轨道交通BIM应用现状及发展趋势论文_张鹏

轨道交通BIM应用现状及发展趋势论文_张鹏

天津天乐国际工程咨询设计有限公司 天津 300000

摘要:轨道交通作为一种高容量、低能耗、绿色安全的现代立体交通系统,在我国得到了迅速发展。从项目立项到轨道交通建设竣工验收,采用BIM系统进行配套服务,提高效率。随着BIM系统应用深度和广度的不断加深,问题也逐渐增多。只有纠正不足,充分发挥优势,才能更好地实现轨道交通建设的高效发展。

关键词:轨道交通;BIM应用;现状;发展趋势

1 BIM系统优越性

1.1 BIM系统在轨道交通建设领域可实现全流程智能控制

可以用于规划设计控制管理、建筑设计控制管理、招投标控制管理、造价控制、质量控制、进度控制、合同管理、物资管理、施工模拟等全流程智能控制,提高工作效率,增加经济效益。

1.2 BIM系统在轨道交通建设领域可实现全流程协同工作

在设计阶段采用BIM技术,各个设计专业可以协同设计,可以减少错、漏、碰、缺等设计缺陷。在施工阶段,各个管理岗位、各工种、工序的协同工作,可以提高管理效率。

1.3 BIM系统在轨道交通建设领域可实现全建设周期的信息互通共享

通过工程交互平台将参与建设的五大责任主体单位并入系统,完成共同协作,取得更好的效果。

2 城市轨道交通行业概述

城市轨道交通指采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通。目前国际轨道交通有轻轨、地铁、有轨电车等多种类型。城市轨道交通具有节省用地,运能大的特点。每单位运输量能耗量少,采用电力牵引对环境污染小。

随着经济的发展,流动人口与机动车数量增加,我国大城市生产布局不合理结构性缺陷突出,引发交通堵塞,人均居住面积狭小等系列严重问题。城市轨道交通的开通运营具有极强的社会效益,能缓解地面交通压力,改善城市投资环境,带动沿线土地资源升值。此外,快速轨道交通能根据土地供应状况,尽量减少与其他建筑物争用土地。适合我国大城市人口密度高,污染严重的特点。轨道交通工程减少能弥补大城市轨道交通结构缺陷,为城市空间布局,产业等多方面内部结构升级提供动力。

一方面,城市轨道交通建设项目投资大,一项轨道交通建设投资需耗费资金数十亿,使工程资金风险很高。轨道交通建设项目从筹划运作到运营需耗用5年左右的时间。另一方面,轨道交通项目是城市生命线工程,关系到居民的生产生活,能促进房地产市场的开发,带动地区及城市的繁荣发展。同时,有助于消除大城市结构缺陷,扩大内需,促进城市的可持续发展。

3 城市轨道交通行业发展现状

中国当前处于城镇化高速推进阶段,每年有两千万左右的新增城市人口,为中国现有城市交通基础设施带来了巨大的挑战,城市轨道交通建设成为了城市交通发展的首选。城市轨道交通建设有利于带动城市空间格局的变化,

带动城市周边地区的经济增长。我国城市轨道交通建设始于1965年(北京地铁1号线),此后一段时间内发展缓慢。轨道交通运营以上海市643km位居榜首。

城市轨道交通设备承担大型公交运输功能,系统的安全性必须放在首位。城市轨道交通设备建设有望成为继铁路大规模投资后的新投资热点,预计城市轨道交通设备建设将拉动周边地产、钢铁建材、电子电气等系列产业。

随着我国城镇化规模不断扩大,据预测,到2020年城镇化率将达到60%以上,超100万人口的城市将超200个。随着城市范围的拓展,城市小汽车不断增多,交通拥堵已成为困扰城市发展的主要问题。

轨道交通项目包括土建、运营管理、投资经济等系统,有多个单独分项分部工程。城市轨道交通的快速发展带动了相关产业发展,对相关专业人才需求大量增加,带动了高职院校教育的改革。

