文｜吳付標(biāo)

2018年10月，在倫敦舉行的縱覽基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)2018大會上，中國的京張高鐵BIM項(xiàng)目不僅以 “推進(jìn)軌道交通領(lǐng)域協(xié)同數(shù)字工作流”奪得光輝大賽特別榮譽(yù)獎，同時也成為會上外國專家的關(guān)注焦點(diǎn)。

這些外國專家都在好奇中國人如何在5年內(nèi)建成一條170多公里的高鐵？高鐵經(jīng)過的世界文化遺產(chǎn)核心區(qū)如何保護(hù)？如何利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)高難度環(huán)境的施工以及支持智能高鐵運(yùn)維？

為了回答國際專家和媒體關(guān)于“智能京張、綠色京張、人文京張”之問，筆者與中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司（以下簡稱“中鐵設(shè)計”）BIM中心主任張忠良進(jìn)行了一場暢聊，揭開百年京張的新傳奇。

中國高鐵驚艷世界

問：首先請您介紹一下京張高鐵項(xiàng)目的具體情況。

張忠良：京張高鐵是我國 “八縱八橫”京蘭通道的東段，也是2022年北京——張家口冬奧會的重點(diǎn)配套交通基礎(chǔ)設(shè)施。北京至張家口鐵路正線全長約174km，共有71段路基、64座橋梁、10座隧道、10座車站。在同樣的起點(diǎn)和終點(diǎn)，一百多年前的1909年，中國人自行設(shè)計和建造的第一條鐵路——京張鐵路全線通車；2019年京張高鐵開通運(yùn)營后,將成為世界上第一條智能運(yùn)營的高鐵線路。

問：百年京張是百年中國鐵路史的縮影。在“光輝大賽”評獎答辯環(huán)節(jié)，這個項(xiàng)目受到國際專家和媒體的關(guān)注，他們關(guān)注的點(diǎn)是什么？

張忠良：高鐵是一個復(fù)雜的多專業(yè)集成系統(tǒng)，中國不僅擁有全球最大的高鐵網(wǎng)絡(luò)，其建造技術(shù)目前也是處于世界領(lǐng)先水平。京張高鐵是第一條在高寒、大風(fēng)沙區(qū)域建立的時速350公里的高鐵，施工難度非常大，國外專家和媒體記者普遍對中國如何能在短短五年內(nèi)取得這一成就感到驚訝。與會期間，專家和各國記者最感興趣的就是京張高鐵在面對如此復(fù)雜的高鐵系統(tǒng)時，如何高效的開展多專業(yè)協(xié)同設(shè)計工作，又是如果利用設(shè)計成果指導(dǎo)后續(xù)的施工工作。不同于其他BIM項(xiàng)目，京張高鐵通過制定標(biāo)準(zhǔn)流程來驅(qū)動信息交互，開展設(shè)計工作；制定語義標(biāo)準(zhǔn)來對模型構(gòu)件進(jìn)行編碼描述。利用工程實(shí)體數(shù)據(jù)庫中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對設(shè)計成果進(jìn)行精細(xì)化管理。當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)這一創(chuàng)新方法，我們在鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上結(jié)合需求定制了底層的流程標(biāo)準(zhǔn)、語義標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。同時，利用這幾類標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)，我們也可以高效地完成專業(yè)間的協(xié)同工作管理，做到互提資料及時完整，傳遞數(shù)據(jù)簡潔高效，設(shè)計模型快速生成等。

問：京張高鐵設(shè)計采用創(chuàng)新性BIM技術(shù)，是如何用來完成這個歷史使命的項(xiàng)目？

張忠良：京張高鐵所經(jīng)地區(qū)外部環(huán)境復(fù)雜，環(huán)境要求高，包含八達(dá)嶺長城站等重難點(diǎn)工程 “一橋兩站三隧”。參與專業(yè)包含線路、軌道、地質(zhì)、橋梁、隧道、變電、通信、防災(zāi)、暖通、環(huán)保等23個主要專業(yè)，專業(yè)間協(xié)調(diào)難度大。這是中國首條全線全專業(yè)全生命周期采用BIM技術(shù)來完成如此高難度的高速鐵路項(xiàng)目。

