城市軌道交通項目管理領域BIM的踐行探索

朱云浩

（中鐵上海工程局集團有限公司，上海 200000）

0 引言

軌道交通是城市基礎設施建設的關鍵內容，影響著人們的出行質量與生活品質。科學開展城市軌道交通項目管理工作有利于優化資源配置、提高施工質量，因此需要利用BIM 等先進技術手段開展項目管理工作，彌補傳統項目管理方式的不足。

1 城市軌道交通與BIM概述

1.1 城市軌道交通

城市軌道交通即為城市客運交通提供服務的交通系統，主要指以電力為動力，以輪軌運行方式為特征的車輛、軌道，具有速度快、安全性高、成本低等優勢，被稱之為“綠色交通”［1］。當前，我國已經構建軌道交通系統的城市有北京、上海、廣州、天津、深圳、重慶等39座城市。

1.2 BIM

BIM 即建筑信息模型，指的是以三維圖形為主，為建筑學、土木工程學以及工程學提供服務的電腦輔助設計技術。在工程中應用BIM 技術可以全面采集工程信息，對工程設計、施工以及運行等各個環節進行全面管理。相比于傳統技術，BIM技術具有可視性、模擬性、協調性、可出圖性以及優化性等特點，其中可視性指的是可以通過三維立體實物圖形展現工程情況，實現工程構件的可視化；模擬性在工程的各個階段都發揮著重要作用，例如在工程設計階段可以進行節能模擬、熱能傳導模擬，在招投標階段可以進行4D 模擬，在運營維護階段可以進行緊急情況模擬；協調性即可以協調工程各個專業，避免產生專業矛盾；可出圖性即直接根據工程信息形成圖紙；優化性即可對工程的參數進行優化［2］。近年來，我國越來越注重BIM 技術的應用，于2016 年制定了《建筑信息模型應用統一標準》（GB/T 51212—2016），于2017年發布了《建筑信息模型施工應用標準》（GB/T 51235—2017）等文件，為BIM技術的應用提供了指導。

2 城市軌道交通項目管理中存在的問題

2.1 管理意識淡薄

城市軌道交通項目的建設難度較大，在建設過程中會受到環境、政策、市場等各種因素的影響，所以需要做好項目管理工作，降低項目建設難度。但從實際情況來看，部分企業的項目管理意識較為淡薄，沒有意識到項目管理工作的重要性，導致項目管理流于形式。同時，部分企業更注重項目利益，認為項目管理工作無法直接產生效益，所以不夠重視項目管理工作。

2.2 管理模式落后

近年來，城市化進程逐漸加快，城市軌道交通項目的數量越來越多，人們對軌道交通系統的質量、安全性等各個方面也提出了更高的要求。但大多數企業仍然采用粗放型管理模式，沒有將項目管理貫徹落實在項目實施的各個環節中，導致項目管理效果較差。例如，部分企業的項目管理水平較低，沒有進行精細化管理與全生命周期管理，導致項目管理效果不理想。

2.3 管理細節不合理

第一，在城市軌道交通項目中，業主可以自行進行項目管理，也可以委托第三方進行項目管理，但是在管理工程中業主沒有與相關參與方進行必要的溝通，沒有明確自身的訴求，導致項目管理缺乏目標和方向［3］。第二，大多數項目管理人員都更注重項目建設過程中的管理工作，忽視了項目決策、項目設計階段的管理工作。第三，沒有做好項目工期控制工作與施工組織管理工作，導致管理質量下降。第四，項目管理的各個環節相互獨立、相互分離，無法充分發揮管理工作的作用。第五，在管理過程中沒有做好數據成本分析工作、成本控制工作，加大了工程建設成本。

2.4 管理制度不健全

健全的管理制度可以為項目管理指明方向并約束管理人員的行為，但部分企業的管控機制不夠健全，嚴重影響到了項目管理效率。第一，企業的項目管理機制缺乏針對性。從實際情況來看，大多數企業都更注重自身的經濟利益，對制度體系的研究力度不夠。例如，部分企業一直都采用一套項目管理制度，沒有根據城市軌道交通項目的具體情況調整項目管理制度的具體內容，導致項目管理制度不符合實際要求。第二，企業的項目管理機制缺乏完善性。城市軌道交通項目管理包括諸多環節，例如決策階段的管理、設計階段的管理、施工階段的管理等，也包括諸多內容，如質量管理、成本管理、進度管理等，但部分企業構建的項目管理體系存在很多漏洞，不夠全面。

