城市轨道交通工程设计中BIM 技术的应用策略分析

赵嘉

青岛海信网络科技股份有限公司 山东青岛 266000

1 BIM 技术概述

BIM 的英文全称为Building Information Modeling，即建筑信息模型。该技术作为一种有效的数据化工具，被广泛运用于建筑工程项目的设计、管理、建造当中。BIM 技术的运行原理是结合工程建筑施工实际情况，通过虚拟建筑三维模型的构建，借助数字化技术，为模型提供与实际情况相符、内容完整的建筑工程信息库。并将与建筑施工对象相关的非构件对象状态信息、专业属性及状态信息、建筑物构建几何信息等全部容纳在信息库当中，用以对新产品的开发管理提供充足的信息支持。因此，从作用上来看，BIM 技术在建筑工程中的应用，能够大大提升工程的信息集成度，通过将建筑工程信息化模型整合、数据化处理，为设计者、运营单位、建筑施工企业等工程项目相关利益方提供一个围绕建筑工程项目本身的各方面信息、数据共享交换平台，并将这些数据信息作用于建筑工程的全生命周期过程中，为其后续建筑项目策划、运维、调整提供数据依据。综上，可以将BIM 技术的显著特征归结如下：具有动态、变化、时刻保持更新、充实的数据库；拥有数字化设计优势功能；可以应用于工程的全生命周期当中并持续发挥作用；能够为项目参与各主体提供工作协同平台，促进各部门之间的协同、沟通[1]。

2 城市轨道交通工程项目的特征

城市轨道交通工程项目在功能定位方面与民用、工业建筑有所不同，具有以下特点：第一，是相关部门投资的公共服务类工程项目，是为落实自身职责而为广大民众提供的有偿或无偿的公共产品；第二，城市轨道交通工程项目的参与方众多，较为复杂，并且业主、监理、材料供应商、总包商等变化频繁；第三，项目所需投资额巨大，涉及的利益方较多；第四，项目投资收益周期非常长，要求进行工程使用时体现出投资效益；第五，项目影响范围较大，易受到外部不同环境因素的影响；第六，随着建筑行业与建筑市场的快速发展，城市轨道交通工程项目的建设规模、影响力逐渐变大，复杂程度不断提升，管理模式表现出精细化特征。

3 BIM 技术在轨道交通工程设计中的具体应用

3.1 协同设计

轨道交通工程设计专业除了包含建筑、结构、水暖电等常规专业，还涉及通信信号、轨道、车辆等共三十多个专业种类，专业之间协同性要求高。BIM 技术的数据承载和传递功能，使其建筑信息模型更是处于一个持续更新、丰富的过程，因此BIM 技术有着强大的协同设计优势。通过在各工程主体之间搭建专线、构建服务器，可确保建筑工程信息的实时开放和资源共享。在促进工程各方主体之间及时就工程建筑施工情况进行沟通、协调，促使各方能够在同一模型中进行本专业工作的布设、信息查询，帮助管理者及时掌控工程施工进度，由此来解决传统轨道交通工程设计分散、协同性差、成果不集中等问题，促进完整BIM 建筑模型的建立[2]。

3.2 可视化设计

在方案初始阶段，采用BIM 技术建造车站的三维实体模型，在三维总图体量中，利用GIS+倾斜摄影等技术帮助设计人员直观、快速推敲车站主体及出地面附属建筑体量与周边环境关系，为后续设计方案论证、分析、选择、确定提供参考依据。

3.3 仿真设计

轨道交通线网发展日新月异，换乘站伴随地铁建设不断增多，某些换乘站、枢纽站出现极度拥堵状况。BIM 通过与GIS 技术进行结合，能够将其涉及地区各相关信息直接纳入轨道交通数字模型当中，通过模型直接显示出涉及地区的具体出行需求、人口密度、地质环境状况等，并在对轨道线路、运距、人流量等进行运算的同时，判定管线铺设的合理性，为最终交通网线铺设规划的确定提供重要参考依据。同时，由于地铁受限因素多，换乘线路及客流大小有差异，需要对具体线路及换乘客流进行定量的分析。在实际应用中，利用Legion、Steps 等行人仿真模拟软件真实模拟人的移动、超越、拥堵、移动速度调整，对客流走行流线及换乘方式进行比较，最大限度地提高换乘使用效率及乘客舒适度[3]。

3.4 模拟性

BIM 技术可建立轨道交通三维模型，将项目外观及细部展现在模型之中，通过BIM 参数化特性，将模型数以万计的构件、设备、设施等数据信息导入其中，构成大型的数据库网络。对稳定的地铁车站设计方案进行碰撞功能检测，反映各专业管线碰撞情况、轨道实际运行状况。

4 结语

综上所述，轨道交通是城市建设发展的重要方面，关系到人们的便捷出行，建设高效、安全、稳定的轨道交通体系是时代发展赋予城市的重要责任。BIM 技术作为一种新型的工程建筑信息模型，能够为城市这一发展目标的实现提供重要的辅助作用，确保工程信息精度、集成度，为后续轨道交通设计、规划、建筑等实践活动的开展提供重要参考依据，并在实现建筑资源利用最大化、促进各方面协同作业、优化工程管理等的基础上，实现工程作业效率、工质量的全面提升。但与此同时，也必须清楚地认识到，BIM 作为一种技术体系，无论是其应用还是运行，都必须依靠相应的软硬件体系支持来实现。