原中國(guó)鐵路總公司：將BIM確立為鐵路信息化的主要技術(shù)框架

近日，Bentley(奔特力)中國(guó)發(fā)布2020中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化杰出成就獎(jiǎng)。中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)、秘書長(zhǎng)盛黎明榮獲“基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化終身成就獎(jiǎng)”榮譽(yù)稱號(hào)，表彰她在鐵路行業(yè)BIM應(yīng)用方面的積極實(shí)踐和卓越成績(jī)。

鐵路應(yīng)用BIM有哪些現(xiàn)實(shí)意義?應(yīng)用現(xiàn)狀如何?還有哪些短板?圍繞這些問(wèn)題，記者采訪了盛黎明。

支撐優(yōu)質(zhì)設(shè)計(jì)高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)智慧運(yùn)營(yíng)管理

同交通運(yùn)輸行業(yè)其他領(lǐng)域相比，鐵路BIM應(yīng)用起步較晚。2013年，原中國(guó)鐵路總公司明確，將BIM確立為鐵路信息化的主要技術(shù)框架，同年成立了中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟，強(qiáng)力推動(dòng)鐵路BIM研究與應(yīng)用，并于2014年分別啟動(dòng)了寶蘭客專石鼓山隧道和渝黔鐵路新白沙沱大橋的BIM試點(diǎn)，2015年持續(xù)安排了16個(gè)BIM試點(diǎn)項(xiàng)目。

“雖然起步較晚，但‘統(tǒng)一規(guī)劃、步調(diào)一致’一直以來(lái)都是鐵路行業(yè)的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)幾年的努力，我們已經(jīng)有了不少精品工程。”盛黎明說(shuō)，鐵路工程投資龐大、專業(yè)多、技術(shù)復(fù)雜、建設(shè)周期長(zhǎng)、參與方眾多，鐵路BIM應(yīng)用將有力支撐優(yōu)質(zhì)設(shè)計(jì)、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)乃至智慧運(yùn)營(yíng)管理。

盛黎明介紹，京張高鐵是應(yīng)用BIM等新技術(shù)打造的“精品工程”代表之一。2017年6月，原中國(guó)鐵路總公司對(duì)京張高鐵建設(shè)下發(fā)了《中國(guó)鐵路總公司關(guān)于建設(shè)精品工程、智能京張有關(guān)工作的通知》，明確要求精細(xì)化設(shè)計(jì)、應(yīng)用基于BIM技術(shù)的運(yùn)維平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生鐵路，并向運(yùn)營(yíng)進(jìn)行數(shù)字化交付。這是本項(xiàng)目研究和實(shí)踐的重點(diǎn)。

在建設(shè)階段多、專業(yè)多、參建方多的情況下，將各種模型、數(shù)據(jù)、信息整合統(tǒng)一到一個(gè)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)BIM+GIS綜合展示是本項(xiàng)目面臨的另一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

盛黎明介紹，面對(duì)挑戰(zhàn)，項(xiàng)目以中國(guó)鐵路BIM系列標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，國(guó)鐵集團(tuán)工管中心組織京張公司、中鐵咨詢、鐵科院以及相關(guān)施工單位啟動(dòng)了以“三站三隧”為代表的基于BIM技術(shù)的京張智能建造探索及研究。項(xiàng)目于2018年啟動(dòng)了BIM技術(shù)在京張四電和軌道專業(yè)的應(yīng)用，并開展了基于BIM技術(shù)的運(yùn)維平臺(tái)研究。通過(guò)Bentley ProjectWise，項(xiàng)目建立了圍繞設(shè)計(jì)傳遞、施工管控、數(shù)字交付等階段的協(xié)同工作管理平臺(tái)，提高了設(shè)計(jì)與施工溝通的效率。京張高鐵的實(shí)踐對(duì)中國(guó)和全球都將起到一定的行業(yè)引領(lǐng)和示范作用。

完善鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)體系

為保證鐵路BIM信息模型能夠在工程全生命周期內(nèi)有效共享和傳遞，必須建立一個(gè)完備的鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)體系。盛黎明介紹，這個(gè)體系包含兩部分，一是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(軟件開發(fā)者)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、信息語(yǔ)義標(biāo)準(zhǔn)、信息傳遞標(biāo)準(zhǔn);二是實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)(工程實(shí)施者)，包括資源標(biāo)準(zhǔn)、行為標(biāo)準(zhǔn)、交付標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)同管理。中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟已經(jīng)牽頭編制了16項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前，第一部分標(biāo)準(zhǔn)日漸完善，第二部分標(biāo)準(zhǔn)尚有欠缺。

隨著中國(guó)鐵路“走出去”，BIM標(biāo)準(zhǔn)也逐漸走向世界。中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟加入了(building SMART)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，并于2018年成為該組織的戰(zhàn)略會(huì)員。2017年開始，中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟牽頭編寫國(guó)際鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)，與7個(gè)國(guó)家共同完成鐵路軌道、能源、通信、信號(hào)的IFC4*3部分，2020年開始對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證工作，預(yù)計(jì)今年可以完成。