3 城市軌道交通項目管理中應用BIM的意義

傳統的項目管理方式存在諸多問題，而應用BIM 技術有利于提升項目管理質量。第一，有利于為項目決策與項目設計提供支持。BIM 技術在城市軌道交通項目的各個階段中都發揮著重要作用，可以為項目決策與設計提供有效支持。在項目決策階段中應用BIM 技術可以分析項目的建設成本以及經濟效益，判斷項目的可行性。在設計階段中應用BIM 技術可以通過3D 手段進行專業碰撞檢查，優化管道施工方案。第二，有利于增強項目管理的直觀性。在項目管理中應用BIM 技術可以自動計算城市軌道交通項目的工程量，也可以構建軌道交通項目的三維立體模型，項目管理人員可以根據三維模型進行項目管理，增強項目管理的針對性與精準性［4］。第三，有利于優化管理資源配置。在城市軌道交通項目管理中應用BIM 技術可以優化管理資源配置，提高資源利用率。第四，有利于增強風險抵御能力。城市軌道交通項目建設會受到諸多因素的影響，應用BIM 技術可以采集項目建設信息以及市場信息，從而控制項目的投資風險，增強企業的風險抵御能力。第五，有利于提高施工質量。在項目管理過程中，管理人員可以利用BIM 技術進行虛擬施工，明確施工進度、增強施工協調能力。

4 城市軌道交通項目管理中應用BIM的策略

為了提升城市軌道交通項目管理質量，項目管理人員可以利用BIM 技術對項目進行全生命周期管理（見圖1）。

圖1 基于BIM的城市軌道交通項目全生命周期管理

4.1 項目決策階段中應用BIM的策略

項目決策是城市軌道交通項目全生命周期管理的前提和基礎階段。在項目決策階段中需要從組織、管理、技術以及經濟等各個方面分析項目的可行性并制定項目方案，為項目建設提供依據。具體來說，在城市軌道交通項目的決策階段應進行環境調查，充分了解項目的自然環境、政策環境、市場環境以及經濟環境并制定環境分析報告；應進行項目論證，明確項目建設目標；從地域規劃以及區域經濟等角度分析項目功能以及項目面積分配；對項目進行組織、管理、技術以及經濟策劃；分析項目風險［5］。項目決策階段的管理難度較大，會出現項目方案與數據的關聯性不足等問題，為此項目決策人員需要利用BIM 技術進行決策管理。在應用BIM技術時，項目決策人員需要明確BIM 技術目標以及各個參與方的角色，完善BIM 所需要的資源等要素。其次，需要構建BIM 技術團隊，為BIM 技術的應用提供人才支持，科學開展項目決策管理工作。此外，需要優化BIM技術的硬件環境與軟件環境。

4.2 項目設計階段中應用BIM的策略

項目設計會影響到城市軌道交通項目的管理效果，在設計過程中需要根據城市軌道交通項目的建設需求設計施工圖紙，并制定投資、進度等方面的控制方案。即設計人員需要根據實際情況進行項目設計，確保項目設計符合工程要求；對工程進行可行性分析，明確項目總投資的風險、制定項目投資控制方案；科學編制項目進度計劃，分析項目進度控制中存在的風險；根據質量標準制定質量控制方案；根據項目特點擬定項目合同并對合同風險進行管理；全面采集工程信息。所以，城市軌道交通項目設計階段所涉及的工作內容較多，管理難度較大，會出現設計圖紙不符合項目要求、專業之間產生碰撞等問題。為此，項目設計人員可以利用BIM 技術進行工程設計，將傳統的二維圖紙轉變為三維模型，增強項目設計的合理性。首先，項目設計人員可以利用BIM 技術進行概念設計，并構建3D 立體模型，更直觀地展現項目平面視圖。其次，項目設計人員可以利用BIM 技術進行專業協同設計與專業碰撞檢測，即利用BIM 技術調整三維模型的參數，并構建環境模型、光照模型，對各個專業進行碰撞檢測，減少不同專業之間的沖突。再次，城市軌道交通項目的設計難度較大，且會出現設計變更等情況，項目設計人員可以利用BIM 技術自動更新項目模型的參數，降低設計變更的難度。同時，可以利用BIM 技術構建3D 模型平臺，并利用IPD模式將設計與施工緊密連接起來，促進設計人員與施工單位的溝通。此外，城市軌道交通項目的工程量較大，總投資額較高，所以需要利用BIM 技術進行預算編制，控制項目成本。BIM 技術具有自動計算工程量、自動計算預算等功能，可以幫助財務人員控制成本。

