濱海軌道B1線BIM應(yīng)用平臺研發(fā)

王朋霞 陳志強(qiáng)

（1.天津?yàn)I海新區(qū)軌道交通投資發(fā)展有限公司，天津 300450；2.北京城建勘測設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，北京 100020）

1 BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

軌道交通項(xiàng)目是一項(xiàng)綜合性復(fù)雜工程，從建設(shè)投資到運(yùn)營實(shí)施階段，涉及建設(shè)方、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等多個參建方協(xié)作溝通，其中信息的生成、傳遞、處理和應(yīng)用的過程十分重要。

BIM技術(shù)在軌道交通項(xiàng)目的投資、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等全生命周期的應(yīng)用，可切實(shí)高效地提高項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量，為后期的運(yùn)維管理提供高效、可靠的數(shù)據(jù)保障。

近些年，BIM、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的應(yīng)用，提高了工程建設(shè)水平。但從單一解決方案類應(yīng)用比較多，真正深入業(yè)務(wù)層面的整體性應(yīng)用有限，項(xiàng)目管理體系與BIM等技術(shù)的融合更少。

只有基于BIM搭建各類信息系統(tǒng)平臺之間的聯(lián)系、搭建信息系統(tǒng)總體框架、發(fā)揮相關(guān)數(shù)據(jù)的價(jià)值及效用、搭建信息系統(tǒng)的安全運(yùn)行體系，實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)匯聚共享，以數(shù)據(jù)驅(qū)動項(xiàng)目管理；實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目參與方信息協(xié)同，降低參建各方的溝通成本，采用數(shù)據(jù)分析輔助管理動作，才能真正提高地鐵建設(shè)的管理水平。

2 BIM應(yīng)用平臺研發(fā)

2.1 項(xiàng)目概況

B1線一期工程線路如圖1所示。

圖1 B1線一期工程線路

天津市軌道交通B1線是天津市濱海新區(qū)城區(qū)南北方向的骨干線，是沿核心區(qū)客流主流向布設(shè)的放射線路。B1線線北起黃港車輛段，南至中部新城。全線均位于濱海新區(qū)，大部分位于濱海核心區(qū)以內(nèi)。線路處于濱海新區(qū)南北經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶，連接欣嘉園、津秦客專濱海樞紐站、海洋高新區(qū)、塘沽老城區(qū)、于家堡樞紐站、中心商務(wù)區(qū)、中部新城等主要片區(qū)。線路主要沿欣嘉園南路、海德路、云山道、河北西路、河北路、上海道、于家堡及南部新城規(guī)劃主干道敷設(shè)。

2.2 建設(shè)目標(biāo)

天津?yàn)I海新區(qū)軌道交通B1線工程建設(shè)通過運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（GIS）、建筑信息管理技術(shù)（BIM）、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)，建立貫穿項(xiàng)目建設(shè)全生命周期的綜合化BIM應(yīng)用管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地鐵全線可視化、設(shè)計(jì)成果最優(yōu)化、施工過程數(shù)字化、運(yùn)營維護(hù)智慧化。通過BIM軟件系統(tǒng)與其他管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對接，全面推進(jìn)信息化建設(shè)、提高信息化管理能力，為未來實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)字地鐵系統(tǒng)工程奠定堅(jiān)實(shí)可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.3 平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)

BIM軟件平臺將選用基于Web的B/S架構(gòu)，可支持業(yè)界流行的瀏覽器（瀏覽器內(nèi)核不低于Internet Explorer10.0版本），滿足和市場上瀏覽器同步升級的要求。系統(tǒng)提供桌面端、大屏端、移動端三種終端形式，充分滿足用戶的需求及業(yè)務(wù)需要。

系統(tǒng)的架構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)

2.4 功能設(shè)計(jì)

在平臺的功能設(shè)計(jì)上，從實(shí)際業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景考慮，應(yīng)充分滿足項(xiàng)目建設(shè)期的辦公需要與管理要求。具體功能包括了征拆、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工的各個階段，涵蓋了質(zhì)量、進(jìn)度、安全、成果等各項(xiàng)管理要點(diǎn)。

（1）設(shè)計(jì)管理功能。

按照設(shè)計(jì)總體的篇冊劃分對全線的圖紙進(jìn)行分類。按照院內(nèi)三級審查、總體審查、強(qiáng)審單位審查、正式出圖等標(biāo)志性階段將各個設(shè)計(jì)標(biāo)段的出圖進(jìn)度展現(xiàn)到平臺中。對各設(shè)計(jì)標(biāo)段的成果和審批狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可對超期未完成的圖紙進(jìn)行標(biāo)注，備注逾期原因及后續(xù)完成時間。

