BIM技术在城市轨道交通工程设计中的应用研究

邵玉成

【摘要】在现代化城市的建设中，城市轨道交通工程占据重要地位，其不仅能为人们的出行提供方便，还可以提升城市空间布局的合理性，缓解土地紧张与环境污染问题。在城市轨道交通工程的建设中，科学有效的设计工作对工程整体质量有着巨大影响，但从当前这一工作的开展情况来看，仍存在不少的问题，使得工程建设的社会效益与经济效益较低。在此情况下，BIM技术开始逐渐被应用到城市轨道交通工程设计中，并取得了较好的效果。因此，为提升城市轨道交通工程设计的合理性与可行性，本文就BIM技术在该领域中的应用展开分析，仅供参考。

【关键词】BIM技术;城市轨道交通;工程设计

引言：城市轨道交通工程具有较强的综合性与复杂性特征，采用传统的技术理念开展设计工作时，极易出现一些难题与矛盾，導致工程质量降低、工期延误和投资成本增加等不良问题。所以，为促进城市轨道交通工程的顺利实施与完工，相关设计单位与施工单位应重视BIM技术的应用，有效提升工程项目的管控水平，尤其是在此类工程设计阶段的应用中，BIM技术可以起到重要的作用，为工程项目后续施工作业的开展提供重要支撑。

一、BIM技术简介

BIM技术是建筑信息模型（building information model）的简称，从字面意思来看，就是基于相关信息构建三维立体模型，为建筑的设计、施工以及管理等工作提供有效帮助。从该技术的实践应用情况来看，可视化、协调性与优化性是它的主要特征。具体来讲，其一，可视化。与传统的CAD技术相比，BIM技术可以将管线的布局、设备构件、空间走向等信息转化为三维立体模型，这样就可以有效解决管线排布、走向中存在的问题。其二，协调性。城市轨道交通普遍都是处于地下，而地下车站有着结构体系复杂、造价高、管线布局错综复杂、涉及的机电设备多等特点，不仅会给工程设计带来很大难度，也容易引起安全事故。而BIM技术可以确保各专业之间的有效沟通，及时发现与调整设计中的缺陷，从而促进各专业的协同。其三，优化性。构建三维立体模型是BIM技术的核心，而在该技术的支持下，工作人员可以更快、更有效进行设计方案的优化，这既能保证施工的有序性，还可以减少不必要的浪费，提升工程的经济效益。因而，将其应用于城市轨道交通工程设计中，可以直观反映各类管线的布局、与施工区域的冲突等，在此基础上进行有效优化，进而为轨道交通施工提供可实施方案，促进该工程的顺利完成。

二、在城市轨道交通工程设计中BIM技术的应用途径

（一）前期规划

在城市轨道交通工程设计领域中，BIM技术的应用主要是在前期规划阶段，从具体应用来看，涉及的内容比较多，比如车站的规模大小、轨道交通的线路、车站间距等，而这些内容都会直接影响到工程投入使用后的运行效果，所以在前期规划中，应高度重视对相关内容的分析。依据工程的可行性研究报告，相关人员基于BIM思想，科学计算与有效分析城市轨道交通的轨道线网运距、车站规模大小等，并通过有效掌握管线、道桥、地质等相关资料，构建该工程的三维模型，这样就可以进行更深入的研究，从而提升前期规划的实效性，为后续工程的施工建设打下坚实基础。

（二）BIM可视化

BIM技术在城市轨道交通工程设计实践中，能将设计方案进行可视化，这对及时发现与处理具体设计中的问题有着很大的帮助。从当前此类工程的设计工作实践来看，一般需要综合考察工程区域内的所有工程设施、各类管线以及道路交通情况等，并在有效利用这些考察数据资料的基础上，通过BIM技术构建出相应的实体模型，使轨道交通线路能够以直观化、可视化的形式呈现出来，这样就可以对具体的设计方案进行论证与分析，从而实现对具体设计的优化与完善。

（三）BIM协同性

在此类工程的设计工作中，经常会有一些成果不集中、不协同以及设计分散等问题，降低了工程设计的质量，无法为轨道交通施工提供有效的参考。但在BIM技术的应用下，相关工作人员可以通过BIM技术进行建模，构建与自身专业相关的BIM模型，继而构成相对完整的实时通信系统，为信息共享提供了有利条件。在此背景下，不同专业的工作人员就可以通过该系统查询相关的信息或布置，并在有效利用相关信息的基础上，实现设计中的协同，这样就能有效解决设计成果不协同、不集中以及设计分散等问题，进而为后续的施工作业提供可靠的参考。

（四）自动碰撞检测

自动碰撞检测在轨道交通工程设计中是非常重要的一个设计内容，对整个工程设计的有效性有着直接影响。在自动碰撞检测中，若是没有三维立体模型的构建，就难以将所有涉及的元素纳入其中，也就无法真实、全面反映区域管线等综合情况，从而造成碰撞失误，影响工程设计的质量。而有了BIM技术的支持，工作人员就可以很快构建出相关的三维立体模型，如轨道交通运行区间内的管线分布情况等，这就可以对具体碰撞进行有效检测，有助于改善最终设计的质量，使其可以得到更加具体、可靠的参考。总之，基于BIM技术的自动碰撞检测更具效率，准确性也更高，为工程设计工作的开展提供了很大帮助。

（五）设计优化

通常而言，城市轨道交通工程的设计需要经过多次优化与调整才能形成最终的设计方案，确保轨道交通施工不会出现返工、浪费以及质量问题。在传统的设计优化中，工作人员不但要花费大量时间与精力检验设计方案的合理性，也无法保证优化工作的全面性，而这样必然会引起各种问题，使工程设计缺少较高的可执行度。但在BIM技术的支持下，工作人员只用将相关的数据信息输入到系统中，就可以自动完成对BIM模型中的修改，并会将相应的修改与变动显示出来，在此基础上，相关工作人员可以针对这些修改与变动的内容进行讨论，明确其完美度与可执行度是否达到最佳，从而实现对设计方案的有效优化。

结束语：总的来说，在城市轨道交通工程的设计中BIM技术的应用有着重要意义，除了能优化设计方案，提高设计的合理性与有效性，还对促进轨道交通工程的质量化发展有着深刻影响。不过，BIM技术当前在该领域中的应用还存在一些问题与阻碍，为进一步深化该技术的利用，相关机构及从业者要加强对BIM技术的研究，并要做好实践总结，从而提升该技术的应用实效。