淺談BIM技術在地鐵運營階段安全管理的應用

洪銘楓

摘 要：我國城鎮化水平的不斷提高給城市交通設施提出了巨大的考驗，地鐵憑借其載客量大、快速準點、環境友好等優勢成為許多城市發展公共交通的首選。隨著眾多地鐵線路以及站點相繼投入運營，地鐵安全事故也時有發生。本文通過對地鐵運營階段安全管理難點的分析，發現安全事故往往是在人、設備、環境和管理的其中一個或多個方面的共同影響下發生，事故成因的復雜性對地鐵運營階段的安全管理提出了更高的要求，文中通過例舉BIM技術在設備安全運營管理、安全應急疏散、安全教育培訓等方面的具體應用，展現了BIM作為一種新的信息化手段，因其可視化、參數化、模擬性，信息完備性等優勢能有效提高地鐵安全管理水平，也為今后地鐵營運階段安全管理措施的改進提供參考。

關鍵詞：安全管理；BIM技術；設備安全運營；安全應急疏散；安全教育培訓

一、地鐵運營階段安全管理的難點分析

地鐵在半密閉的空間運行，客流大，無法對大量客流進行嚴密的安全檢查，行車時對信息系統和設備的依賴性大，且一旦發生事故，后果嚴重，社會影響大，隨著地鐵在城市軌道交通中所占比例的增加，地鐵的安全運營成為公共安全的一大體現。[2]上述地鐵運營的特點分析說明，在地鐵的安全管理方面涉及到人、設備、環境和管理等諸多方面，人員安全意識和應急知識的欠缺，設備管理的漏洞，環境復雜性以及管理單向性和缺乏及時性，均會成為地鐵安全管理的隱患，而要解決上述問題，傳統思維下勢必需要投入大量的人力、財力和物力，但介于BIM技術在地鐵設計和施工階段的良好表現，考慮利用BIM技術的可視化、參數化、模擬性，信息完備性等優勢建立較為完善的地鐵事故安全管理系統，BIM技術的介入比傳統的改革投入小，卻能有效提高安全管理水平，減少事故發生。

二、BIM技術在地鐵運營階段安全管理的具體應用

（一）設備安全運行管理中的BIM應用

設備管理的挑戰在于，設備種類多、功能各異、設置分散，而BIM 技術可以建立一個設施物理和功能特性的數字化集成管理系統，管理人員通過設備管理系統便能方便查看設備運行狀態，做出及時正確的處理。設備管理系統的構建過程是在設計前期，將地鐵工程涉及的各種設備模型以及相關詳細信息錄入BIM設計模型中，在后期工程推進過程中不斷完善其模型細度以及信息詳細程度，在設備運維過程中，管理人員和相關操作人員只需輸入設備名稱或編號，便可獲得設備生產商、維修常識、保修服務等相關信息，將其作為維護人員定期檢修和維修的依據，從根本上減輕由設備原因導致的安全隱患。

（二）安全應急疏散中的BIM應用

地鐵在城市公共交通中的優勢不言而喻，但由于地鐵運營環境的特殊性，其客流量大、空間封閉等因素，使得原本有序移動的人群可能會因為一個小小的誘因而瞬間崩潰，從而引發事故，并且在人員聚集的情況下，事故的嚴重性將更為劇烈。在原有的安全疏散軟件中所建立的疏散環境是比較單一的，并且建筑信息不完整，而通過 BIM 軟件建立起三維可視化模型，能夠直接提供疏散過程中所需的地鐵環境，包括地鐵內部的設施部署、管道設備的安放位置及周圍環境、樓梯及安全通道的位置等，能夠在真實的環境中進行三維模擬，驗證疏散的可行性，并通過對模擬數據的分析，優化應急疏散預案，使得效果更佳。

（三）安全教育培訓中的BIM運用

安全問題應以預防為主，因此對地鐵工作人員和乘客的安全教育培訓就顯得尤為重要。安全教育是目的是使工作人員于乘客具有安全意識，能主動的識別、規避危險，或者在處于危險環境時能從安全的角度考慮問題，屬于理論層面；培訓的目的是使上述人員具備處理危險的能力，屬于應用層面，兩者相輔相成，且后者更具實用性和現實意義，然而地鐵的安全教育培訓涉及到的人員眾多，教育尚可通過一些宣傳短片達到一定的科普效果，但大規模的實戰演練需要大量人力、物力、財力的投入，顯然不具備現實條件，此時如果通過借助BIM技術的可視化和信息化功能，上述問題便可輕松解決。

針對地鐵工作人員的教育培訓，可以運用BIM技術建立車站的三維模型，通過三維漫游的形式讓地鐵工作人員能行走在車站模型中，360度無死角的觀看模型，從而熟悉工作場景和流程、設備屬性、辨析安全隱患，三維模型比二維的圖形和一維的文字更立體真實。為了進一步提高培訓人員的真實感，還能將地鐵車站的BIM模型與VR技術相結合構建一個虛擬的地鐵車站，培訓人員能夠通過交互設備在虛擬車站中模擬日常工作或者安全演習，此時的虛擬車站不再是死板的動畫展示，它會對進入其間的培訓人員的操作做出實時的反饋，培訓人員通過反饋能檢驗自己操作的正確性，或者體驗由于操作失誤帶來的嚴重后果，借助VR設備，操作人員沉浸在虛擬的車站空間，有一種身臨其境的感覺，從而大大提高安全培訓的真實性和有效性。

針對乘客，可利用BIM技術中的動畫制作軟件制作安全教育視頻，將地鐵車廂和車站以三維的模型呈現的乘客面前，形象生動地讓乘客快速知曉地鐵中一些安全設備所處的位置以及最佳地逃生路線，乘客也可以通過BIM與VR技術共同搭建的虛擬平臺模擬逃生，從模擬實戰中提高自身的安全意識與技能。

三、結論

綜上所述，在地鐵設備的安全運營方面，BIM技術為整個設備設施全生命周期的安全運行提供可靠、可視化的數據支撐，以便管理人員及時了解設備運營狀態，從而采取相應的措施；在地鐵安全應急疏散方面，BIM 技術能真實模擬疏散情境，并通過對模擬數據的分析，優化應急疏散預案；在地鐵安全教育培訓方面，BIM 技術通過漫游、VR 技術、數據庫等方式，使教育培訓更加多樣化、真實化。雖然目前地鐵運營階段的安全管理問題日趨嚴峻，但是BIM技術作為一種新興的信息化手段，將地鐵安全管理從傳統模式轉向信息化模式，提高了管理的有效性，當然BIM技術在地鐵運營管理中的應用目前只是在上述幾個方面應用，但這足以給廣大地鐵運營公司提供了管理的新思路，相信不久的想來，地鐵運營將借助BIM技術，將安全管理的水平提高到一個新的臺階。

參考文獻：

[1]李寬麗.基于BIM技術的地鐵運營階段安全管理研究[D].中國礦業大學，2017.

[2]閆世偉.地鐵安全管理問題及改進措施[J].中小企業管理與科技（上旬），2014（01）：158-159.