基于BIM的城市轨道交通全生命周期应用

城市轨道交通项目全寿命周期价值工程的应用研究(一)摘要：从价值工程在建设项目中的应用状况出发，通过对全寿命周期价值目标的定位，阐述了城市轨道交通项目全寿命周期价值工程的实施方法，系统提出了城市轨道交通项目全寿命周期价值工程的对象选择、功能分析、功能评价、方案创新与优选的思路，强调工程项目以较低的全寿命费用实现最终功能，创造最大的经济效益、环境效益和社会效益。

关键词：城市交通；轨道交通项目；全寿命周期；价值工程；功能分析；功能评价；方案创新1价值工程的内容、方法及其应用1.1价值工程内容与方法按照中华人民共和国国家标准《价值工程基本术语和一般工作程序》的定义，价值工程（ValueEngineering）是“通过各相关领域的协作，对所研究对象的功能与费用进行系统分析，不断创新，旨在提高所研究对象价值的思想方法和管理技术”。

价值工程的表达式为V＝F/C，式中，V—价值系数，F—评价功能系数，C—费用系数。

价值工程的内容体系包括对象选择、信息收集、功能分析、功能评价、方案创新、评价优选几个方面。

价值工程的方法体系包括一切对实现目标有用的活动方法和工作方法，包括技术的、经济的和组织管理的方法，定性的方法和定量的方法。

在选择对象时，一般采取经验分析法、ABC分析法、百分比分析法、强制确定法等；在功能分析时，功能的量化方法一般有理论计算法、技术测定法、统计分析法、类比类推法等；在功能评价时，一般采取功能成本法、功能指数法等。

1.2价值工程在建设项目中应用工程建设领域与其他行业相比有着投资额大,可节省费用空间高等特点，是价值工程实践和研究的热点行业。

在建设项目的决策、实施以及运营的全寿命周期过程中，都应该进行价值工程的研究和应用。

建设项目建议书及可行性研究阶段，决策者要研究的是项目的总体功能和目标要求以及实现的方法，主要从项目建设规模、建设标准、建设手段等几个方面明确项目的功能和目标，通过市场研究、技术研究和效益研究等，寻求用较经济的方法来实现项目的功能和目标。

BIM技术在交通工程中的应用摘要：在城市轨道交通工程建设施工中，科学地应用BIM 技术，解决了诸多规划、设计、施工和运营阶段的困难，对促进中国城市轨道交通的发展，增加轨道交通工程的科技含量具有十分重要的作用，为工程项目提供了有效的保障。

在当前时代环境下，BIM 技术与轨道交通工程的结合日渐深入，必定能够创造出更高的价值。

关键词：BIM技术；交通工程；应用前言：BIM 技术具有可视化、模型化特征，在工程建设项目中科学应用BIM技术，能提升管理效率，减少工程成本，加快工程进度，可见，对BIM 技术进行应用已成为工程建设行业的重要趋势。

在此种趋势下，BIM 技术也逐渐被应用在城市轨道交通工程建设中，为了更好地适应轨道交通工程的项目特点，在城市轨道交通工程建设施工中应依据工程实际情况及其独有的特征对BIM 技术进行应用。

1BIM技术概述BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)具有语义丰富、构件精细化、全生命周期应用、参数化建模等特点，通过三维可视化表达技术真实还原轨道交通工程在现实世界中的样貌，不仅便于设计人员直观、便捷地查看设计成果和相关信息，还可以将建设过程中的各项数据与其关联，实现基于BIM 模型的数据共享，加强各参建方的交流，提高资源利用率，节约成本。

