李俊松，黃亮亮

(1.中鐵二院工程集團(tuán)有限公司，成都 610031；2.中鐵二院華東勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，杭州 310004)

目前軌道交通工程建設(shè)如火如荼，正處于飛速發(fā)展時(shí)期。BIM技術(shù)是推動(dòng)我國(guó)土建工程創(chuàng)新發(fā)展的重要技術(shù)手段，對(duì)建筑、鐵路、軌道交通、市政等工程的技術(shù)進(jìn)步和轉(zhuǎn)型升級(jí)產(chǎn)生了巨大的影響。

機(jī)械制造及建筑行業(yè)的BIM技術(shù)起步較早、發(fā)展較快，相應(yīng)BIM標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)也較為系統(tǒng)、科學(xué)。鐵路行業(yè)在鐵路BIM聯(lián)盟的帶領(lǐng)下，在鐵路系統(tǒng)各科研院校、設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)的共同協(xié)作下，近幾年也相繼頒布了一系列BIM標(biāo)準(zhǔn)，形成了包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息語(yǔ)義、信息傳遞等方面的標(biāo)準(zhǔn)體系。

城市軌道交通工程建設(shè)階段仍處于離散的資源管理模式，信息壁壘、孤島林立，管理手段也較為落后，缺乏BIM技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用，缺少完善的BIM標(biāo)準(zhǔn)體系。因此，充分發(fā)揮BIM的優(yōu)勢(shì)，打通既有生產(chǎn)方式下存在的信息壁壘、管理桎梏，形成規(guī)范化的BIM標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，提高生產(chǎn)效率，成為破解軌道交通工程中BIM應(yīng)用困局的有效途徑。

1 既有標(biāo)準(zhǔn)體系綜述

建筑、鐵路行業(yè)與城市軌道交通工程同屬土建工程領(lǐng)域，在建設(shè)周期、管理模式、技術(shù)手段等方面比較類(lèi)似，其標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)思路、編制維度對(duì)城市軌道交通標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)具有指導(dǎo)性意義。

1.1 建筑BIM標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

建筑行業(yè)信息化發(fā)展的時(shí)間已有十余年時(shí)間，在政府的重視和支持下，近幾年發(fā)展迅速。如今，BIM技術(shù)在建設(shè)行業(yè)備受關(guān)注，BIM應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)也逐步深入、系統(tǒng)。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部高度重視BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用推廣工作，2011年、2016年相繼發(fā)布了《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》[1]、《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》[2]，提出了兩個(gè)五年計(jì)劃的BIM技術(shù)發(fā)展方向，要求基本實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用，推動(dòng)信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，促進(jìn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件的產(chǎn)業(yè)化。2014年7月出臺(tái)的《關(guān)于推進(jìn)建筑業(yè)發(fā)展和改革的若干意見(jiàn)》[3]中明確指出，應(yīng)推進(jìn)建筑信息模型(BIM)等信息技術(shù)在工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)全過(guò)程的應(yīng)用。2015年6月頒布了《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》[4]，提出建筑行業(yè)部分設(shè)計(jì)單位及施工企業(yè)應(yīng)掌握并實(shí)現(xiàn)BIM和信息技術(shù)的集成應(yīng)用。2017年7月頒布了《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》[5]，規(guī)定了BIM在工程項(xiàng)目全生命期各個(gè)階段建立、共享和應(yīng)用的原則，包括模型的數(shù)據(jù)要求、交換共享要求、應(yīng)用要求及其具體實(shí)施要求等。2018年1月頒布了《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》[6]，從深化設(shè)計(jì)、施工模擬、預(yù)制加工、進(jìn)度管理、預(yù)算成本管理、質(zhì)量安全管理、施工監(jiān)理、竣工驗(yàn)收等方面，提出建筑信息模型的創(chuàng)建、使用和管理要求。2018年5月頒布了《建筑信息模型分類(lèi)和編碼標(biāo)準(zhǔn)》[7]，規(guī)定了各類(lèi)信息的分類(lèi)方式和編碼辦法，這些信息包括建設(shè)資源、行為和成果。2019年6月頒布了《建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)》[8]，規(guī)定了交付準(zhǔn)備、交付物、交付協(xié)同三方面內(nèi)容，包括建筑信息模型的基本架構(gòu)、模型精細(xì)度、幾何表達(dá)精度、信息深度、交付物、表達(dá)方法、協(xié)同要求等。2019年6月頒布了《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型制圖標(biāo)準(zhǔn)》[9]，用以指導(dǎo)基于BIM的建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，各階段數(shù)據(jù)的建立、傳遞和解讀，特別是各專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)同，工程設(shè)計(jì)參與各方的協(xié)作，以及質(zhì)量管理體系中的管控等過(guò)程。另外，即將發(fā)布的《建筑工程信息模型存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》，基于IFC針對(duì)建筑工程對(duì)象的數(shù)據(jù)描述架構(gòu)(Schema)做出了規(guī)定，規(guī)定了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交換的標(biāo)準(zhǔn)格式。

