導(dǎo)語：BIM技術(shù)對(duì)軌道交通工程設(shè)計(jì)的運(yùn)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，在城市建設(shè)過程中軌道交通發(fā)揮著重要作用，是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。在隨著城市發(fā)展中，軌道交通工程數(shù)量和規(guī)模在不斷增加和擴(kuò)大，對(duì)城市的發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的影響，在城市軌道交通建設(shè)中，需要有完整的工程設(shè)計(jì)，保證工程整體質(zhì)量，為軌道交通工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益帶來保障。但目前來看，在軌道交通工程設(shè)計(jì)中還存在諸多問題，對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生影響，縮短了工程壽命，影響到城市的發(fā)展。本文針對(duì)bim技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展開分析和探討，為軌道交通工程設(shè)計(jì)提供技術(shù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；軌道交通；工程設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1前言

近年來城市經(jīng)濟(jì)水平快速增長(zhǎng)，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，在城市發(fā)展中出現(xiàn)了交通擁堵問題、城市道路通行不暢等問題，對(duì)城市發(fā)展和城市居民的生活帶來影響，為充分體現(xiàn)出城市整體價(jià)值，發(fā)揮城市綜合功能，就要發(fā)展軌道交通，軌道交通具有較高的安全性，經(jīng)濟(jì)效益較高，而且還具有準(zhǔn)點(diǎn)率高，運(yùn)輸量大等優(yōu)勢(shì)，在城市道路交通發(fā)展中發(fā)揮著重要作用和價(jià)值[1]。BIM技術(shù)憑借其突出的優(yōu)勢(shì)在工程交通建設(shè)中得到應(yīng)用，在軌道交通工程項(xiàng)目中可以有效促進(jìn)各方的有效銜接，對(duì)工程設(shè)計(jì)、工程施工和工程管理進(jìn)行輔助優(yōu)化，由于軌道交通工程的工作量大，施工周期長(zhǎng)，在工程設(shè)計(jì)中門類較多等特點(diǎn)，增加了施工難度，而BIM技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用，可以有效提高工程設(shè)計(jì)效率和精準(zhǔn)度，保障工程施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。

2BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是建筑信息模型，是將信息技術(shù)和建筑工程相結(jié)合的一種數(shù)據(jù)化工具，在建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、工程管理和工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)用主要是根據(jù)項(xiàng)目施工實(shí)際情況，構(gòu)建虛擬的建筑三維模型，通過數(shù)字化技術(shù)為模型提供建筑工程信息庫(kù)，信息庫(kù)的內(nèi)容與實(shí)際情況相符，并將建筑工程的專業(yè)屬性、狀態(tài)信息、建筑物構(gòu)建集合信息、非構(gòu)件對(duì)象狀態(tài)信息等融入信息庫(kù)中，為產(chǎn)品開發(fā)管理提供信息支持，提高工程信息集成度[2]。在建筑工程項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)工程信息模型進(jìn)行整合和數(shù)據(jù)化處理，從而為與建筑單位、運(yùn)營(yíng)單位和設(shè)計(jì)單位提供建筑工程項(xiàng)目所需信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享，保證在建筑工程項(xiàng)目全生命周期中數(shù)據(jù)信息的有效提供，為建筑項(xiàng)目管理和運(yùn)營(yíng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。從BIM技術(shù)特點(diǎn)來看，具有明顯的傳遞性，在項(xiàng)目建設(shè)中可以保證各項(xiàng)目建設(shè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息的一致性和聯(lián)系性，在建筑項(xiàng)目建設(shè)的不同時(shí)期都可以準(zhǔn)確的捕捉到動(dòng)態(tài)信息，如在后期發(fā)現(xiàn)建筑工程設(shè)計(jì)被篡改，BIM系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)生反應(yīng)，無須人工來處理圖紙，在建筑工程各個(gè)建設(shè)階段都能體現(xiàn)出最終的工作結(jié)果，提高工作效率，降低經(jīng)濟(jì)成本。在城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)匯中，通過BIM技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)各方的交流和協(xié)商，有利于對(duì)軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利用專業(yè)知識(shí)完成對(duì)三維建筑信息模型構(gòu)建，促進(jìn)各方積極開展管線運(yùn)維和設(shè)備碰撞測(cè)試，提高各部門的溝通效率[3]。