城市轨道交通设备具有快捷环保等诸多优势,是解决城市交通拥堵问题的必然选择。我国未来将加大政策支持力度,通过中央预算内投资补助等方式支持重大工程项目建设。

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4 BIM系统在轨道交通运用现状

4.1 BIM模型建模时间较长

BIM模型建模是庞大的系统工程,本身建模时间需要很长的过程,而且受制于设计院各专业提供图纸之后才能开始建模。在工程开始应考虑足够的建模时间。

4.2 BIM系统在设计上解决空间管线碰撞的运用

目前轨道交通项目BIM系统所使用的基本功能是致力于解决空间管线碰撞。BIM系统已三维立体可视化直观展示空间管道安装位置,通过系统碰撞分析系统自动调整现有已碰撞管线翻弯走向,可完全取代设计院综合管线专业工程师。

4.3 BIM系统在造价上解决施工材料工程量自动统计和精确下料

有实际工程经验证明,BIM系统统计工程量与实际工程量相似度达到惊人的99%以上。传统专业软件统计工程量,仅能通过图纸统计主材,平面图未绘制的立管及转弯不在总量内,必须人工另行计算,且相差较大。BIM系统软件统计材料不仅能精确统计主材和辅材,还能可视化指导材料下料及预制工作。减少造价计算工作、控制工程造价。

5 轨道交通建设展望

针对轨道交通项目建设的实际问题,依托BIM系统强大功能,展望BIM在轨道交通行业前景。

5.1 充分利用3D模型可视化带来的工程直观性、造价可控性

设计必须由二维向三维进步,实现BIM系统软件与工业产品设计PDM(ProductDataManagement)一样的应用。工程设计已由早期手绘图纸发展到计算机辅助设计(ComputerAidedDesign),但CAD的功能使用仅限于二维功能,大部分专业软件也是基于CAD研发,三维功能要么没有,要么不好使用。BIM系统软件既可视化,又可正确统计工程量。设计院的设计成果文件除蓝图外,还必须提供三维模型文件。施工人员只要按可视化的3D模型设计成果施工,做好质量控制、进度控制、安全控制、成本控制,做好本职工作就能轻松完成建设任务。

5.2 整合设计和BIM资源,缩短BIM建模时间和设计费用支出

通过设计招标涵盖BIM系统设计,或者通过EC模式,建立直通高效的信息传输机制,减少信息传输时长,有效缩短建模时间。根据某城市招标结果,25个车站BIM设计费用达2000万,综合管线设计25站设计费用大概是800万,如果通过整合,可节约设计费用的25%以上。

5.3 BIM系统设计平台搭建

对于工程而言,交互平台尤为重要,现阶段的交互平台已不仅局限于电话、邮件的信息传递,未来的交互平台应该以数据中心为平台、各终端为支点,辅助及时信息提醒的高效运行体系。设计上,通过协同设计建立统一的设计及交付标准,所有设计专业及人员在一个平台上进行设计,有效减少设计内部信息不畅导致的错、漏、碰、缺,真正实现所有图纸信息元的单一性,实现一处修改其他自动修改,提升设计效率和设计质量。

5.4 BIM系统交互平台扩建

通过扩建BIM系统交互平台将工程五大责任主体并入系统,通过有效的数据流完成对工程全寿命周期的有效控制。做到设计有理可依,过程有据可查,工序衔接有序,施工全工程可视,质量全程管控,造价一目了然,运营维护周期预判,为轨道交通建设创造新的效率和价值。

结束语

综上所述,轨道交通建设已成为城市交通建设发展的必然趋势,我国城市轨道交通建设近年来取得了很大成效,但也存在一定的问题,需要国家充分结合当前发展现状,对城轨交通建设发展趋势进行整体性把握,有效推动城市轨道交通事业蓬勃发展。

参考文献

[1]礼诗桐.城市轨道交通行业融资问题研究[D].大连:东北财经大学,2016.

[2]周晓勤.中国城市轨道交通发展中的PPP模式[J].城市轨道交通,2018(1):6-9.

论文作者:张鹏

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/20

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