1.2 鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

根據(jù)鐵路工程建設(shè)信息化的總體規(guī)劃，中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)工管中心引領(lǐng)BIM技術(shù)在鐵路工程上的應(yīng)用研究與BIM標(biāo)準(zhǔn)的制定。中國(guó)鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)體系包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)兩大部分[10]，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要包括數(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)等方面，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)從資源、行為、交付物三方面指導(dǎo)和規(guī)范了鐵路行業(yè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)管理、運(yùn)營(yíng)企業(yè)實(shí)施BIM標(biāo)準(zhǔn)。依托于中國(guó)鐵道科學(xué)研究院創(chuàng)立的《鐵路技術(shù)創(chuàng)新》期刊，先后發(fā)布了一系列鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)。2015年1月頒布了《鐵路工程實(shí)體結(jié)構(gòu)分解指南》[11]，采用系統(tǒng)分析方法將鐵路工程對(duì)象分解為既相互獨(dú)立又存在關(guān)聯(lián)關(guān)系的項(xiàng)目單元，規(guī)范了模型的建立。同月還頒布了《鐵路工程信息模型分類(lèi)和編碼標(biāo)準(zhǔn)》[12]，基于IFD全面整理了鐵路工程信息模型的分類(lèi)、編碼，實(shí)現(xiàn)了鐵路工程全生命周期信息的交換、共享。2016年1月頒布的《鐵路工程信息模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》[13]和同年7月頒布的《鐵路四電工程信息模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》[14]，結(jié)合鐵路工程的特點(diǎn)對(duì)常規(guī)IFC進(jìn)行了擴(kuò)展，統(tǒng)一了鐵路工程模型及信息的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。2017年9月集中頒布了《鐵路工程信息模型表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)》[15]、《基于信息模型的鐵路工程施工圖設(shè)計(jì)文件編制辦法》[16]、《鐵路工程信息模型交付精度標(biāo)準(zhǔn)》[17]、《面向鐵路工程信息模型應(yīng)用的地理信息交付標(biāo)準(zhǔn)》[18]、《鐵路工程WBS工項(xiàng)分解指南》[19]、《鐵路工程數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)格式編制指南》[20]和《鐵路工程信息交換模板編制指南》[21]，規(guī)定了模型命名規(guī)則、模型幾何表達(dá)等級(jí)、模型的拆分與組合、視圖表達(dá)、外部參考等，明確了采用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)的鐵路工程施工圖文件的組成和內(nèi)容，規(guī)范了鐵路工程BIM設(shè)計(jì)交付物的幾何精度和信息深度，基于線分法實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵路工項(xiàng)按設(shè)計(jì)單元的系統(tǒng)分解。2018年12月頒布了《鐵路工程信息模型設(shè)計(jì)階段實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》和《鐵路工程信息模型施工階段實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》，均從鐵路工程信息模型的行為、協(xié)同和資源3個(gè)基本維度，制定了鐵路工程信息模型的設(shè)計(jì)、施工實(shí)施方法，推動(dòng)了鐵路工程信息模型在鐵路設(shè)計(jì)、施工階段的深入應(yīng)用。

