BIM技術在城市軌道交通設計中的應用研究

吳韜

（重慶市軌道交通（集團）有限公司，重慶401120）

城市軌道交通設計工作的開展在具體實施的過程中既要達到實際應用的需求，又要符合現代城市現代化和智能化建設的宏觀要求。BIM技術依托其在前期設計階段所能夠提供的觀察分析維度的便利條件，能夠促使城市軌道交通的設計效果得到更進一步的優化。

1 BIM技術的實際應用價值分析

BIM技術作為一種依托計算機系統和相關基礎數據為基礎發揮作用的模型建構技術，在城市軌道交通設計工作的開展中對于提升設計工作的精確性和科學性有非常重要的作用，其應用價值主要表現在以下幾個方面。

1.1 提高設計過程的可視化

設計工作的開展從性質上來講具有一定的發揮創造空間，因此，實際的設計效果與投入應用后的實際狀態可能存在一定的差異。這種差異如果過于明顯，會影響軌道交通設計的實際應用效果，這對于城市建設來講是會造成顯著負面影響的因素[1]。但有了BIM技術的支持，城市軌道交通的整體設計工作都可以依托具體的工程規劃設計數據生成階段性的動態圖像形式，便于設計人員更加直觀地觀察階段性設計工作的成果和狀態，這能夠為設計工作本身的開展提供便利，另一方面也能夠非常直觀地發現設計工作中存在的問題，及時在設計階段就進行更正和完善，避免給后續的施工建設環節帶來不良影響。

1.2 提高設計效果的精確性

設計效果的精確性提升主要依靠設計工作開展過程中依托于BIM技術對設計的階段性效果進行模擬呈現來實現，即依托BIM技術可將設計效果通過圖像的形式進行直觀呈現，當設計人員觀察到軌道交通設計的模擬通行和線路結構效果時，更便于其從城市軌道交通設計的設計出發對設計工作需要完善和改良的區域進行明確分析和確認，隨后在具體的設計方案制定和數據信息計算環節提高精確度，為整個設計工作的有效性提升提供保障。

1.3 提升設計工作整體的科學性

在城市軌道交通設計工作中，涉及的具體設計工作內容和關鍵要點都是有所差異的，不同的設計工作內容和關鍵要點在整個軌道交通設計環節中的作用發揮不僅取決于其自身的作用發揮效果，更會受到各個環節協同工作狀態的影響。因此，利用BIM技術對各個環節的協同工作狀態和細節問題進行碰撞檢查，能及時發現系統工作狀態下可能存在的協同工作隱患和問題，提高整個系統設計運行的有效性[2]。如圖1所示為某市城市軌道交通網絡規劃圖。

圖1 某市城市軌道交通規劃設計圖

2 BIM技術的應用原則分析

基于這種技術的先進性和實際應用中的實際效果要求，技術人員在具體應用中需要把握住以下幾方面內容。

2.1 全面把握技術應用的原理和方法

BIM技術的應用在實際中需要相關工作人員掌握其運行的基本原理和發揮作用的基本狀態。由于這一技術是依托計算機信息技術與互聯網絡發揮作用的，因此，在此技術投入應用的前期，要求技術人員對計算機系統以及這一技術的應用方法有較為全面的認知和應用能力。另外，在具體操作的觀察階段，也要求技術人員具備相應的能力素質，這是這一技術正在城市軌道交通規劃設計中發揮作用的基本前提條件。

2.2 做好監督和管理

BIM技術的應用結合不同的施工建設階段在具體的功能發揮要點和發揮方法上都是有所差異的，在具體投入應用時，需要管理人員與技術人員通過協同商量的方式找到此技術充分發揮作用的切入點，并且充分利用技術中的數據計算環節所獲得的數據信息為進一步的模型建立環節提供支持。作為監督和管理工作環節的人員而言，其自身應當注重在實踐中不斷分析和總結，針對技術應用的效果和其中存在的實際問題進行監督和管理，并且以此為契機積累個人的技術應用經驗，為更好地發揮這一技術的優勢提供便利。

2.3 重視技術應用的靈活性

這一點主要是指在BIM技術發揮作用的過程中，設計人員不僅要考慮這一技術系統的功能發揮效果和平臺的作用發揮效果，還需要結合城市軌道交通設計的實際需求對這一技術進行應用，避免在城市軌道交通的設計中過于依賴BIM技術系統所得出的分析數據，從而導致城市軌道交通的設計失去了實際應用中的有效性。

3 BIM技術的實際應用分析

BIM技術功能的有效發揮主要依托計算機信息技術平臺和各種不同的數據信息以及軟件，從城市軌道交通規劃設計的角度上來講，這一技術的應用需要結合設計工作的各個階段和環節尋找發揮作用的切入點。