在牽頭國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟始終牢牢把握話語(yǔ)權(quán)，提升我國(guó)影響力。“在發(fā)達(dá)國(guó)家面前，我們是發(fā)展中國(guó)家。我們時(shí)常能聽(tīng)到各種懷疑的聲音，所以必須拿出最好的成果，展現(xiàn)我們的技術(shù)能力和水平。”盛黎明說(shuō)，在參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，她們格外注重彰顯中國(guó)貢獻(xiàn)，“聯(lián)絡(luò)其他國(guó)家共同提出要求，將對(duì)標(biāo)準(zhǔn)編寫有貢獻(xiàn)的團(tuán)體及個(gè)人記錄在標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)明中。”

面向數(shù)字化的未來(lái)，中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟的研究領(lǐng)域和實(shí)踐應(yīng)用將聚焦在哪些方向和項(xiàng)目上?盛黎明介紹，相比建筑工程等單體工程，鐵路是線狀工程，單位單項(xiàng)工程數(shù)量多，場(chǎng)景更宏大，需要與地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)融合展示，但BIM和GIS數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一;鐵路BIM涉及專業(yè)面多，許多專業(yè)是建筑領(lǐng)域所沒(méi)有的;沒(méi)有成熟的BIM設(shè)計(jì)軟件，因此，BIM技術(shù)在鐵路行業(yè)的應(yīng)用還有大量基礎(chǔ)性、前瞻性、突破性的工作要做。

一是BIM標(biāo)準(zhǔn)研究。在國(guó)際BIM聯(lián)盟BSI框架下，繼續(xù)推進(jìn)BIM標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化工作，由中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟牽頭的IFCrail 項(xiàng)目已經(jīng)完成了第一階段軌道、接觸網(wǎng)、通信、信號(hào)等專業(yè)IFC標(biāo)準(zhǔn)的編制，正在進(jìn)行軟件驗(yàn)證。同時(shí)，繼續(xù)豐富完善中國(guó)鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)體系，在已經(jīng)完成的鐵路BIM模型建立和交付等標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，加快標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)程。在標(biāo)準(zhǔn)之下，BIM軟件的開發(fā)與工程化應(yīng)用就成為重中之重。Bentley等軟件企業(yè)作為中國(guó)鐵路BIM聯(lián)盟的會(huì)員單位，一直在合作推進(jìn)BIM軟件和數(shù)字化解決方案在線路、站場(chǎng)等鐵路行業(yè)的開發(fā)和應(yīng)用。在二次開發(fā)層面，中國(guó)BIM聯(lián)盟提出了“伴隨性服務(wù)”的要求，軟件廠商積極配合。目前，Bentley等企業(yè)的軟件在鐵路行業(yè)的前期勘測(cè)、施工建造與運(yùn)維服務(wù)等方面得到了深度應(yīng)用，正在助力推進(jìn)鐵路行業(yè)數(shù)字化進(jìn)程。

二是BIM工程化應(yīng)用。依托川藏鐵路、成渝中線等工程建設(shè)，深化BIM技術(shù)的工程化應(yīng)用，促進(jìn)BIM應(yīng)用覆蓋勘察、設(shè)計(jì)、施工建造全過(guò)程，涵蓋站前、站后等全專業(yè)，涉及設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)管理，并向運(yùn)維管理延伸。要深入推進(jìn)工程多維數(shù)字建模與仿真技術(shù)研究，引導(dǎo)設(shè)計(jì)單位加大三維協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)二次開發(fā)力度，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率，提升設(shè)計(jì)段BIM應(yīng)用價(jià)值。施工階段BIM應(yīng)用不能止步于碰撞檢查、可視化交底等應(yīng)用，要引導(dǎo)施工單位深入開展4D虛擬建造，應(yīng)用BIM模型對(duì)施工進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、質(zhì)量、安全、場(chǎng)地布置等信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程的可視化模擬和施工方案的不斷優(yōu)化;探索基于BIM的5D成本管控，應(yīng)用BIM模型精確高效計(jì)算工程量，施工過(guò)程中對(duì)工程動(dòng)態(tài)成本進(jìn)行實(shí)時(shí)、精確的分析和計(jì)算，提高對(duì)項(xiàng)目成本管控能力，進(jìn)一步提升建設(shè)項(xiàng)目精細(xì)化管理和工業(yè)化建造的水平。

國(guó)鐵集團(tuán)自2013年始開啟了新一輪的工程建設(shè)信息化，引進(jìn)新的技術(shù)進(jìn)行工程建設(shè)管理。方針路線是：“以鐵路工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)全生命周期管理為目標(biāo)，以BIM技術(shù)為核心、云計(jì)算為平臺(tái)架構(gòu)、感知技術(shù)為基礎(chǔ)、移動(dòng)互聯(lián)為傳輸結(jié)構(gòu)、建設(shè)項(xiàng)目為載體，建立統(tǒng)一開放的工程信息化平臺(tái)和應(yīng)用。”聯(lián)盟成員將會(huì)繼續(xù)努力打造好數(shù)字孿生鐵路。

BIM模型在施工過(guò)程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成工程量計(jì)算工作。以上內(nèi)容就是“原中國(guó)鐵路總公司：將BIM確立為鐵路信息化的主要技術(shù)框架”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。