2 城市軌道交通工程標(biāo)準(zhǔn)體系建立

成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系可指導(dǎo)參與建設(shè)的單位少走彎路，準(zhǔn)確鎖定應(yīng)用目標(biāo)，較短時(shí)間獲取BIM應(yīng)用所帶來(lái)的實(shí)際價(jià)值。在借鑒建筑、鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依托于“軌道交通工程BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系研究”、“基于BIM的建設(shè)管理平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究”、“城市軌道交通工程施工BIM管理平臺(tái)研發(fā)”等科研項(xiàng)目，開(kāi)展了系統(tǒng)的城市軌道交通工程標(biāo)準(zhǔn)體系的制定工作，取得了一定的階段成果。

2.1 總體規(guī)劃

結(jié)合城市軌道交通工程的建設(shè)模式，參考建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)辦法，將標(biāo)準(zhǔn)體系至上而下分為綱要→導(dǎo)則→指南→手冊(cè)四個(gè)層級(jí)(表1)。

表1 標(biāo)準(zhǔn)體系層級(jí)

(1)發(fā)展綱要主要給出行業(yè)發(fā)展方向、方針、政策，制定切實(shí)有效的研究、應(yīng)用步驟與計(jì)劃。

(2)實(shí)施導(dǎo)則在綱要的基礎(chǔ)上，明確行業(yè)BIM應(yīng)用的技術(shù)路線，提出各單位的BIM實(shí)施內(nèi)容框架，從資源、行為、交付等方面制定準(zhǔn)則。

(3)應(yīng)用指南從技術(shù)和實(shí)施兩方面著手，結(jié)合行業(yè)需求，在構(gòu)件編碼、模型建立、附加信息、后期交付等方面制定行之有效的標(biāo)準(zhǔn)指南。

(4)技術(shù)手冊(cè)主要是結(jié)合BIM應(yīng)用的技術(shù)細(xì)節(jié)，對(duì)應(yīng)用指南進(jìn)行細(xì)化與補(bǔ)充，制定出每一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的操作手冊(cè)和實(shí)施要點(diǎn)。

2.2 發(fā)展綱要

綱要引領(lǐng)行業(yè)BIM技術(shù)發(fā)展的方向和深度，也是BIM標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的頂層規(guī)劃。綱要應(yīng)響應(yīng)國(guó)家發(fā)展、智慧城市建設(shè)的戰(zhàn)略需求，滿足行業(yè)、企業(yè)自身發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，編制內(nèi)容如下。

(1)實(shí)施背景：分析行業(yè)、企業(yè)BIM應(yīng)用面臨的現(xiàn)狀與需求，提出BIM實(shí)施初期可能遇到的問(wèn)題及挑戰(zhàn)，為后期應(yīng)用推廣奠定基礎(chǔ)。

(2)應(yīng)用目標(biāo)：從行業(yè)需求出發(fā)，提出BIM應(yīng)用的總體目標(biāo)、階段目標(biāo)、專(zhuān)業(yè)目標(biāo)和整體應(yīng)用價(jià)值目標(biāo)，為技術(shù)研究、應(yīng)用實(shí)施指明方向。

(3)實(shí)施內(nèi)容：從戰(zhàn)略發(fā)展角度出發(fā)，規(guī)定BIM實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)編制內(nèi)容、BIM應(yīng)用的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目、BIM平臺(tái)的建設(shè)規(guī)劃體系，并提出后期應(yīng)用推廣的實(shí)施步驟、組織機(jī)構(gòu)建設(shè)原則、BIM成果交付準(zhǔn)則。

(4)推廣建議：為了BIM技術(shù)能得到切實(shí)有效的應(yīng)用推廣，在快速建模插件、協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)、專(zhuān)業(yè)應(yīng)用平臺(tái)、綜合管控平臺(tái)等方面提出培訓(xùn)實(shí)施、資源配置、應(yīng)用環(huán)境的要求。

