交通的整体设计工作都可以依托具体的工程规划设计数据生成阶段性的动态图像形式，便于设计人员更加直观地观察阶段性设计工作的成果和状态，这能够为设计工作本身的开展提供便利，另一方面也能够非常直观地发现设计工作中存在的问题，及时在设计阶段就进行更正和完善，避免给后续的施工建设环节带来不良影响。

1.2 提高设计效果的精确性

设计效果的精确性提升主要依靠设计工作开展过程中依托于BIM技术对设计的阶段性效果进行模拟呈现来实现，即依托BIM技术可将设计效果通过图像的形式进行直观呈现，当设计人员观察到轨道交通设计的模拟通行和线路结构效果时，更便于其从城市轨道交通设计的设计出发对设计工作需要完善和改良的区域进行明确分析和确认，随后在具体的设计方案制定和数据信息计算环节提高精确度，为整个设计工作的有效性提升提供保障。

1.3 提升设计工作整体的科学性

在城市轨道交通设计工作中，涉及的具体设计工作内容和关键要点都是有所差异的，不同的设计工作内容和关键要点在整个轨道交通设计环节中的作用发挥不仅取决于其自身的作用发挥效果，更会受到各个环节协同工作状态的影响。因此，利用BIM技术对各个环节的协同工作状态和细节问题进行碰撞检查，能及时发现系统工作状态下可能存在的协同工作隐患和问题，提高整个系统设计运行的有效性[2]。如图1所示为某市城市轨道交通网络规划图。

图1 某市城市轨道交通规划设计图

2 BIM技术的应用原则分析

基于这种技术的先进性和实际应用中的实际效果要求，技术人员在具体应用中需要把握住以下几方面内容。

2.1 全面把握技术应用的原理和方法

BIM技术的应用在实际中需要相关工作人员掌握其运行的基本原理和发挥作用的基本状态。由于这一技术是依托计算机信息技术与互联网络发挥作用的，因此，在此技术投入应用的前期，要求技术人员对计算机系统以及这一技术的应用方法有较为全面的认知和应用能力。另外，在具体操作的观察阶段，也要求技术人员具备相应的能力素质，这是这一技术正在城市轨道交通规划设计中发挥作用的基本前提条件。

2.2 做好监督和管理

BIM技术的应用结合不同的施工建设阶段在具体的功能发挥要点和发挥方法上都是有所差异的，在具体投入应用时，需要管理人员与技术人员通过协同商量的方式找到此技术充分发挥作用的切入点，并且充分利用技术中的数据计算环节所获得的数据信息为进一步的模型建立环节提供支持。作为监督和管理工作环节的人员而言，其自身应当注重在实践中不断分析和总结，针对技术应用的效果和其中存在的实际问题进行监督和管理，并且以此为契机积累个人的技术应用经验，为更好地发挥这一技术的优势提供便利。

2.3 重视技术应用的灵活性

这一点主要是指在BIM技术发挥作用的过程中，设计人员不仅要考虑这一技术系统的功能发挥效果和平台的作用发挥效果，还需要结合城市轨道交通设计的实际需求对这一技术进行应用，避免在城市轨道交通的设计中过于依赖BIM技术系统所得出的分析数据，从而导致城市轨道交通的设计失去了实际应用中的有效性。

3 BIM技术的实际应用分析

BIM技术功能的有效发挥主要依托计算机信息技术平台和各种不同的数据信息以及软件，从城市轨道交通规划设计的角度上来讲，这一技术的应用需要结合设计工作的各个阶段和环节寻找发挥作用的切入点。