BIM技术是轨道交通工程三维可视化管理技术升级的必然选择，为设计、管理和决策人员提供强有力的数据支撑，从而使管理更加高效，工程质量得到进一步提升。

（1）可视化处理技术的优势。

公路工程设计方案处理是BIM技术最为明显的优势，尤其是在公路工程结构设计方面的应用。

传统的公路工程结构设计是通过人为方式开展，通过施工方案设计师以及结构设计师在二维图纸中进行公路工程结构设计。

但传统施工图纸为二维平面形式，而公路工程结构为立体形式，所以在表现以及理解方面存在一定的困难。

而通过BIM技术的可视化处理，能够将二维平面的公路工程结构设计方案图纸转变为三维的立体模型，从而使公路工程结构施工方案更加直观，施工人员能够更加全面地掌握公路工程的结构要点，从而提高公路工程结构部分的施工质量。

第27期2021年9月No.27September ，2021城市轨道交通工程BIM 应用探索仇俊（中车南京浦镇车辆有限公司，江苏南京210012）摘要：城市轨道交通工程是包含多专业、多系统的复杂工程，在设计、施工过程中，存在多专业交叉、多系统安装的问题，而且工程中应用较多工艺，任何一个环节的偏差，都会在各个工序之间积累、放大，最终影响工程项目整体的进度和质量。

文章认为在城市轨道交通工程全生命周期中引入BIM 技术，能够及时发现存在的问题，为工程项目的变更赢得时间，保障工程的建设效果。

关键词：BIM ；城市轨道；可视化中图分类号：U2文献标志码：A江苏科技信息Jiangsu Science &Technology Information作者简介：仇俊（1986—），男，江苏南京人，工程师，学士；研究方向：城轨机电工程管理。

1BIM 技术特点BIM 技术目前广泛应用于各类工程项目的设计、施工、运营及维护等阶段，实现工程信息的全方位共享，能够对工程项目全生命周期进行管控，具有直观可视、专业协调、环境模拟及可出图等特点。

1.1项目全程的可视化通过三维建模软件，能够将二维平面图转化为三维立体模型，展示出整个轨道交通工程项目的实际效果，使工程建设在可视化的状态下进行。

对于工程项目而言，可视化的作用是非常重要的，BIM 技术提供了“视觉冲击”的思路，所有的项目参与方都能够直观地了解某个阶段或某一具体分项工程的重点和难点，最终实现可视化交底，帮助项目施工人员顺利进行质量、进度方面的检查和管理，提升工作效率［1］。

1.2专业协调协调性是BIM 技术的核心理念，也是BIM 技术的魅力所在。

城市轨道交通工程的建设，涉及包括建筑、结构、通信、综合监控及环境控制等近30多个专业。

在以往的工程项目建设过程中，常常会出现专业施工之间的冲突，需要通过设计变更来协调。

利用BIM 技术，在设计阶段建立包含所有专业构件、设备的三维模型，将不同专业的数据整合为一，提前发现不同专业间可能存在的冲突点，及时进行协调，减少工期延误，保证工程质量［2］。

BIM技术在项目工程全生命周期运用BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术是建筑行业数字化转型的重要手段，通过3D模型、4D模拟、5D预算等多种技术和手段，将建筑工程各个阶段的数据、过程和信息整合起来，提升建筑设计和施工的效率和质量。

