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［摘要］在城市軌道交通的工程建設施工作業(yè)中，建設單位通常會使用各類先進的信息技術，開展項目的工程管理。其中BIM技術已經(jīng)被廣泛應用到社會的各個行業(yè)當中，在城市軌道交通的建設領域也不例外，BIM技術可大幅提高工程的設計效率，提高工程設計的精度，確保后期的工程建設可以順利實施。通過應用BIM軟件，構筑三維立體的虛擬模型，在軟件內部對工程模型進行模擬，進而為工程的投資決策提供更多的信息支撐。

［關鍵詞］BIM技術；城市軌道交通；工程施工

BIM技術是建筑的信息模型，該技術主要是在軟件內部通過構建一個模擬的數(shù)字模型，對工程建設的各項數(shù)據(jù)進行分析研究，為工程投資方提供決策信息支持。隨著近幾年國內的城市軌道交通工程規(guī)模的擴增，各個城市都大力地開發(fā)建設地鐵軌道基礎設施。在軌道交通的建設當中，應用先進的BIM技術可以提高工程的設計質量，以及加強對工程施工的管理。在現(xiàn)代的城市軌道交通建設期間，BIM技術已經(jīng)成為了工程建設中所推崇的信息化技術。

1BIM技術應用的現(xiàn)狀分析

軌道交通工程的設計人員通過應用BIM軟件，將設計的參數(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)紹IM軟件系統(tǒng)內部，通過計算機的高效計算能力，進而在軟件內部形成一個三維立體的建筑模型。隨著當前國內科技的飛速發(fā)展，技術也在不斷地更新迭代。最初設計人員是手工繪制圖紙，然后在計算機內部開展軟件設計工作，這時工程設計人員的設計工作效率有了較大幅度的提升。BIM技術已經(jīng)被當前部分國內工程設計單位所應用，尤其是在開展大型項目的建設，應用BIM技術成為了設計人員的一項工作技能。但是國內還有部分設計單位對這項技術的重視程度不高，沒有組建獨立的BIM技術部門，隨著國內未來工程設計技術不斷的發(fā)展，BIM技術也會被普及到各個工程建設行業(yè)細分領域中[1]。

2BIM模型的設計機理研究

工程設計人員要相互配合來完成整體的軌道交通工程工程設計，尤其是給大型建筑物設計排水工程設施時，這種項目的工程量大，需要十幾個甚至幾十個設計人員才能完成。首先，設計人員在計算機內部要使用BIM的設計軟件，各設計人員科學分工，避免出現(xiàn)重復工作的現(xiàn)象。同時，工程設計人員結合建筑師所建立的建筑模型，然后對這些施工單位所提供的各類施工方案在模型中開展模擬運算。并通過BIM軟件估算未來建設工程量，應用BIM技術與傳統(tǒng)的工程設計技術有較大差別，就是在于傳統(tǒng)的設計工作得出來的工程，主要是依靠施工人員工作經(jīng)驗制訂預算。而應用新型的BIM技術，則在軟件內部的模型當中，快速制訂預算，這時計算機得出來的預算結果相對更加精確科學。并且BIM技術能夠將整個建筑物的三維立體圖展現(xiàn)出來，這就方便了設計人員在3D立體圖中發(fā)現(xiàn)排水工程設計不合理的部位，也就大幅降低了在建設工程中出現(xiàn)較大設計錯誤的問題[2]。

3BIM技術應用時的問題分析

盡管當前國內的BIM技術相比傳統(tǒng)的設計技術有了很大提升，但是隨著國內工程項目建設內容的復雜化，同時在排水工程設計當中也會存在部分問題。如工程設計所需要的參數(shù)過多，因而就增加了數(shù)據(jù)的修改難度。應用BIM技術時，該軟件內部有一個數(shù)據(jù)庫，能囊括工程設計的所有信息數(shù)據(jù)。因而，這些數(shù)據(jù)量較大，應用數(shù)據(jù)庫會方便數(shù)據(jù)的查詢。但是由于實際的工程數(shù)據(jù)量太多，劃分比較細，如果發(fā)現(xiàn)某處數(shù)據(jù)有問題，然后再更改其他數(shù)據(jù)時，會帶來較大的工作量。此外，BIM軟件內部所建立的建筑模板以及數(shù)據(jù)庫與國內的建筑管理體系有一定出入。最初BIM軟件是由國外的公司開發(fā)的，這些軟件內部的功能是基于國外的建筑設計標準來搭建的，因而，在國內工程設計企業(yè)應用BIM軟件時，也會存在一些不合理之處[3]。