(5)實(shí)施保障：站在行業(yè)的制高點(diǎn)，提出BIM技術(shù)實(shí)施應(yīng)響應(yīng)國(guó)家、地方出臺(tái)的相關(guān)政策，應(yīng)引起項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，要求項(xiàng)目應(yīng)給予BIM實(shí)施相應(yīng)的資源保證，以達(dá)到BIM技術(shù)落地應(yīng)用的目標(biāo)。

科學(xué)制定發(fā)展綱要能保持行業(yè)的領(lǐng)先地位，保證BIM技術(shù)系統(tǒng)實(shí)施與應(yīng)用，加快行業(yè)信息化建設(shè)的步伐，推動(dòng)軌道交通工程建設(shè)和管理水平穩(wěn)步提升。

2.3 實(shí)施導(dǎo)則

導(dǎo)則規(guī)范BIM技術(shù)應(yīng)用的總體思路，也是標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)中關(guān)于實(shí)施的重要指引內(nèi)容。通過(guò)深挖企業(yè)BIM技術(shù)的應(yīng)用背景，引導(dǎo)企業(yè)制定符合國(guó)家、行業(yè)政策趨向的企業(yè)發(fā)展路線，包括BIM實(shí)施總體思路、實(shí)施管理、實(shí)施流程、關(guān)鍵技術(shù)、相關(guān)案例的BIM應(yīng)用實(shí)施等內(nèi)容。

(1)總體思路：結(jié)合企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，分析研究BIM應(yīng)用對(duì)于企業(yè)發(fā)展面臨的內(nèi)部改革及調(diào)整，明確企業(yè)BIM實(shí)施方法，為企業(yè)BIM應(yīng)用發(fā)展確定指導(dǎo)規(guī)劃。

(2)實(shí)施管理：以建設(shè)單位(業(yè)主)實(shí)施模式和總承包商BIM實(shí)施模式為主，針對(duì)建設(shè)期規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工各階段，確定了實(shí)施的組織架構(gòu)、各參建方主要職責(zé)，詳細(xì)說(shuō)明了BIM技術(shù)在各階段的實(shí)施流程，其中施工階段的BIM實(shí)施流程如圖1所示。

圖1 施工階段的BIM實(shí)施流程

(3)關(guān)鍵技術(shù)：闡述了BIM在規(guī)劃、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備、施工建造等階段中應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，如規(guī)劃階段將BIM技術(shù)應(yīng)用于場(chǎng)地分析、設(shè)計(jì)方案比選、虛擬仿真漫游等方面，在施工圖設(shè)計(jì)階段主要應(yīng)用于綜合模型建立、碰撞檢測(cè)、凈空優(yōu)化等方面。除此之外，還闡述了各階段需要用到的協(xié)同設(shè)計(jì)、施工信息化管理平臺(tái)等內(nèi)容。

實(shí)施導(dǎo)則的制定，明確了國(guó)家政策、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下的企業(yè)發(fā)展方向，為城市軌道交通工程建設(shè)企業(yè)提供切實(shí)可行的BIM實(shí)施準(zhǔn)繩，提升企業(yè)在高速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.4 應(yīng)用指南

結(jié)合企業(yè)BIM應(yīng)用的實(shí)際需求，參考相關(guān)既有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮國(guó)家、行業(yè)的政策規(guī)定，從工程實(shí)用角度出發(fā)，創(chuàng)造性地制定了一系列符合國(guó)情的規(guī)定，包括分類(lèi)及編碼標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、建模標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和交付標(biāo)準(zhǔn)。在指南研究編制過(guò)程中，遵循了國(guó)際IFC標(biāo)準(zhǔn)制定的7項(xiàng)基本原則：兼容性、可移植性、抽象性、可擴(kuò)展性、可選擇性、可重復(fù)性以及易用性。