BIM技术的应用可以使建筑工程从规划到运营期，实现数字化、可视化和协作化的管理和服务，全生命周期运用效应显著。

本文将探讨BIM技术在项目工程全生命周期运用的具体内容。

1.规划阶段在建筑工程的规划阶段，BIM技术可以帮助规划设计师进行空间设计、土地评估、环境影响评估等工作。

规划师可以使用BIM技术的3D建模功能，对不同规划方案进行比较和选择，并进行可视化分析和模拟，预测建筑的性能和效果。

同时，BIM技术可以对土地和环境进行数字化管理，进行快速评估和决策。

2.设计阶段在建筑工程的设计阶段，BIM技术可以帮助设计师进行建筑结构、电气、给排水、通风、消防等方面的设计工作。

设计师可以通过BIM技术的智能模型，进行多维度的设计和协调，避免设计冲突和错误，提高设计效率和质量。

同时，BIM技术可以进行虚拟现实模拟，帮助设计师可视化地了解建筑性能与材料用量等信息，提高设计的可持续性和经济性。

3.施工阶段在建筑工程的施工阶段，BIM技术可以帮助施工人员进行施工计划、施工顺序、施工过程监控等工作。

施工人员可以使用BIM技术的4D模拟功能，对施工进度进行实时的计划和调整，并进行可视化的监控和管理。

同时，BIM技术可以帮助施工人员进行质量控制和安全管理，避免施工质量问题和安全事故。

4.运营阶段在建筑工程的运营阶段，BIM技术可以帮助业主进行设施管理、维护保养、运营监控等工作。

业主可以使用BIM技术的5D模拟功能，进行资产管理、能耗分析和建筑运营管理等工作，实现数字管理和优化控制。

与此同时，BIM技术还可以帮助业主进行信息化服务和智能化运营，提高建筑的收益和价值。

BlM 技术在城市轨道交通中的应用发表时间：2019-12-12T17:09:10.280Z 来源：《城镇建设》2019年22期作者：孙奕轩[导读] 近年来BIM技术在城市轨道交通工程中的应用日渐成熟，摘要：近年来BIM技术在城市轨道交通工程中的应用日渐成熟，呈现出百花齐放的态势，其应用涵盖工程所有区域和专业，涉及规划、设计和施工单位等各参建单位以及项目各阶段。

BIM技术不仅为城市轨道交通项目的管理提供了新型信息化手段，为项目的大数据积累奠定了基础，也为项目管理创新创造了新机遇。

关键词：BlM技术；城市轨道交通；应用1 BIM在城市轨道交通各阶段中的应用1.1 规划阶段城市轨道交通项目周边地形、管线和建筑物的BIM数据生成，利用BIM技术对城市轨道交通车站内部空间和外部空间进行仿真模拟，高度可视化模型使设计人员更好地分析车站空间是否合理，从而优化完善使空间的实用性充分发挥。

利用BIM技术对城市轨道交通车站进行高度仿真性内部渲染，包括室内材质、颜色、质感甚至设备的选择和布置有利于设计人员更好的优化室内设计方案。

城市轨道交通车站客流通过BIM三维动态仿真模拟，能够直观清晰地反映城市轨道交通客流信息。

通过对城市轨道交通客流信息不断优化，获取到准确的城市轨道交通客流分布情况，从而为城市轨道交通车站出入口的综合开发规模的确定提供高价值的参考信息。

通过对BIM模型信息综合分析，线网规模的计算、日客运量的计算、轨道线网平均运距等各种运营指标可以得出更加准确的信息；然后再采用层次分析法和模糊决策等方法来进行线网评价和方案的优选。

1.2 设计阶段设计阶段是城市轨道交通建设过程中非常重要的一个阶段，对城市轨道交通建成后的工程整体能否发挥其设计功能其决定性作用。

在设计阶段将决策整个项目实施方案，确定整个城市轨道交通项目信息，对工程招标、设备采购、施工管理、运维等后续阶段具有决定性影响，设计阶段的项目管理主要包含设计单位、业主单位等各参与方的组织、沟通和协调等管理。

城市轨道交通工程中弱电专业对BIM技术的应用摘要：BIM技术作为对传统二维设计的一次技术革命，可以更好地辅助弱电专业在轨道交通工程中的设计，可缩短工期，减少因设计变更而产生的浪费资源，提高设计质量。

然而，弱电专业对于BIM技术的应用还属于起步阶段，存在许多不足需要一一克服。

对于弱电专业来说，设计阶段是BIM技术全生命周期的重中之重。

只有设计人员将BIM模型数据做得完善，才能为施工和运维带来更大的方便与效益。

期待在BIM技术的帮助下，弱电专业设计得以日益精进。

关键词：城市轨道交通工程；弱电；BIM技术引言城市轨道交通工程项目由于涉及专业多、投资额巨大、建设周期较长、参与人员多导致工程项目勘察设计阶段各专业沟通较为混乱，项目管理难度较大、从而使项目整体效率较低。