3.1 場地分析階段的應用

這一階段的應用主要是指通過技術的應用對軌道交通設計的整體區域狀態進行分析。場地分析工作的開展是從宏觀角度上對城市軌道交通建設的效果進行規劃和分析的階段，對于后續的一系列設計工作的效果可能產生非常直接的影響。關于場地分析的方法，主要是依托具體數據信息來進行，且由于這一技術能夠對實際的設計效果進行模擬呈現，因此更便于設計者觀察場地設計的效果。在依托BIM技術進行軌道交通規劃設計的過程中，所需要的基礎數據信息資料包括地質環境資料、水文資料、建設區域的自然環境資料等，由于場地分析階段會涉及一部分數據測量和計算工作，相關工作人員可將這部分信息內容融入到整體的場地設計方案中，最終依托BIM技術的場地分析軟件，依托這些數據生成一份科學性和完整性相對更高的方案，或者從已經生成的方案中選擇最后的方案進行試運用，這是優化基礎環節的功能效果的有效方法[3]。

3.2 站點設計階段的應用

車站作為一個獨立的軌道交通運行環節空間，其自身的設計工作不僅要考慮到車站應當發揮的基本功能，更要從整個線路的建設角度分析不同站點的設置位置和面積規格等問題。只有將這兩方面問題進行全面考慮，才能取得更好的站點設計效果。從站點設計本身的角度上來說，其內部設計工作的開展也需要專業的技術和系統作支持，BIM技術作為先進性和精確性都能夠達到一定水平的先進技術，在車站設計中進行應用具有相應匹配性。不同的軌道交通站點由于位置的差異在整個交通系統中的運輸功能發揮要點也有所不同。在城市軌道交通設計中，不同的站點設置位置及其內部的結構設計是軌道交通設計中非常關鍵的部分。車站內部的結構設計以及站點位置的選擇，需要分別從微觀和宏觀兩個方面入手提升工作的準確性和有效性。另外，站點的日常運行狀態和不同時間節點的客流量也需要進行一定的模擬，以便為車次的運行安排提供基礎信息。在站點的設計階段，應用BIM技術可以在圖紙呈現模式下使相對比較抽象的站點設計呈現效果轉變為動態性和靈活性的動態圖像。可以幫助設計人員更加真實地掌握車站設計在實際應用中的效果，從而為設計工作的開展提供根本性支持[4]。

3.3 線路規劃設計中的應用

線路走向和整體分布網絡情況的規劃設計工作對于整個線路的影響都是非常大的，為了協調好不同類型獨立線路的運行需求，并且形成一個能夠和諧穩定運行的線路網絡，需要應用BIM技術為相關工作的開展提供支持。城市軌道交通的線路設計在現代城市建設中具有復雜性高、設計效果的網絡化程度高的特點，合理的規劃設計應當是在最大化利用城市內部的土地面積的基礎上設計出最為便捷且網絡覆蓋面最廣的軌道交通規模，其中必然會存在一部分交匯線路和聯通銜接線路，這些線路的規劃設計更需要通過碰撞檢查的方式對其具體設計中的運行可行性進行觀察和檢驗，BIM技術就可以以三維呈現的方式將各個不同方向、不同源頭的管線實現全方位的綜合規劃設計和檢驗，從而滿足現代城市交通運輸網絡規劃設計的實際要求。

4 BIM技術應用的未來發展趨勢

從未來發展趨勢的角度上分析，BIM技術作為一項技術先進性和實際應用便捷性很強的施工技術，在未來的應用前景必然是非常廣闊的。從本文探討的城市軌道交通的規劃設計工作出發進行分析可知，現階段的城市軌道交通設計工作正呈現出從技術層面到運行系統的完善層面都逐步提升和優化的趨勢。未來城市中的軌道交通網絡逐步向擴大的方向發展，BIM技術應當從技術難度和技術分析的精確度兩方面入手實現提升和完善，力求更加充分地發揮出此技術的重要作用。另外，城市軌道交通的施工建設中，此技術的應用精確性提升則需要依托專業的技術研發人員和數據模型的構建人員，從技術實施效果本身的提升入手到達更好的施工技術實施效果。

5 結束語

總的來說，城市軌道交通的規劃設計工作中，BIM技術的應用具有一定的必然性和必要性，依托這一先進技術為軌道交通的設計提供服務，不僅能夠取得更好的設計效果和觀察視角，更能夠從具體的設計環節入手，抓住要點的設計環節以提高設計工作的針對性，這是實現軌道交通設計現代化的一個重要的技術支持，作為設計人員，應當積極掌握這種技術的應用方法，并且結合不同的設計工作階段融合應用。