圖紙送審流程如圖3所示。

圖3 圖紙送審流程

（2）進(jìn)度管理功能。

基于三維數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對各標(biāo)段現(xiàn)場施工進(jìn)度計(jì)劃的三維形象展示；將系統(tǒng)與移動端結(jié)合，通過移動端上報(bào)現(xiàn)場的實(shí)際進(jìn)度信息，通過系統(tǒng)展示和三維形象對比。通過對每個車站和區(qū)間、車輛段、控制中心每天的施工現(xiàn)場情況進(jìn)行抓拍，將項(xiàng)目的整體施工情況進(jìn)行視頻快放，與BIM模型的虛擬施工進(jìn)度進(jìn)行對比，輔助施工單位和業(yè)主對進(jìn)度進(jìn)行把控。

施工進(jìn)度三維形象展示如圖4所示。

圖4 施工進(jìn)度三維形象展示

（3）質(zhì)量管理功能。

本系統(tǒng)為BIM系統(tǒng)的子模塊，旨在通過信息化手段輔助線下傳統(tǒng)質(zhì)量管理流程，并最大限度上實(shí)現(xiàn)文件之間的鏈接和使用者之間的互動，提高軌道交通建設(shè)期質(zhì)量管理工作的整體效率。系統(tǒng)通過質(zhì)量表單、規(guī)章制度、文檔管理、綜合統(tǒng)計(jì)四個子模塊實(shí)現(xiàn)以上功能需求。

（4）安全管理功能。

作為核心功能之一的安全管理，利用BIM技術(shù)呈現(xiàn)全線227個風(fēng)險(xiǎn)源的空間位置，將3 686個監(jiān)測點(diǎn)信息與平臺搭載的BIM模型聯(lián)動，對監(jiān)測點(diǎn)每日的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，通過查看監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)源的狀態(tài)。針對數(shù)據(jù)異常變化，會提示監(jiān)測點(diǎn)的位置和預(yù)警等級，提示施工單位及時采取相應(yīng)措施。依據(jù)隱患清單中的35類、1 818條隱患，集中在BIM平臺記錄并展示所有隱患的類型分布、級別分布、工點(diǎn)工程分布、隱患態(tài)勢，使隱患排查工作具有明確的指導(dǎo)性。

輔助監(jiān)理巡查依據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)與隱患排查的定點(diǎn)數(shù)據(jù)、預(yù)警信息，有針對性、指向性地派發(fā)巡檢任務(wù)，設(shè)定隱患排查的標(biāo)準(zhǔn)路徑，形成發(fā)現(xiàn)、整改、確認(rèn)、消除，對隱患的管理閉合。對采集的隱患數(shù)據(jù)進(jìn)行云存儲和大數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步提升安全管理的科學(xué)性。

（5）族庫管理功能。

為了全面提高模型質(zhì)量與效率，針對項(xiàng)目特點(diǎn)及不同專業(yè)，以實(shí)現(xiàn)各參建方的共享目的，創(chuàng)建BIM族庫。結(jié)合設(shè)備設(shè)施編碼規(guī)則，對大量、繁雜的族庫文件進(jìn)行統(tǒng)一分類與編碼；對族庫的用戶進(jìn)行權(quán)限管理，確保使用的同時對族文件的所有權(quán)；不斷完善對族文件的增、刪、改、查等功能，滿足對族庫更新管理；使用與管理流程的合理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)各階段、各參與方之間的族文件資源共享需求。

（6）規(guī)劃征拆功能。

對開發(fā)城市線路周邊用地規(guī)劃信息、建構(gòu)筑物的征拆信息等城市規(guī)劃信息進(jìn)行分類管理，實(shí)現(xiàn)對不同地塊的快速劃分、對建構(gòu)筑物征拆信息的錄入和分類查詢。將多源、多格式的色塊圖、地形圖、衛(wèi)星影像、線路規(guī)劃成果數(shù)據(jù)、規(guī)劃紅線、規(guī)劃核定圖在同一個平臺下的進(jìn)行疊加展示，與三維模型結(jié)合，對比分析站位、出入口位置、區(qū)間走向合理性，輔助站線位的比選分析、地鐵上蓋項(xiàng)目的商業(yè)規(guī)劃、周邊交通的導(dǎo)行論證。

征拆方面，將所有相關(guān)資料進(jìn)行存檔和管理，并以電子化手段保存所有文檔，并根據(jù)征拆資料，結(jié)合三維模型錄入待拆建構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)形式、待拆建構(gòu)筑物風(fēng)險(xiǎn)等級、拆遷審批情況等信息。在平臺中，利用GIS可以全面、完整、直觀查看到整條線路的征拆情況，并快速定位查找到相應(yīng)位置，為征拆工作的進(jìn)度管理提供有力支持。

3 結(jié)語

依托濱海軌道交通濱鐵1號線（B1線）一期工程，通過運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（GIS）、建筑信息管理技術(shù)（BIM）、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)，建立一個全面的、時效的、智能的數(shù)字地鐵建造基礎(chǔ)信息平臺，打造基于BIM、GIS和物聯(lián)網(wǎng)的地鐵建設(shè)綜合管控平臺，為未來實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)字地鐵系統(tǒng)工程奠定堅(jiān)實(shí)可靠的技術(shù)基礎(chǔ)，落實(shí)較為完整的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作。