3.1 场地分析阶段的应用

这一阶段的应用主要是指通过技术的应用对轨道交通设计的整体区域状态进行分析。场地分析工作的开展是从宏观角度上对城市轨道交通建设的效果进行规划和分析的阶段，对于后续的一系列设计工作的效果可能产生非常直接的影响。关于场地分析的方法，主要是依托具体数据信息来进行，且由于这一技术能够对实际的设计效果进行模拟呈现，因此更便于设计者观察场地设计的效果。在依托BIM技术进行轨道交通规划设计的过程中，所需要的基础数据信息资料包括地质环境资料、水文资料、建设区域的自然环境资料等，由于场地分析阶段会涉及一部分数据测量和计算工作，相关工作人员可将这部分信息内容融入到整体的场地设计方案中，最终依托BIM技术的场地分析软件，依托这些数据生成一份科学性和完整性相对更高的方案，或者从已经生成的方案中选择最后的方案进行试运用，这是优化基础环节的功能效果的有效方法[3]。

3.2 站点设计阶段的应用

车站作为一个独立的轨道交通运行环节空间，其自身的设计工作不仅要考虑到车站应当发挥的基本功能，更要从整个线路的建设角度分析不同站点的设置位置和面积规格等问题。只有将这两方面问题进行全面考虑，才能取得更好的站点设计效果。从站点设计本身的角度上来说，其内部设计工作的开展也需要专业的技术和系统作支持，BIM技术作为先进性和精确性都能够达到一定水平的先进技术，在车站设计中进行应用具有相应匹配性。不同的轨道交通站点由于位置的差异在整个交通系统中的运输功能发挥要点也有所不同。在城市轨道交通设计中，不同的站点设置位置及其内部的结构设计是轨道交通设计中非常关键的部分。车站内部的结构设计以及站点位置的选择，需要分别从微观和宏观两个方面入手提升工作的准确性和有效性。另外，站点的日常运行状态和不同时间节点的客流量也需要进行一定的模拟，以便为车次的运行安排提供基础信息。在站点的设计阶段，应用BIM技术可以在图纸呈现模式下使相对比较抽象的站点设计呈现效果转变为动态性和灵活性的动态图像。可以帮助设计人员更加真实地掌握车站设计在实际应用中的效果，从而为设计工作的开展提供根本性支持[4]。

3.3 线路规划设计中的应用

线路走向和整体分布网络情况的规划设计工作对于整个线路的影响都是非常大的，为了协调好不同类型独立线路的运行需求，并且形成一个能够和谐稳定运行的线路网络，需要应用BIM技术为相关工作的开展提供支持。城市轨道交通的线路设计在现代城市建设中具有复杂性高、设计效果的网络化程度高的特点，合理的规划设计应当是在最大化利用城市内部的土地面积的基础上设计出最为便捷且网络覆盖面最广的轨道交通规模，其中必然会存在一部分交汇线路和联通衔接线路，这些线路的规划设计更需要通过碰撞检查的方式对其具体设计中的运行可行性进行观察和检验，BIM技术就可以以三维呈现的方式将各个不同方向、不同源头的管线实现全方位的综合规划设计和检验，从而满足现代城市交通运输网络规划设计的实际要求。

4 BIM技术应用的未来发展趋势

从未来发展趋势的角度上分析，BIM技术作为一项技术先进性和实际应用便捷性很强的施工技术，在未来的应用前景必然是非常广阔的。从本文探讨的城市轨道交通的规划设计工作出发进行分析可知，现阶段的城市轨道交通设计工作正呈现出从技术层面到运行系统的完善层面都逐步提升和优化的趋势。未来城市中的轨道交通网络逐步向扩大的方向发展，BIM技术应当从技术难度和技术分析的精确度两方面入手实现提升和完善，力求更加充分地发挥出此技术的重要作用。另外，城市轨道交通的施工建设中，此技术的应用精确性提升则需要依托专业的技术研发人员和数据模型的构建人员，从技术实施效果本身的提升入手到达更好的施工技术实施效果。

5 结束语

总的来说，城市轨道交通的规划设计工作中，BIM技术的应用具有一定的必然性和必要性，依托这一先进技术为轨道交通的设计提供服务，不仅能够取得更好的设计效果和观察视角，更能够从具体的设计环节入手，抓住要点的设计环节以提高设计工作的针对性，这是实现轨道交通设计现代化的一个重要的技术支持，作为设计人员，应当积极掌握这种技术的应用方法，并且结合不同的设计工作阶段融合应用。