4應用特點

4.1三維立體模型。在BIM模型中可以將軌道交通工程的設計以立體的方式來展現(xiàn)，在設計畫面中呈現(xiàn)三維結構，增強設計圖紙的可視感（圖1）。在市政軌道交通工程的設計圖紙中，通過BIM的三維立體技術，而將整體的軌道交通工程結構更清晰詳細地展現(xiàn)，使圖紙使用者更加清晰地了解軌道交通工程結構中的每個參數(shù)。應用BIM的三維立體技術可方便有關人員全面地了解圖紙，使施工作業(yè)人員更加深入地理解軌道交通工程設計圖紙中的有關數(shù)據(jù)，運用三維立體技術，將抽象化的設計，轉化成形象可視的畫面，提升整體設計工作的效率和進度[4]。4.2模型信息。軌道交通工程設計工程中，需要將BIM模型中的每個數(shù)據(jù)進行關聯(lián)，以方便后期圖紙修改和查詢設計參數(shù)。在查找時可直接輸入?yún)?shù)的名稱，進而了解到詳細的設計信息，避免機械式地查找浪費工作人員的大量時間，同時BIM模型也能提高數(shù)據(jù)查詢的精度和準確度[5]。在修改模型中的某個參數(shù)時，BIM模型中有自動修改功能，利用此功能可以實現(xiàn)設計圖紙數(shù)據(jù)自動化修改，這樣就給設計人員修改數(shù)據(jù)節(jié)省了大量工作，提高了工作效率。同時，避免因為人為修改而給設計圖紙帶來錯誤。4.3信息全面具體。BIM模型擁有強大的功能，在模型中包含多種的設計模塊，同時也可以進行數(shù)據(jù)運算功能。模型為設計人員提供值得參考的設計數(shù)據(jù)，供其借鑒。同時，模型也可以為設計不合理之處進行提示和警示。模型中有強大的數(shù)據(jù)庫功能，容納海量的數(shù)據(jù)信息，為施工作業(yè)環(huán)節(jié)提供詳細的數(shù)據(jù)信息服務。數(shù)據(jù)庫為工程項目的施工工期、項目質量以及采用的施工技術提供數(shù)據(jù)參考。由此可見，BIM模型可以全面地為整體軌道交通工程設計過程提供豐富的數(shù)據(jù)信息，及時地解決設計中不合理的地方，提高設計工作的質量。

