轨道交通BIM方案建议书[153页].docx
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1、轨道交通行业BIM方案建议书VI.O1、 概况I1.1. B1.M国内外现状11.1.1. 国外BIM现状11.1.2. 国内BIM现状I1.2. BIM在轨道交通工程领域的发展概况31.3. 中铁二院BIM发展总体思路的建议32、 解决方案总体架构62.1. 解决方案应具备的要素62.2. 解决方案整体架构72.3. 配度分析113、 设计阶段解决方案173.1. 应用环境173.1.1. 标准173.1.2. 资源173.2. 工作流程303.3. 典型专业举例323.3.1. 地膜勘测与测绘专业323.3.2. 线路,路基专业333.3.3. 场站、结构专业373.3.4. 钢结构详图及
2、三维配筋703.3.5. 接触网863.4. 协同设计893.5. 数据接口及扩展性984、 建造阶段解决方案995、 运维阶段解决方案104附录A:拉林线试点项目实施大纲1121、概况1.1. BIM国内外现状建筑信息模型B1.M(Bui1.dingInfonnationMode1.ing)是本世纪初出现的一项新技术,正在引发工程建设行业一次史无前例的彻底变革,引领其信息技术走向更高的层次。自从2002年引入工程建设行业,至今已有十多年历程,目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可,被誉为建筑业变革的革命性力量。目前BIM在美国、欧洲、日、韩、新加坡等国家的发展和应用都达到了一定水平。全球化进
3、程越来越快,了解B1.M在国内外工程设计中的应用状况,对我国的B1.M发展有着重要的借鉴意义。1.1.1. 国外B1.M现状B1.M源自美国,逐渐扩展到欧洲、亚洲的日本及新加坡等发达国家。时至今H美国大多建筑项目都已应用B1.M,且BIM应用种类繁多,如Spatia1.Va1.idation,Faci1.ityManagement等等。同时,在政府的引导推动下,已形成各种B1.M协会、BIM标准C日本、新加坡及我国香港地区的BIM发展态势、应用水平都很不错,但与美国B1.M的应用层次还有一定差距.国外应用B1.M技术的主要特征花两点:一是BIM技术已受到广泛重视,成为设计和施工企业承接项目的必
4、要能力。同时,B1.M技术咨询公司应运而生,市场活跃,为中小企业应用BIM技术提供了有力的支持。二是BIM技术应用形成了新的工作模式。BIM技术不仅直接应用于工程的局部环节,如设计雎位进行的各种分析和模拟,且已形成新的工作模式,如实施IPD模式,即业主、设计、总包、分包等参与方在设计阶段就参与到项目中,通过应用BIM技术进行虚拟建造,共同对设计改进,进而分享收益或风险,这种模式目前已经建立标准合同条款。1.1.2. 国内B1.M现状我国从2003年开始引进B1.M技术,起初主要是在学术领域进行研究。近来BIM在国内建筑业形成一股热潮,除了前期软件厂商的大声呼吁外,政府相关单位、各行业1.会与专
5、家、设计单位、施工企业、科研院校等也开始肃视并推广BIM,但是还远没有普及2010与2011年,中国房地产业协会商业地产专业委员会、中国建筑业协会工程建设质H管理分会、中国建筑学会工程管理研究分会、中国土木工程学会计算机应用分会组织并发布了中国商业地产B1.M应用研究报告2010和中国工程建设B1.M应用研究报告2011。根据两届的报告,关于B1.M的知晓程度从2010年的60%提升至2011年的87%o2011年,共有39%的单位表示已经使用了B1.M相关软件,而其中以设计单位居多。图1BIM在项目中的应用情况2011年5月,住建部发布的2011.2OI5建筑业信息化发展纲要中,明确指出:在
6、施工阶段开展BIM技术的斫究与应用,推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸,降低信息传递过程中的衰减;研究基FBIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用,实现对建筑工程有效的可视化管理等。2012年1月,住建部关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知宣告了中国B1.M标准制定工作的正式启动。2014年7月,住建部在关于推进建筑业发展和改革的若干意见中提出“推进建筑信息模型(B1.M)等信息技术在工程设计、施工和运行维护全过程的应用,提供综合效益”。各地政府也开始推进B1.M的应用。比如,广东省住建厅在2014年9月发布关F开展建筑信息蟆型BIM技术推广应用