BIM技术是一个好途径，但是我国的BIM技术的应用水平比较落后。

如何在城市轨道交通工程中广泛的应用BIM技术，并且形成一整套符合国情和行业规范的工作流程，是摆在从业人员面前的一个巨大的挑战。

1BIM技术介绍1.1BIM技术的涵义BIM技术即为建筑信息模型，其主要工作原理是以建筑物中的三维数字为载体，有效地连接建筑设计、施工以及管理等主要环节中的信息，贯穿于建筑物的每个生命周期中，从而使建筑物中的信息能够有效集中和协同起来。

1.2BIM技术的特征首先，实现信息的高度集成。

BIM技术主要借助数字信息实现对建筑物的有效模拟，其主要的工作原理是以空间关系、几何形状等多个方面的数字信息为依据，与此同时，还要重视设计过程中各种要素的视觉信息表达。

除此之外，BIM技术还能对建筑施工中的所需材料和相关构件进行功能和性能的模拟，从而全面了解建筑物中的各种构件方式等信息。

其次，传递性强。

BIM技术的基本特征表现创建数据的时候，能够有效保证数据的一致性和关联性。

这就意味着，建筑物每个阶段的信息在后期一旦存在被更改的情况，BIM系统就会在第一时间作出反应，不需要人工再进行图纸处理。

BIM技术在城市轨道交通工程弱电系统的设计应用发布时间：2021-05-31T12:49:11.567Z 来源：《基层建设》2021年第3期作者：张令翔[导读] 摘要：近年来国内城市轨道交通处于迅速发展阶段，各地政府均加大了城市轨道交通的建设力度，城市轨道交通工程设计领域的技术发展和竞争格局也发生着变化。

中铁二院工程集团有限责任公司地铁院四川省成都市 610031摘要：近年来国内城市轨道交通处于迅速发展阶段，各地政府均加大了城市轨道交通的建设力度，城市轨道交通工程设计领域的技术发展和竞争格局也发生着变化。

关键词：城市轨道交通、BIM、弱电系统、正向设计、二次开发 1 国内现状近十年来，在国内建筑行业总产值增长率的持续低迷的大背景下，城市轨道交通（以下简称：城轨）行业却保持着持续可观的高增长，大量的传统建筑企业涌入轨道交通工程板块，对既有行业的竞争格局和未来发展起到深远影响。

在行业竞争日趋激烈的情况下，企业的开源已经越来越难，只有向内看，思考如何节流。

唯一的办法就是向管理要利润。

看向外行业，其中值得参考的行业是一个比建筑行业起步晚，但近二十年爆炸式成长并具备数字基因的 IT业。

而IT业和建筑业的交汇处正是建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）。

所以，对于城轨设计院来说，BIM技术的掌握和应用是决着企业未来发展的重要因素。

本文从BIM的LOD、样板文件、弱电族、正向设计和二次开发等几个方面，简要的谈一谈BIM技术在城轨弱电工程中的基础应用。

2 LOD2.1 LOD的定义目前建筑行业主流的LOD定义主要有模型精度等级（Level of Detail）、模型发展等级（Level of Development）两种，但其实这两种解释代表了两种非常不同的思想和操作方法。

普遍的误解是模型越精细，越逼真越好，但实际上每个阶段的模型包含了不同的几何信息和非几何信息。

从城轨项目设计流程来说，从工程可行性研究到施工图设计阶段，每个阶段都应该在上一个阶段的模型上深化，而不是直接跨过阶段，甚至是直接获得高LOD等级的模型。

不同的承发包方式和BIM应用管理模式，在不同阶段业主BIM应用招标、定价策略上有所差别；针对设计合同已签订、目前进入招标设计阶段的情况，建设单位与设计方签订BIM应用补充协议和BIM应用由施工方管理两种模式各有利弊。