(1)分類(lèi)及編碼標(biāo)準(zhǔn)：為實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化BIM建模，在滿足城市軌道交通工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，參考工程量清單計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，編制了城市軌道交通工程分類(lèi)及編碼標(biāo)準(zhǔn)，為城市軌道交通工程建設(shè)期管理中的信息無(wú)損傳遞奠定基礎(chǔ)。圖2節(jié)選了BIM模型構(gòu)件編碼規(guī)則作為示例，一級(jí)定位占用11位字符表達(dá)出某城市某行業(yè)某車(chē)站某專(zhuān)業(yè)，二級(jí)定位占用3～4位字符追溯至構(gòu)件所處的部位，細(xì)部構(gòu)件編碼則根據(jù)構(gòu)件EBS分解準(zhǔn)確指向該部位的某類(lèi)構(gòu)件，流水號(hào)則精準(zhǔn)選出某一構(gòu)件，從而實(shí)現(xiàn)每個(gè)構(gòu)件的唯一編碼。

圖2 構(gòu)件編碼規(guī)則

(2)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)，針對(duì)城市軌道交通工程建設(shè)期的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，統(tǒng)一定義了數(shù)據(jù)的語(yǔ)義、存儲(chǔ)、傳遞、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到所有參與方對(duì)數(shù)據(jù)理解一致的目的。數(shù)據(jù)的語(yǔ)義標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定各類(lèi)數(shù)據(jù)的含義、標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)、所屬對(duì)象，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)字典；存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定了各類(lèi)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、結(jié)構(gòu)、字段類(lèi)型等，為數(shù)據(jù)接口提供標(biāo)準(zhǔn)的讀寫(xiě)基礎(chǔ)；傳遞標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定了各類(lèi)接口標(biāo)準(zhǔn)、文件格式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在各參與方、各階段、各專(zhuān)業(yè)之間的無(wú)損傳遞與交付；應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)界定了各類(lèi)數(shù)據(jù)與模型構(gòu)件之間的從屬關(guān)系，以及在建設(shè)期應(yīng)用過(guò)程中所處時(shí)期和表達(dá)方式。

(3)建模標(biāo)準(zhǔn)：按照專(zhuān)業(yè)分類(lèi)定義了各階段BIM模型深度要求，如表2所示。其中施工階段還結(jié)合施工工藝、分部分項(xiàng)規(guī)定了不同施工時(shí)期的建模深細(xì)度(表3)，還參考行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了模型各類(lèi)構(gòu)件的建模方法及推薦使用的建模軟件，給出了標(biāo)準(zhǔn)參考族庫(kù)及族庫(kù)使用規(guī)則，規(guī)定了各類(lèi)構(gòu)件的顏色配比等。

表2 建設(shè)期各階段模型深度要求

表3 施工建模深度要求

(4)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)：從設(shè)計(jì)、施工兩方面分別制定了應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)包含了規(guī)劃設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等時(shí)期的標(biāo)準(zhǔn)，從應(yīng)用模式、人力資源配備、環(huán)境資源配備、BIM資源管理等方面規(guī)定了BIM設(shè)計(jì)資源建設(shè)，明確了設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施策劃編制方法和內(nèi)容，規(guī)定了協(xié)同平臺(tái)、內(nèi)部協(xié)同、外部協(xié)同等多專(zhuān)業(yè)BIM協(xié)同工作，規(guī)范了準(zhǔn)備、分析、檢算、審核、優(yōu)化等BIM設(shè)計(jì)行為，詳細(xì)闡述了測(cè)繪、地質(zhì)、線路、軌道、路基、橋梁、隧道、站場(chǎng)等21個(gè)專(zhuān)業(yè)的BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用內(nèi)容。施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)界定了BIM應(yīng)用模式、軟件、硬件等環(huán)境資源，規(guī)定了應(yīng)用策劃的編制方法和內(nèi)容，明確了土建、管線遷改、預(yù)制裝配、機(jī)電、裝飾裝修、鋼結(jié)構(gòu)等方面的施工BIM應(yīng)用內(nèi)容，詳細(xì)闡述了建設(shè)過(guò)程中的安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本、技術(shù)、物料等管理工作重點(diǎn)。