4.3 項目施工階段中應用BIM的策略

城市軌道交通項目的施工周期較長，需要做好質量控制、安全控制、投資控制、進度控制等方面的工作。在質量控制中需要制定質量控制方案，對施工單位的資質進行審核，加大對技術與質量的管理力度；在安全控制中需要完善安全生產責任制，加大安全監督力度；在投資控制中需要編制資金使用報表，對資金使用情況進行嚴格管理；在進度控制中需要科學制定施工進度計劃，編制進度控制報告［6］。城市軌道交通項目施工管理工作的難度較大，會出現施工現場協調難度大、施工不可預見性較強、施工管理不到位等問題。為此，項目管理人員可以利用BIM 技術分析施工圖紙的設計意圖、對施工現場進行可視化模擬、對大型機械設備進行分析。第一，項目管理人員可以利用BIM 技術分析施工圖紙的設計意圖，及時發現施工圖紙中的不合理之處，并對施工圖紙進行優化和調整，從而提高城市軌道交通項目的施工質量。第二，項目管理人員可以利用BIM 技術分析施工現場。項目管理人員可以利用BIM 技術對施工現場的施工情況進行模擬，并調整BIM 三維模型，增強三維模型與現場施工狀況的一致性，從而對施工現場進行實時監控，提升施工質量。第三，項目管理人員也可以利用BIM 技術與4D 軟件對項目進度計劃進行綜合分析，實現三維模擬施工，加大對施工進度的控制力度。同時，項目管理人員可以利用BIM 技術采集項目信息，提升施工單位的協作施工能力，繼而提高施工效率、縮短施工周期。第四，項目管理人員可以利用BIM 技術進行大型機械設備分析，對機械設備的運行狀態進行全面監控，增強施工安全性。第五，項目管理人員可以利用BIM 技術進行資源管理。項目管理人員應根據城市軌道交通項目的實際情況構建BIM 5D 模型，并在模型中輸入相應的數據信息，從而利用BIM 數據信息模型匯總工程量，自動統計人力、施工材料、施工設備等資源，優化資源配置，降低施工過程中出現材料堆積、設備閑置、人員誤工等問題，提高資源利用率。第六，項目管理人員可以利用BIM 技術進行成本控制。項目管理人員可以利用BIM 5D 數據信息模型將施工進度計劃與定額清單結合起來，從而控制各個施工環節的成本。且項目管理人員可以利用相關軟件優化資源配置，通過虛擬施工對成本計劃進行模擬，從而對成本管控的質量進行客觀評價，若成本計劃中存在問題須及時通過有效措施解決。其次，項目管理人員應利用BIM 5D 技術平臺加大成本數據控制力度，對資源曲線與資金曲線進行對比分析，實現成本的精細化管理。第七，項目管理人員可以利用BIM 技術進行數據信息管理。BIM 技術也具有信息共享這一功能，可以為城市軌道交通項目施工信息的存儲與傳輸提供技術支持。項目管理人員可以利用BIM 平臺采集項目施工信息，將相關的數據信息傳輸給業主、監理單位等參與方，確保各個參與方都能夠及時了解項目施工情況。

4.4 項目運營維護中應用BIM的策略

運營維護階段的周期也比較長，做好城市軌道交通項目的運營維護工作有利于提升項目運行質量。在城市軌道交通項目運營維護時需要科學制定維護計劃、選擇維護方法、優化維護周期。項目管理人員可以利用BIM 技術進行運營維護管理，實現數據共享。即利用BIM 技術進行空間管理，加大信息整合力度；利用BIM 技術與監控系統對相關設施進行實時監控并做好設施的維護、維修以及更新等工作；利用BIM 技術進行資源整合、優化運維管理規劃；利用BIM技術與監控設施進行項目優化管理，全面優化空間環境、能源運行以及機械設備；利用BIM技術與監控設施進行公共安全監控、設施設備監控以及應急指揮，增強城市軌道交通運行的安全性。

5 結語

傳統的城市軌道交通項目管理采用的是粗放型管理模式，沒有對項目的各個環節進行全面管理。將BIM 技術與項目管理結合起來有利于實現精細化管理與全生命周期管理，因此項目管理人員需要充分發揮BIM 技術在項目決策、項目設計等各個階段中的作用，進一步提升項目管理質量，從而實現企業利益的最大化。