我們的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過MicroStaion 、OpenRoads、ABD等一系列軟件完成了BIM項(xiàng)目從工作環(huán)境搭建、全專業(yè)協(xié)同設(shè)計工作開展、模型審核、裝配、成果精細(xì)化管理及交付等一系列工作。例如八達(dá)嶺長城站建設(shè)在地下深達(dá)102米，創(chuàng)造了許多世界之最，世界上規(guī)模最大的暗挖地下車站，國內(nèi)最復(fù)雜的暗挖洞群車站，國內(nèi)旅客提升高度最大的高鐵地下站，國內(nèi)單拱跨度最大的暗挖鐵路隧道等。

問：在京張高鐵項(xiàng)目之后，中鐵設(shè)計對于BIM技術(shù)在高鐵行業(yè)的未來發(fā)展與應(yīng)用有哪些部署？

張忠良：中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司王洪宇總經(jīng)理給我們提了兩個高要求：一是達(dá)到協(xié)同設(shè)計工程化應(yīng)用，二是在BIM技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平。我們把這兩個高要求分解成三個 “小目標(biāo)”，即實(shí)現(xiàn)BIM正向設(shè)計；以BIM設(shè)計成果支持施工和運(yùn)維；實(shí)現(xiàn)三維選線。

總而言之，就是利用BIM技術(shù)為設(shè)計提供方案對比，為施工提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)和設(shè)備安裝的參考，為竣工階段確認(rèn)設(shè)計與現(xiàn)場吻合與調(diào)整，在完工時提交BIM模型給運(yùn)維廠商進(jìn)行后續(xù)運(yùn)營階段應(yīng)用。同時也為智能鐵路的施工建設(shè)及運(yùn)維階段開展云計算、大數(shù)據(jù)分析等提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

選擇對的伙伴 共同打造中國名片

問：在京張高鐵BIM項(xiàng)目中，為什么選擇Bentley作為技術(shù)合作伙伴？

張忠良：Bentley提供了一個比較系統(tǒng)的多專業(yè)、全面協(xié)同、全生命周期管理解決方案。中國鐵路動輒上千公里乃至幾千公里，涉及專業(yè)非常多，工程非常復(fù)雜，工程量也比較大?？梢哉f，中國鐵路是大場景，需要解決復(fù)雜工程和多專業(yè)協(xié)同，所以當(dāng)時選擇了Bentley，同時也是因?yàn)槲覀儽旧硪簿邆湄S富的Bentley軟件應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

問：采用Bentley解決方案，取得了哪些成果？

張忠良：例如采用Bentley的MicroStation、ABD、OpenRoads等軟件開展了全線全專業(yè)BIM設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了全專業(yè)在同一協(xié)同平臺上開展工作，采用分層組裝的方法進(jìn)行段落總裝。各專業(yè)通過對既有軟件的深度學(xué)習(xí)并結(jié)合專業(yè)知識通過軟件標(biāo)準(zhǔn)定制及二次開發(fā)等手段大大提高了工作效率，如地質(zhì)專業(yè)結(jié)合MicroStation，通過對軟件的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)工作效率提高5倍以上，使得設(shè)計時間縮短了1000人工天。

我們分別從模型創(chuàng)建、模型總裝、模型審核、設(shè)計檢查、設(shè)計修改、方案確定、成果交付等方面節(jié)省了大約3個月的設(shè)計時間。此外，檢驗(yàn)了Bentley在鐵路全專業(yè)BIM設(shè)計的可行性，探索了三維正向設(shè)計流程，降低了對環(huán)境影響，提升了設(shè)計質(zhì)量，驗(yàn)證并完善了中國鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)，為今后中國乃至世界的高鐵項(xiàng)目BIM應(yīng)用建立了標(biāo)桿，同時提升了公司技術(shù)實(shí)力和未來承接鐵路BIM項(xiàng)目的機(jī)會。