美国建筑师协会的E202和总承包商协会的CD301合同模式，可为轨道交通相应的各类BIM技术应用采用提供可参考的合同范本。

建筑信息模型应用的根本目的是业主希望通过可视化在施工前确定自己的需求；希望通过自动化进行图纸综合来实现减少和避免碰撞；通过确定的需求和碰撞的避免，进而实现零变更、零索赔，最终达到降低工程成本的目的。

城市轨道交通项目的BIM应用文｜梁菁城市轨道交通项目BIM应用招投标、定价策略在确定轨道交通项目管理模式采用业主自主管理模式的情况下，应提出符合BIM技术应用的相关招标、定价策略。

建筑信息模型（BIM）应用的根本目的是业主希望通过可视化在施工前确定自己的需求；希望通过自动化进行图纸综合来实现减少和避免碰撞；通过确定的需求和碰撞的避免，进而实现零变更、零索赔，最终达到降低工程成本的目的。

针对轨道交通按照原有程序，设计发包已经完成，且设计合同均已签订，而建设单位又想在项目中实施BIM应用这种情况，业主有两种选择：其一，与设计单位签订补充BIM协议，让设计单位在完成原有设计任务的同时，建立BIM模型并进行碰撞检查等任务；其二，原设计合同及程序不变，由施工单位在中标后根据二维设计图纸翻模、建模、碰撞检查、可施工性分析等，并负责后续施工阶段模型的创建、修改、维护，并提交竣工模型。

由于BIM应用技术目前还未普及，相关法规规范没有明确的计价依据和规定，根据目前工程实际应用情况和典型应用案例，如天津国展、上海中心等的实施情况，针对设计方、施工方的BIM应用费用情况主要依据建筑面积、结构形式、合同谈判等情况具体制定业主自主模式下BIM设计的招标模式和业主自主模式下施工方的招标、定价策略。

数字孪生技术在轨道交通车辆全寿命周期管理中的应用思路摘要：随着大数据、云计算、人工智能、物联网等新信息技术的高速发展，数字孪生技术的实施应用范围日益广泛。

除了最早的航空航天领域外，数字孪生技术现已应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、健康医疗、环境保护等多个行业。

数字孪生技术在智能制造领域被认为是一种实现制造信息世界与物理世界交互融合的有效手段。

轨道交通车辆全寿命周期各业务板块都可根据其业务特点和业务需求，采用先进的信息化技术，实现本领域数字孪生技术的典型应用，从而提升作业效率和作业质量。

关键词：轨道交通；数字孪生技术；全寿命周期管理引言在城市内，非机动车出行方便、使用灵活、环保性强，但同时也带来了诸多问题，最突出的是城市内非机动车种类、数量杂多，出行时间不确定、路线不明确、速度不稳定、目标小而不易察觉，易导致突发性交通事故、交通不畅等问题，尤其给城市内老人儿童带来较大安全隐患，对城市交通管理也提出了更高要求，需要结合数字孪生技术协同管理，合理错开城市交通高峰期，研究控制非机动车交通发展对策，减少安全隐患，降低出行风险。

1数字孪生技术1.1物联网技术物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物与物之间通过信息传播媒介进行信息的交换和通信，以实现智能化识别、定位、追踪、监管等功能。

在交通方面应用的物联网感知设备包括：交通信号控制系统、可变诱导标志、交通视频监控系统、交通电子警察系统、卡口系统、微波雷达检测器、激光雷达监测器、雷视一体机、车路协同RUS路测单元、智能多功能杆等。

1.2云-边-端技术数字孪生交通需要将物理交通投射到虚拟交通上，因此不仅需要云计算中心，而且需要分布式的边缘计算。

云边协同遵从以下6个协同规则，分别是：1）资源协同，边缘计算节点提供计算、存储、网络、虚拟化等基础设施、具有本地资源调度管理能力，同时可与云端协同，接受并执行云端资源调度管理策略。