5BIM技術在軌道交通領域中的應用研究

當前BIM技術在軌道交通領域應用相對較少，工程建設單位在開展地鐵施工時，可以將BIM技術運用到工程圖紙設計環(huán)節(jié)中，實現(xiàn)在軟件內部對地鐵的各類管線進行優(yōu)化布局，以及加強對地鐵隧道內部各管線的檢測。隨著BIM技術的不斷發(fā)展，未來在工程建設行業(yè)將有更多的應用。5.1應用于軌道交通工程的規(guī)劃當中。在開展軌道交通的基礎設施建設前期，規(guī)劃人員應先制訂整體的工程規(guī)劃圖紙。此時，規(guī)劃人員可以應用BIM技術，在BIM軟件內部構筑一個三維立體模型，顯現(xiàn)出各個工程的構件。此時，在模型內部，可以將各類的施工地質條件、管線的布局和建筑物的其他構件等顯示出來。因此，工程規(guī)劃人員通過建立模型獲得工程的建設數(shù)據(jù)，了解到實際的項目建設狀況，為工程的后期開發(fā)建設提供更多的數(shù)據(jù)支持。在開展前期的項目規(guī)劃階段，要為設計人員構筑一個三維立體的模型虛擬圖。然后，設計員可以在軟件內部整體把控工程建設環(huán)境，如對軌道工程周邊的地形軌道交通工程和內部的管線等有一定的了解后，才能確定建筑物內部的主體結構位置。再根據(jù)實際的項目建設范圍，開展地鐵路線的規(guī)劃。在開展規(guī)劃圖的多種方案設計中，以便工程投資人員選擇出最優(yōu)項目建設方案，在軟件內部構建的信息模型處于可視化的狀態(tài)。工程建設單位可以在BIM軟件內部根據(jù)模型開展技術的交流溝通，以便對技術方案進行優(yōu)化。此時，BIM技術則是通過以信息數(shù)字化的方式構建信息模型。然而，在實際的工程軌道交通建設當中，內容比較龐雜，同時設計人員也要借助于計算機的3D繪圖軟件，設計出整個工程項目的工程圖紙，以及應用繪圖軟件來協(xié)助BIM技術構筑一個3D的立體圖形。5.2開展設計方案的協(xié)同工作。應用傳統(tǒng)的軌道交通設計方式時，通常會設計一個二維圖紙，且設計的各個工程圖紙分布相對比較散亂，在協(xié)調方面有一定的困難。并且使用傳統(tǒng)的設計方式，在實現(xiàn)工程設計數(shù)據(jù)的交換共享方面還存在一定的薄弱之處，不能夠實現(xiàn)各個施工圖紙的設計數(shù)據(jù)共享和工作的統(tǒng)一協(xié)調。在BIM軟件技術內部開展協(xié)同工作，可在計算機平臺上構建一個協(xié)同工作的管理系統(tǒng)。此時，工程設計人員將建筑物內部各個結構設計工作統(tǒng)一起來，然后不同工種的施工作業(yè)人員對設計圖紙的部分內容進行深入探討以及研究和修改構建的建筑模型。對建筑模型內部所產(chǎn)生的各類問題進行深度的研究分析，此外工程設計人員可以在軟件內部對既定的模型進行評定。然后對模型進行分析以及對模型的各類參數(shù)進行探討，就可以對設計出來的各類方案進行篩選，為工程項目建設投資方提供優(yōu)質的項目設計方案。在軌道交通工程建設期間，涉及的專業(yè)工作較多，同時項目施工時間較短，采用原傳統(tǒng)的平面施工圖紙有很多缺陷，容易受到工程設計人員工作經(jīng)驗的影響以及思想理念制約。因此，會產(chǎn)生很多的工程建設問題，在后期開展軌道交通隧道挖掘的各類工程項目建設活動中，會產(chǎn)生一定的問題，需要工程建設人員花費很多時間去處理。因此，使用傳統(tǒng)的二維設計圖會有很多制約，不能達到既定的要求目標。因此，在軌道交通的設計圖紙設計工作當中，需要應用BIM的先進技術，在軟件內部開展各類工程的項目檢測活動。因此，在未來通過構建三維的立體模型可幫助工程建設人員分析工程施工的各類問題，以在工程設計環(huán)節(jié)中對這些問題進行處理，減少后期由于各類施工問題而造成的工程返工，避免造成工程拖延的不良問題[6]。5.3開展工程建設的模擬。將BIM技術運用到軌道交通的項目建設期間，此時項目施工人員可以應用BIM軟件，在軟件里模擬整個施工作業(yè)場景。將軟件內部的模型和功能與進度計劃相結合，來對進度計劃進行優(yōu)化及構建實際的工程施工模型，在軟件內部實現(xiàn)施工的模擬動態(tài)化顯示。此時，工程人員可對各個施工作業(yè)進度和施工作業(yè)環(huán)節(jié)進行監(jiān)控。在開展工程建設的模擬當中，組織工程技術人員對軟件內部的模擬日期、狀態(tài)和工程建設進度等相關參數(shù)進行調整和設置。從整個工程建設的施工環(huán)節(jié)中，選出若干工程施工環(huán)節(jié)開展模擬，可以直觀形象地了解到施工現(xiàn)場各個施工狀態(tài)信息。并且工程人員要在軟件內部通過明確各個設備安裝具體位置和工程建設的安裝標準等，然后分析工程建設中存在的各類問題，并針對問題產(chǎn)生的原因制訂相應的解決措施。其中，工程建設人員應用BIM的模型，開展仿真計算、仿真模擬，以制訂出多種的工程建設方案，從中選擇最合適、經(jīng)濟最優(yōu)的建設方案。應用BIM模型可以實現(xiàn)在工程內部的三維立體化模擬，顯示工程建設的各個環(huán)節(jié)，以此降低工程的建設難度以及提升工程項目建設質量。此外，應用BIM模型，還可以為工程建設，制訂VR的資料，開展對工程技術人員的管理培訓。

6結束語

在軌道交通工程設計工作中深入融合BIM模型技術性，發(fā)揮BIM技術的特有優(yōu)勢，進而提升整體軌道交通工程設計的質量。同時，BIM技術可提升設計人員的專業(yè)水平和技能，公司應該為設計人員組織BIM技術學習活動，開展技術專題講座等形式，提升設計人員對BIM技術的關注度，以進一步提升整體的市政軌道交通工程設計和建設水平。

參考文獻

[1]劉改靜.淺析BIM技術在城市軌道交通中的應用[J].甘肅水利水電技術，2019（1）：49–52.

[2]王青飛.BIM技術在城市軌道交通設備系統(tǒng)中的應用研究[J].工程技術研究，2019（9）：40–41.

[3]李金龍，王欣南，劉東升，等.BIM技術在城市軌道交通工程設計中的研發(fā)與應用[J].低溫建筑技術，2019（7）：45–46.

[4]陳文達.基于BIM技術的城市軌道交通項目施工監(jiān)測與管理研究[J].隧道與軌道交通，2018（2）：78–79.

[5]傅湘萍，王西地.城市軌道交通BIM建模中坐標轉換相關問題的探討[J].天津建設科技，2019（S1）：89–90.

[6]白嬌嬌，呂?？?，孫培培.基于建筑信息模型（BIM）的城市軌道交通線路快速建模方法[J].城市軌道交通研究，2019（8）：170–173.

作者:王勇 單位:中鐵十九局集團第七工程有限公司