應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的編制可為行業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)、施工企業(yè)BIM工作落地實(shí)施提供指導(dǎo)和參考依據(jù)，為后期標(biāo)準(zhǔn)化的BIM技術(shù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

(5)交付標(biāo)準(zhǔn)：各階段BIM應(yīng)用都有側(cè)重點(diǎn)，對(duì)模型深度和信息內(nèi)容也有著不同的要求，交付標(biāo)準(zhǔn)在參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合行業(yè)、階段、專(zhuān)業(yè)等特點(diǎn)，制定了符合行業(yè)要求的交付精度等級(jí)，規(guī)定了各階段、各專(zhuān)業(yè)、各參建方之間的交付原則、范圍、模型幾何精度和模型信息深度。以設(shè)計(jì)到施工的交付為例，其標(biāo)準(zhǔn)流程如圖3所示。

圖3 設(shè)計(jì)施工交付流程規(guī)定

2.5 技術(shù)手冊(cè)

BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的提出，需要以具體技術(shù)指導(dǎo)為基礎(chǔ)。技術(shù)手冊(cè)以BIM應(yīng)用點(diǎn)為核心，從設(shè)計(jì)、施工兩個(gè)方面規(guī)定每項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)的工作要點(diǎn)，為BIM技術(shù)的切實(shí)可行提供技術(shù)保障。

(1)設(shè)計(jì)手冊(cè)：分析目前設(shè)計(jì)階段應(yīng)用現(xiàn)狀，確定了規(guī)劃、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等時(shí)期的BIM應(yīng)用目標(biāo)，定義了BIM實(shí)施流程，詳細(xì)、完整、系統(tǒng)地闡述了各項(xiàng)BIM應(yīng)用技術(shù)細(xì)節(jié)。手冊(cè)闡述了多專(zhuān)業(yè)BIM綜合模型建立的工具、方法和流程，詳細(xì)解釋了設(shè)計(jì)階段各時(shí)期的碰撞分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)。同時(shí)，設(shè)計(jì)手冊(cè)還詳細(xì)描述了正向設(shè)計(jì)、協(xié)同平臺(tái)的使用方法和應(yīng)用案例，可作為一線生產(chǎn)作業(yè)人員的工具參考書(shū)。

(2)施工手冊(cè)：分析了施工階段BIM的應(yīng)用目標(biāo)，提出了以綜合模型為應(yīng)用基礎(chǔ)的概念，明確了施工準(zhǔn)備、施工實(shí)施、施工驗(yàn)收等各時(shí)期的BIM應(yīng)用點(diǎn)，詳細(xì)闡述了各應(yīng)用點(diǎn)的技術(shù)細(xì)節(jié)、實(shí)現(xiàn)方法、實(shí)施步驟及標(biāo)準(zhǔn)成果。同時(shí)，施工手冊(cè)還介紹了主流施工管理平臺(tái)、綜合監(jiān)控平臺(tái)的使用方法及應(yīng)用案例，分類(lèi)總結(jié)應(yīng)用過(guò)程中的成功經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題教訓(xùn)。技術(shù)手冊(cè)的編制，為城市軌道交通工程建設(shè)BIM應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化提供了翔實(shí)的技術(shù)參考，有效提高各技術(shù)人員BIM作業(yè)水平，提升工程技術(shù)管理質(zhì)量。

3 項(xiàng)目實(shí)踐

3.1 工程概況

以廣州城市軌道交通工程指揮部直管的廣州地鐵11號(hào)線、13號(hào)線二期、7號(hào)線二期、綜合管廊等項(xiàng)目為依托，全方位開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)研究、平臺(tái)研發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施等工作，取得了一系列階段成果，也得到了廣州市政府、業(yè)主及社會(huì)各界的認(rèn)可。