問：BIM在中國鐵路行業(yè)的應(yīng)用可以說是剛剛興起，中鐵設(shè)計是否與行業(yè)單位進(jìn)行了合作？

張忠良：“鐵路是一家”，我們要共同打造好高鐵這張中國名片。中鐵設(shè)計和兄弟單位之間的交流也是毫無保留的。鐵路總公司和鐵路BIM聯(lián)盟也給予了我們很大的支持。在整個京張高鐵項(xiàng)目的實(shí)施過程中，他們多次前來檢查、授課、指導(dǎo)工作，才有了我們現(xiàn)在的成績。

構(gòu)建BIM團(tuán)隊(duì) 一切皆有可能

問：在京張高鐵BIM項(xiàng)目的實(shí)施過程當(dāng)中，給您留下深刻記憶的是什么？

張忠良：我留下最深印象的就是“萬事開頭難”。不過，這個項(xiàng)目對于行業(yè)是國家工程，對于我們集團(tuán)是一把手工程。集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)非常重視，并給于全力支持。有了管理后臺的強(qiáng)力支撐，我們在前面干事就有底氣，各生產(chǎn)院各專業(yè)的合作與支持力度也就越來越強(qiáng)。

問：領(lǐng)導(dǎo)支持至關(guān)重要，執(zhí)行團(tuán)隊(duì)不可或缺。中鐵設(shè)計如何組建BIM團(tuán)隊(duì)？

張忠良：領(lǐng)導(dǎo)的支持和團(tuán)隊(duì)的堅持是關(guān)鍵成功因素。我們形成了BIM中心、項(xiàng)目部和研發(fā)團(tuán)隊(duì)的三合一架構(gòu)。項(xiàng)目部及研發(fā)團(tuán)隊(duì)能堅定不移地貫徹BIM中心傳達(dá)集團(tuán)的BIM戰(zhàn)略方針及技術(shù)路線，同時項(xiàng)目部在遇到問題時，BIM中心和研發(fā)團(tuán)隊(duì)也能及時的給予項(xiàng)目部充分的政策及技術(shù)支持。

問：請結(jié)合您本人的情況談?wù)勛龊靡粋€BIM團(tuán)隊(duì)領(lǐng)軍人物需要具備哪些素質(zhì)？

張忠良：結(jié)合個人經(jīng)驗(yàn)，要成為一名合格的BIM團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)，需要對各專業(yè)知識、科技管理體系、軟硬件及網(wǎng)絡(luò)搭建、軟件開發(fā)管理等方面達(dá)到深入了解，我覺得我們在業(yè)務(wù)上、技術(shù)上的綜合積累可以把BIM業(yè)務(wù)想的更透徹，了解要采用什么方法和手段達(dá)到業(yè)務(wù)目的。個人的能力畢竟是有限的，要做好BIM，需要具有前瞻視野的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)，一個多能力融合的吃苦耐勞的內(nèi)部團(tuán)隊(duì)和一批專業(yè)的外部支持伙伴。有了這個大團(tuán)隊(duì)，我們才可以寫出百年京張的傳奇，才能為中國高鐵事業(yè)的發(fā)展再立新功。

回憶起當(dāng)時京張高鐵BIM建設(shè)的往事，中鐵設(shè)計BIM團(tuán)隊(duì)的一位同事賦詩記懷：“中國高鐵看京張，倫敦喜獲光輝獎。創(chuàng)業(yè)艱難不敢忘，中鐵設(shè)計再翱翔。”從這篇短詩中，我們可以想象創(chuàng)業(yè)艱難百戰(zhàn)多的場景，也可以感受到團(tuán)隊(duì)成員砥礪前行的激情。

當(dāng)BIM技術(shù)興起，基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)迎來新的生機(jī)，而中國鐵路行業(yè)抓住這個機(jī)會無疑是智慧之舉，中國鐵路的建設(shè)者們從懵懵懂懂到逐漸精通。認(rèn)識新技術(shù)的過程是曲折的、痛苦的，但是結(jié)果卻是欣喜的。中國高鐵的BIM應(yīng)用，已從京張高鐵開啟新篇章；中國高鐵在智能化中提速，BIM技術(shù)也在不斷創(chuàng)新?？梢灶A(yù)見，中國鐵路行業(yè)運(yùn)用好BIM技術(shù)，將書寫出智能鐵路的世界傳奇。