3BIM技術(shù)在城市軌道交通工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在城市軌道交通工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用效果十分突出，主要應(yīng)用途徑體現(xiàn)在下面五個(gè)方面。

3.1工程前期規(guī)劃

在軌道交通工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在前期規(guī)劃中，軌道交通工程設(shè)計(jì)的前期規(guī)劃階段所涉及的內(nèi)容較多，包括對(duì)軌道交通線路的規(guī)劃、車站規(guī)模大小規(guī)劃、車站間距規(guī)劃和人流量等，都會(huì)對(duì)軌道交通工程的實(shí)際運(yùn)行效果有一定的影響，為此在前期規(guī)劃階段需要充分利用BIM技術(shù)，以及軌道交通工程可行性研究報(bào)告，對(duì)軌道交通的軌道線路等各方面進(jìn)行統(tǒng)籌計(jì)算和分析，為前期規(guī)劃工作提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)作為保障。同時(shí)根據(jù)軌道交通工程建設(shè)管線、地質(zhì)、道橋等資料來構(gòu)建城市軌道交通虛擬三維模型，對(duì)城市流動(dòng)人口和分布密度進(jìn)行研究，劃分城市經(jīng)濟(jì)區(qū)域，在此基礎(chǔ)上來選擇和確定軌道交通線路，車站規(guī)模大小及布點(diǎn)，BIM技術(shù)的應(yīng)用在軌道交通工程設(shè)計(jì)前期規(guī)劃工作中發(fā)揮著重要的作用。

3.2BIM協(xié)同性

BIM技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用還體現(xiàn)在對(duì)工程協(xié)同性方面，根據(jù)以往的工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)來看，在工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不協(xié)同、成果不集中或設(shè)計(jì)分散的情況，這些情況與設(shè)計(jì)習(xí)慣與城市網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀不符，在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中需要加以解決[4]。利用BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在工程設(shè)計(jì)中可以建立虛擬的建筑工程模型，設(shè)計(jì)人員可以通過BIM技術(shù)來構(gòu)建實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)或者電子郵件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的實(shí)時(shí)共享，在模型構(gòu)建或信息查詢、其他作業(yè)布置中能夠有效實(shí)現(xiàn)信息和設(shè)計(jì)協(xié)同，提高各部門人員的溝通效率，解決設(shè)計(jì)分散或不協(xié)同等問題，有利于構(gòu)建一個(gè)完整的BIM模型。

3.3BIM可視化

在城市軌道交通工程設(shè)計(jì)中可以利用BIM技術(shù)來實(shí)現(xiàn)可視化分析，由于城市軌道交通工程在設(shè)計(jì)中需要綜合考慮城市道路交通情況、工程設(shè)施以及工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)的管線布置等，通過BIM技術(shù)以及實(shí)施考察所得的數(shù)據(jù)資料，構(gòu)建車站三維實(shí)體模型和交通線路，讓軌道交通線路得到可視化，對(duì)工程設(shè)計(jì)方案的制定具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，可以通過城市軌道交通模型對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析和論證，提高設(shè)計(jì)方案的可靠性和科學(xué)性，也更容易發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)中存在的問題，保障軌道交通工程設(shè)計(jì)及建設(shè)質(zhì)量。

3.4自動(dòng)碰撞檢測(cè)

自動(dòng)碰撞設(shè)計(jì)也是軌道交通工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，在自動(dòng)碰撞設(shè)計(jì)中涉及工作較多，工作量大，而且各類管線分布情況比較復(fù)雜，如果不能通過空間三維立體圖形就不能真實(shí)、直觀地反映出區(qū)域內(nèi)管線布置情況，在設(shè)計(jì)中就容易出現(xiàn)碰撞失誤，為后期的工程項(xiàng)目建設(shè)埋下隱患[5]。而通過BIM技術(shù)，可以直觀的展現(xiàn)出軌道交通運(yùn)行區(qū)間內(nèi)管線分布情況，構(gòu)建三維立體模型，了解軌道交通運(yùn)行過程中各線路碰撞情況，對(duì)立體空間的線路碰撞進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，確保工程設(shè)計(jì)的可靠性，為工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)，提高自動(dòng)碰撞檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性，在城市軌道交通工程設(shè)計(jì)中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.5設(shè)計(jì)優(yōu)化