3.2 應(yīng)用規(guī)劃

貫徹發(fā)展綱要的要求，選定廣州地鐵11號(hào)線、13號(hào)線二期、7號(hào)線二期為BIM試點(diǎn)項(xiàng)目，確定其施工階段BIM應(yīng)用的目標(biāo)。根據(jù)實(shí)施導(dǎo)則明確BIM應(yīng)用的技術(shù)路線和關(guān)鍵技術(shù)，制定切實(shí)有效的實(shí)施計(jì)劃。

廣州地鐵各條線均為施工總承包工程，因此BIM應(yīng)用點(diǎn)主要集中于施工階段，重點(diǎn)對(duì)施工階段的應(yīng)用指南和實(shí)施手冊(cè)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)合應(yīng)用指南確定車(chē)站、區(qū)間、車(chē)輛段等模型建立的編碼規(guī)則，確定各類(lèi)BIM應(yīng)用點(diǎn)的應(yīng)用深度、技術(shù)方法、實(shí)施流程、交付成果等，預(yù)先定義出施工管理平臺(tái)各類(lèi)應(yīng)用之間的接口標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等。實(shí)施過(guò)程中，技術(shù)手冊(cè)則為一線操作人員提供了技術(shù)參考，使各應(yīng)用點(diǎn)切實(shí)有效地落地。同時(shí)，在項(xiàng)目應(yīng)用過(guò)程中，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，再逐步完善應(yīng)用指南和技術(shù)手冊(cè)。

3.3 應(yīng)用情況

廣州地鐵施工階段擬定的BIM應(yīng)用點(diǎn)主要包括綜合模型建立、線路優(yōu)化、場(chǎng)地布置模擬、管線遷改優(yōu)化、施工方案模擬、工程驗(yàn)交管理、生產(chǎn)過(guò)程管控等，在此選擇具有代表性的車(chē)輛段施工模擬作為示例，以此說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)在施工過(guò)程中的應(yīng)用與驗(yàn)證。

車(chē)輛段施工分蓋內(nèi)、蓋外兩部分，整體土建面積超過(guò)30萬(wàn)m2，工期僅2年。由于工期緊、任務(wù)重，決定采用BIM技術(shù)優(yōu)化工期，通過(guò)對(duì)施工場(chǎng)地規(guī)劃、施工工序、預(yù)制件加工安裝、人材機(jī)動(dòng)態(tài)配備等方面的詳細(xì)模擬，提前虛擬解決施工過(guò)程中的差錯(cuò)漏碰、優(yōu)化施工方案、降低成本，為施工階段安全、質(zhì)量、工期、成本等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)保障。

(1)實(shí)施方案

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況，結(jié)合指南、手冊(cè)的相關(guān)要求，從組織架構(gòu)、族庫(kù)建立、建模標(biāo)準(zhǔn)、施工模擬、驗(yàn)收交付等方面制定了系統(tǒng)的技術(shù)路線，如圖4所示。

圖4 施工模擬技術(shù)路線

(2)團(tuán)隊(duì)建立

根據(jù)實(shí)施指南應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，明確實(shí)施團(tuán)隊(duì)架構(gòu)，在初步評(píng)估項(xiàng)目工作量的基礎(chǔ)上，確定了具備專(zhuān)業(yè)知識(shí)、6年以上BIM經(jīng)驗(yàn)的組長(zhǎng)1名、副組長(zhǎng)1名，配備了從事了城市軌道BIM應(yīng)用工作3年以上的組員8名。入駐廣州車(chē)輛段現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)展族庫(kù)構(gòu)建、綜合模型搭建等基礎(chǔ)工作，開(kāi)展場(chǎng)地布置及優(yōu)化、土方開(kāi)挖、預(yù)制加工、構(gòu)件運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)拼裝等十余項(xiàng)模擬工作。

(3)建模軟件及標(biāo)準(zhǔn)