7、工作的通知,提出“到2014年底,启动IO项以上BIM技术推广项目建设到2016年底,政府投资的2万平方米以上的大型公共建筑,以及申报绿色建筑项目的设计、施工应当采用B1.M技术到2020年底,全省建筑面积2万平方米及以I:的工程普遍应用BIM技术J上海市政府在2014年IO月关于在本市推进建筑信息模型技术应用的指导意见中也设定了具体的FI标:“到2017年,本市规模以上政府投资工程全部应用B1.M技术,规模以上社会投资工程普遍应用BIM技术”。目前,政府及行业越来越重视BIM的应用价值和意义。国家“十一五”科技支捺计划和“十二五”建筑信息化发展纲要中都将BIM技术纳入研究目标。1.2. BI
8、M在轨道交通工程领域的发展概况纵观国内外的BIM实践,无不是制定标准,手册先行,专业BIM应用软件技术跟进支撵,配套技术质I管理制度逐步成形,逐渐磨合影成生产能力。在产业界,前期主要是设计院、施工单位、咨询单位等对BIM进行一些尝试。最近几年,业主对B1.M的认知度也在不断提升,并逐渐将BIM写入招标合同,或者将BIM作为技术标的重要亮点,运维阶段目前的B1.M还处J:探索研究阶段,而且目前从我国BIM技术的研究和应用都主要集中在建筑设计行业,其他行业,包括轨道交通行业均处在枳极探索阶段。随着我国加入WTO和近年来“一带一路”战略的实施,轨道交通工程设计行业面临着国内市场挖掘、国际市场的开拓等
9、多IR任务.2013年以来,在铁路总公司和“中国铁路B1.M联盟”的带领E,轨道交通尤其是城际轨道交通(铁路)行业在BIM工作中有了长足的进展,先后制定通过了铁路工程实体结构分解指南、铁路工程信息模型分类与编码标准及铁路工程信息模型数据存储标准三项标准,初步形成了铁路工程建设行业的BIM技术标准体系。各个铁路设计院也陆续展开了BIM工作的探索和试点,试图通过BIM技术提高工程集成化程度,提高工作效率,创造新的效益。1.3. 铁二院B1.M发展总体思路的建议中铁二院是家集勘察设计、工程总承包、工程咨询、工程览理等多种业务为一体的综合型国际化企业,随着大数据、云计算、三维技术等信息技术的发展,作为
10、业务核心的“工程信息内容管理”开始而临新的机遇和挑战,具体说,可以分为三个层面:第一,从顶旦置理层面看,轨道交通和铁路项目对工程内容信息的悔阿效率提出越来越高的嘤求。在将于二维图纸和传统沟通方式的工作模式下,大d的时间被用在图纸校验、信息查找、信息再确认等环节上,协同的准确性和及时性时刻面临挑战,信息变更管理难度很大;同时,工程信息的参与方多而更杂,既彳j创造者也市使用者、管理者等,工程信息的传递和沟通要满足安全有效的要求。 节*时间和懵力 援高质量相对资产的认知程度 牌低风睑第二,从企业运宜层面看,项目中的性成本渐渐成为提升效益的“硬行头”。从信息化角度看,很大一部分的隐性成本来自工程信息的
11、无序状态和无效使用。比如,在传统的二维图纸模式中,工程信息往往是文件级别的管理,各个工程信息要素间的关联关系无法快速有效地提取和组织,造成了时间和精力的浪费;各个专业间很多是出行工作关系,一个做完传递给下一个,无法最大限度地通过并行工作关系来压缩时间.这些都是不易被发觉但实际上是可以通过新技术进行压缩的“隐影”成本。第三,从业务扩展层面后,当前主业务如勘察设计、工程咨询、监理、工程总承包等业务的重心是“项目交付”,交付完成后,前期的工作招下了的资料信息缺乏局境的增值空间随着B1.M技术的应用,这些工程信息可以被有效地组织和存储起来,既可以为招来的项目交付做智能分析和经验支持,又可以为项目业主提
12、供运维资产平台,从而在铁路行业的高度和他圉内拓展业务增值点。上述机遇和挑板I纳起来,即“如何利用新的信息技术管理庞大的工程信息内容,从而创造价值/减低成本?“BIM技术的发展为这一课题提供了新的思路。中铁二院可以通过推行BIM工作来解决这个课题基J:此背品,中铁二院的BIM工作总体目标可以设立为:在中国铁路B1.M标准框架下,构建中铁二院特色的B1.M工程信息平台和BIM团队,以B1.M协同优化管理、以BIM数据降低隐性成本,并创造新的业务价值。BIM工作可以采取“价值点优先”原则,按照“小步快跑”的方式分步骤推进(见下表)。阶段BIM工作内容预期结果工作方式导入期(6个月)拉林线试点(实施大
13、纲参见附件A)I通过铁总BIM标准的收证,成为样板案例2,初步确定开发需求站前各专业人员为上,以ProjectWise协同平台和BenUey建模软件为工具,粉世纪、BenUey技术辅导(需要合同支持)站的专业BIM=Jg悔同设计生产试点1.B1.M生产效率达到值期目标;2.明确B1.M在生产中的价斑点,确定开发主力向以专刊方式和各专业琬定BIM生产制度和流程开发试用期(1年)BIM应用开发立项和实施I.符合铁总B1.M工程管理平台的要求;2提高专业人员的工作效率,明确价值点自主开发+开发外包(路主纪)。Bent1.ey提供BND支持(如佚批准,可在dgm1:做相关技术支持)BIM标准、流程和制