在軌道交通工程設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)優(yōu)化工作具有突出價(jià)值和意義，在立體三維模型構(gòu)建中對(duì)bim模型中的部分進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，其中任何一個(gè)部分變更，都會(huì)對(duì)相應(yīng)部分和內(nèi)容產(chǎn)生變動(dòng)，在模型和可視化圖形中會(huì)實(shí)時(shí)顯現(xiàn)出變動(dòng)部分，在施工中就可能會(huì)造成工程變更或返工的情況，因此就要加強(qiáng)對(duì)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化[6]。通過項(xiàng)目關(guān)聯(lián)性來對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行討論和優(yōu)化，制定項(xiàng)目方案可行性研究和分析，對(duì)設(shè)計(jì)方案中的不足之處進(jìn)行優(yōu)化，保證最終設(shè)計(jì)方案的執(zhí)行效果。在工程設(shè)計(jì)優(yōu)化中通過運(yùn)用BIM技術(shù)，可以讓設(shè)計(jì)效果更加完美，提高設(shè)計(jì)方案的可執(zhí)行度。

4BIM技術(shù)在城市軌道交通工程設(shè)計(jì)中運(yùn)用的案例分析

以某影視城地鐵項(xiàng)目為例，在工程項(xiàng)目建設(shè)初期使用了BIM技術(shù)，到工程設(shè)計(jì)圖出圖和項(xiàng)目建設(shè)全過程中都使用了BIM技術(shù)。影視城地鐵項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，通過BIM技術(shù)完成了對(duì)工程項(xiàng)目草圖、設(shè)計(jì)方案、建模和施工圖出圖等工作，充分體現(xiàn)出BIM技術(shù)的協(xié)同性作用，在設(shè)計(jì)方案制定中BIM技術(shù)提供了更加可靠和規(guī)范的參考依據(jù)。在BIM技術(shù)設(shè)計(jì)中，為提升BIM技術(shù)運(yùn)用規(guī)范合理，建筑企業(yè)和設(shè)計(jì)單位需要制定出BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)軌道交通工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作進(jìn)行歸納，根據(jù)實(shí)際情況制定設(shè)計(jì)步驟，掌握BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)文件，數(shù)據(jù)交付標(biāo)準(zhǔn)等，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行歸納，總結(jié)不同專業(yè)出圖樣板文件，在樣板文件中體現(xiàn)出建模和制圖效果[7]。另外，由于軌道交通工程項(xiàng)目的建設(shè)相對(duì)比較復(fù)雜，工程周期長(zhǎng)，且需要不同專業(yè)的配合，在工程設(shè)計(jì)中還要通過三維工具來獲取二次開發(fā)接口，設(shè)計(jì)人員需要自行編寫程序代碼，對(duì)不同工具插件進(jìn)行定制化設(shè)置，確保設(shè)計(jì)工作更加簡(jiǎn)單，在車站建筑中通過API接口將二維模型轉(zhuǎn)化呈三維信息，提高建模效率。在應(yīng)用車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行開發(fā)，確保模塊化構(gòu)件得到重復(fù)運(yùn)用。在隧道模型建模中，還可以通過dyna⁃mo軟件來進(jìn)行變成，進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，通過樣板文件的管片族，構(gòu)建包含有軌道、通道及電纜等的三維模型，確保管片模型精準(zhǔn)[8]。在區(qū)間設(shè)計(jì)中需要根據(jù)線路相關(guān)信息，并進(jìn)行提取，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在樣板文件中完成建模任務(wù)，在構(gòu)建盾構(gòu)管片族庫(kù)時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)塊、封頂塊及臨接的塊管片進(jìn)行拼裝。

5結(jié)語

綜上所述，城市軌道交通工程建設(shè)已經(jīng)成為城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，有效解決城市交通道路擁堵問題，但由于軌道交通工程的規(guī)模較大，線路長(zhǎng)，工程量大，工程建設(shè)周期長(zhǎng)，在工程設(shè)計(jì)中還存在一定的難度。而BIM技術(shù)憑借其信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)與建筑工程項(xiàng)目需求相結(jié)合，通過BIM技術(shù)來構(gòu)建三維立體模型，確保各方協(xié)同作業(yè)，對(duì)工程管理進(jìn)行優(yōu)化，提升工程施工質(zhì)量和作業(yè)效率，保證工程信息的精準(zhǔn)度和集成度，提升了城市軌道交通工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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作者：花書軍 單位：中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司