按照實(shí)施指南應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、交付標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合廣州市政府、業(yè)主的相關(guān)要求，實(shí)施小組準(zhǔn)備采用Revit建立車(chē)輛段建筑、結(jié)構(gòu)、場(chǎng)地等模型，采用Catia建立地質(zhì)、軌道等模型，采用航飛傾斜攝影建立周邊環(huán)境實(shí)景模型，最后在自主研發(fā)的輕量化圖形引擎中合模、碰撞、優(yōu)化。

綜合運(yùn)用應(yīng)用指南的《模型建立標(biāo)準(zhǔn)》、《模型驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、《模型交付標(biāo)準(zhǔn)》，建立起廣州地鐵適用的結(jié)構(gòu)分解、工作分解、構(gòu)件編碼等系列標(biāo)準(zhǔn)，使得建立的模型規(guī)范、有序，施工管理平臺(tái)可自動(dòng)識(shí)別各類(lèi)構(gòu)件，為后續(xù)的平臺(tái)管控奠定基礎(chǔ)。

(4)場(chǎng)地布置模擬

按照實(shí)施指南、技術(shù)手冊(cè)制定詳細(xì)的場(chǎng)地布置模擬及迭代優(yōu)化的實(shí)施流程，在建立的車(chē)輛段綜合模型的基礎(chǔ)上，按照現(xiàn)場(chǎng)施工組織進(jìn)行施工模擬，并配置施工步序中每項(xiàng)工作的人料機(jī)資源需求。然后，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的工期、質(zhì)量、資源控制標(biāo)準(zhǔn)，循環(huán)迭代優(yōu)化場(chǎng)地中的加工區(qū)域、作業(yè)區(qū)域、臨時(shí)道路、存放場(chǎng)地等布置(圖5)，使得場(chǎng)地布置最優(yōu)。

圖5 車(chē)輛段場(chǎng)地布置

(5)施工過(guò)程模擬

在場(chǎng)地布置穩(wěn)定后，就可按照現(xiàn)場(chǎng)施工組織開(kāi)展土方開(kāi)挖、圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、樁基施工、預(yù)制加工、構(gòu)件運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)拼裝等施工過(guò)程模擬工作。本環(huán)節(jié)主要用到技術(shù)手冊(cè)作為操作人員的參考資料，提供模擬過(guò)程的操作指導(dǎo)。施工過(guò)程模擬也是循環(huán)迭代優(yōu)化的過(guò)程，中間過(guò)程比較繁瑣，在此不一一贅述，關(guān)鍵環(huán)節(jié)的成果圖片如圖6～圖8所示。

圖6 原始地塊

圖7 臨時(shí)設(shè)施建設(shè)完成

圖8 底板施工完成

4 結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通行業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)體系的制定是必然趨勢(shì)，也是行業(yè)BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用及落地實(shí)施的必要條件。廣州地鐵項(xiàng)目對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用與驗(yàn)證，說(shuō)明按照綱要、導(dǎo)則、指南、手冊(cè)的模式建立城市軌道交通工程建設(shè)階段BIM標(biāo)準(zhǔn)體系是正確的，應(yīng)用指南、技術(shù)手冊(cè)對(duì)BIM應(yīng)用點(diǎn)、技術(shù)路線、實(shí)施流程、操作步驟的規(guī)定具有可實(shí)施性，可為BIM技術(shù)的落地應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)的建立與完善是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作，在確保標(biāo)準(zhǔn)體系的科學(xué)性及實(shí)用性前提下，后期需要結(jié)合更多項(xiàng)目的實(shí)踐應(yīng)用、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來(lái)優(yōu)化、修訂、補(bǔ)充，也需要與時(shí)俱進(jìn)，將更多的新技術(shù)納入標(biāo)準(zhǔn)體系中。同時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)階段界定為建設(shè)階段的標(biāo)準(zhǔn)，后期希望能聯(lián)合相關(guān)運(yùn)行維護(hù)單位、機(jī)構(gòu)延伸研究城市軌道交通工程運(yùn)維階段的標(biāo)準(zhǔn)集，真正建立全壽命周期的標(biāo)準(zhǔn)體系。