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强化标准引领 促进铁路BIM研发与应用

2021-08-04 17:26:48 来源:中国交通新闻网 作者:杨雷

近日,Bentley(奔特力)中国发布2020中国基础设施数字化杰出成就奖。中国铁路BIM联盟常务副理事长、秘书长盛黎明荣获“基础设施数字化终身成就奖”荣誉称号,表彰她在铁路行业BIM应用方面的积极实践和卓越成绩。

铁路应用BIM有哪些现实意义?应用现状如何?还有哪些短板?围绕这些问题,记者采访了盛黎明。

支撑优质设计高标准建设智慧运营管理

同交通运输行业其他领域相比,铁路BIM应用起步较晚。2013年,原中国铁路总公司明确,将BIM确立为铁路信息化的主要技术框架,同年成立了中国铁路BIM联盟,强力推动铁路BIM研究与应用,并于2014年启动了宝兰客专石鼓山隧道和渝黔铁路新白沙沱大桥的BIM试点工作,2015年又持续安排了16个BIM试点项目。

“虽然起步较晚,但‘统一规划、步调一致’一直以来都是铁路行业的优势。经过几年的努力,我们已经有了不少精品工程。”盛黎明说,铁路工程投资庞大、专业多、技术复杂、建设周期长、参与方众多,铁路BIM应用将有力支撑优质设计、高标准建设乃至智慧运营管理。

盛黎明介绍,京张高铁是应用BIM等新技术打造的“精品工程”代表之一。2017年6月,原中国铁路总公司对京张高铁建设印发了《关于建设精品工程、智能京张有关工作的通知》,要求精细化设计、应用基于BIM技术的运维平台,实现数字孪生铁路并向运营进行数字化交付。这是本项目研究和实践的重点。

在京张高铁实现铁路建设多阶段、专业多、参建方多的情况下,将各种模型、数据、信息整合统一到一个管理平台,实现BIM+GIS综合展示,也是本项目面临的一项重大挑战。

盛黎明介绍,面对挑战,项目以中国铁路BIM系列标准为依据,国铁集团工管中心组织京张公司、中铁咨询、铁科院以及相关施工单位启动了以“三站三隧”为代表的基于BIM技术的京张智能建造探索及研究;2018年启动了BIM技术在京张四电和轨道专业的应用,并开展了基于BIM技术的运维平台研究。通过Bentley ProjectWise建立围绕设计传递、施工管控、数字交付等阶段的协同工作管理平台,项目提高了设计与施工沟通的效率。京张高铁的实践对中国和全球都将起到一定的行业引领和示范作用。

完善铁路BIM标准体系

为保证铁路BIM信息模型能够在工程全生命周期内有效共享和传递,必须建立一个完备的铁路BIM标准体系。盛黎明介绍,这个体系包含两部分,一是技术标准(软件开发者),包括数据存储标准、信息语义标准、信息传递标准;二是实施标准(工程实施者),包括资源标准、行为标准、交付标准、协同管理。中国铁路BIM联盟已经牵头编制了16项团体标准,但还远远不够。目前,第一部分标准日渐完善,第二部分标准尚有欠缺。

随着中国铁路“走出去”,BIM标准也逐渐走向世界。中国铁路BIM联盟加入了(building SMART)国际标准化组织,并于2018年成为该组织的战略会员。2017年开始,中国铁路BIM联盟牵头编写国际铁路BIM标准,与七个国家共同完成铁路轨道、能源、通信、信号的IFC4*3部分,2020年开始对标准进行验证,预计今年可以完成。

在牵头国际标准制定过程中,中国铁路BIM联盟始终牢牢把握话语权,提升我国影响力。“在发达国家面前,我们是发展中国家。我们时常能听到各种怀疑的声音,所以必须拿出最好的成果,展现我们的技术能力和水平。”盛黎明说,在参与国际标准制定过程中,她们格外注重彰显中国贡献,“联络其他国家共同提出要求,将对标准编写有贡献的团体及个人记录在标准的说明中。”

面向数字化的未来,铁路BIM联盟的研究领域和实践应用将聚焦在哪些方向和项目上?

盛黎明介绍,相比建筑工程等单体工程,铁路是线状工程,单位单项工程数量多,场景更宏大,需要与GIS融合展示,但BIM和GIS数据标准尚未统一;铁路BIM涉及专业面多,许多专业是建筑领域所没有的,也没有成熟的BIM设计软件。因此,BIM技术在铁路行业的应用还有大量基础性、前瞻性、突破性的工作要做。

一是BIM标准研究。在国际BIM联盟BSI框架下,继续推进BIM标准国际化工作,由铁路BIM联盟牵头的IFCrail 项目已经完成第一阶段轨道、接触网、通信、信号等专业IFC标准的编制,正在进行软件验证。同时,继续丰富完善中国铁路BIM标准体系,在已经完成的铁路BIM模型建立和交付等标准的基础上,在BIM应用标准方面推进应用。

在标准之下,BIM软件的开发与工程化应用就成为重中之重。Bentley等软件企业作为BIM联盟的会员单位,一直在合作推进BIM软件和数字化解决方案在线路、站场等铁路行业的开发和应用。在二次开发层面,BIM联盟提出了伴随性服务的要求,软件厂商也进行了积极配合,目前Bentley等企业的软件在铁路行业的前期勘测、施工建造与运维服务得到了深度应用,正在助力推进铁路行业的数字化。

二是BIM工程化应用。依托川藏铁路、成渝中线等工程建设,深化BIM技术的工程化应用,促进BIM应用覆盖勘察、设计、施工建造全过程,涵盖站前、站后等全专业,涉及设计、施工、建设管理,并向运维管理延伸。要深入推进工程多维数字建模与仿真技术研究,引导设计单位加大三维协同设计平台二次开发力度,进一步提高设计生产效率,提升设计段BIM应用价值。施工阶段BIM应用不能止步于碰撞检查、可视化交底等应用,要引导施工单位深入开展4D虚拟建造,应用BIM模型对施工进度、人力、材料、设备、质量、安全、场地布置等信息进行动态管理,实现施工过程的可视化模拟和施工方案的不断优化;探索基于BIM的5D成本管控,应用BIM模型精确高效计算工程量,施工过程中对工程动态成本进行实时、精确的分析和计算,提高对项目成本管控的能力,进一步提升建设项目精细化管理和工业化建造的水平。

国铁集团自2013年始开启了新一轮的工程建设信息化,引进新的技术进行工程建设管理,方针路线是:以铁路工程设计、建设、运营全生命周期管理为目标,以BIM技术为核心、云计算为平台架构、感知技术为基础、移动互联为传输结构、建设项目为载体,建立统一开放的工程信息化平台和应用。“联盟成员将会继续努力打造好数字孪生铁路。”盛黎明说。(记者 杨雷)

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