14、度编制实现统一的项目工作环境设置、斓度标准、数据管理制度等B1.M团队主导应用优化期(3年)BIM应用方案汇报获得院领导支持BIMH1.队BIM相关专曼培训推广和新专业扩展BIM生产占到50%或更存各专业单位B1.M咨询项目创造B1.M收益BIM团队2.解决方案总体架构2.1. 解决方案应具备的要素具有良好数据兼容性轨道交通设计行业涉及的专业广,需要的专业软件多,很难有个软件厂商能提供所有的专业产品,设计人员也可能根据实际情况使用不同厂商的软件.1.1.此,尽量使用数据格式一样的专业软件,井与外部的其他系统、其它数据格式具有良好的兼容性是整体解决方案必须考虑的因素之。更重要的是,数据兼容性是数
15、据互用的前提,数据的亚复利用率是提裔企业效率的一个关键,也是有效协同的基础之一。具有良好专业覆盖性轨道交通工程涉及众多的参与专业,因此软件解决方案要涵盖航道交通行业众多的专业,从专业的角度出发,专业技术人员希望能够拥有用本专业的语言和自己交互的、高效的专业模块。从三维协同设计的角度出发,这是协同的前提,首先要解决r个人的工作效率,才能充分发挥协同的作用.如果大出使用不同软件厂商的产品,专业软件之间的数据格式不统一,专业间的数据交互还需要转换或者导入导出,那就很难其正的协同起来。具有良好协同工作能力专业一:维模块解决r设计人H个人的设计质量和设计效率的问题。在这一基僦上,再要大幅提高“单兵”效率
16、的可能,已经非常有限了。事实上,三维工具在提高设计侦量上的意义也远远大于个人的设计效率:同时也应注意到,通过三维环境下的协同工作,让三维模型成为设计人员间沟通的载体,能够大幅度的提高人与人之间、部门与部门之间的工作效率,从而实现整个企业的工作效率大幅度的提而。其实质在下设计过程中,时参与项目的人、成果、流程、环境等因素进行控制,因此我们需要一种软件系统架构来固化我们的这些管理思维,并进行跟踪和控制。能够融合企业标准的解决方案在三维环境F,无论是个人设计效率的提高,还是协同工作效率的提高都受到标准化程度的极大影响.随着三维协同工作的展开,尤其是协同工作的展开,规范化、标准化的需求会在设计人员间自
17、发的产生。因此,平台具有此方面的能力对于三维协同的效率和协同工作能够持续推进来说具有重要意义。企业的设计标准化是包括轨道交通行业在内的所有设计企业的发展趋势.具有易用性和普及性的解决方案三维协同设计聘成为轨道交通行业设计的一种常态。任何一个轨道交通工程项目,所牵涉的设计人员无论在专业上和人数上都是众多的,这就需要三维协同解决方案要具有良好的可操作性、易学易用,而且在成本上也能够大量配置,同时,易学易用的特性也是实现快速部罟,并在短时间内形成生产力的必要条件之O支持工程项目各阶段的解决方案不仅要在设计领域实现三维协同设计,里正要的是要实现工程项目全生命周期内的管理,支持工程项目全生命周期的BIM
18、技术是未来发展的必然趋势,因此,面向轨道交通行业的解决方案应该是完整的BIM解决方案.从规划到设计、施工到运营维护都应该有相应的产品提供支持,并且支持各阶段的软件产品之间的信息应该能够相互兼容、相互流转。信息的可管理性及信息的移动化是解决方案耍考虑的核心问题“2.2. 解决方案整体架构Bent1.ey公司作为一家在工程领域历史悠久的软件供应商和服务商,其产品在技术特点和发展理念上有许多地方都与轨道交通行业的当前需求不谋而合。Bent1.ey公司的产品在产品线的数据兼容能力、专业覆盖的完整性、项目管理与协同工作以及企业标准化、一体化等方面都具有明显的优势.BentIey面向轨道交通行业的解决方案
19、总体构架如下:基于以上总体框架,可以实族中铁二院特色的BIM架构,比如,从项目状态进行管理,Bent1.eyB1.M解决方案旨在建尤工程行业的I:程数据管理平台,在设计建造完成后,通过数字化移交的过程将项目信息的管理,转移到资产信息的管理的阶段。项目信息省理模拟(设计)&施工(iiS)资产信息管理(操作&运维)工程数据管建平台从软件的应用层次,Bent1.ey软件架构分为了三个层次:信息模型发布及浏览,工程数据创建与管理,凸业的应用工具集,如卜冏所示:Bent1”软件产品架构需要注意的是,在全生命周期中,同一个产M在不同的阶段具有不同的用处,如下图所示。Bent1.ey产品在全生命周期的应用从
20、上图可以看到,软件产M在全生命周期中相互协作.在设计阶段,BentIey有一系列的软件产品来满足轨道交通行业不同行业的需求.到了施工建筑阶段,它用来对设计的模型进行加工制作,以满足施工模型的需求,到了运维阶段,同样需要这些三维信息模型操作工具来对模型进行维护管理.这样软件产品的组合是为了满足面对前面所说的需求,迎接B1.M工作模式的挑故,所以,BCnIIeyB1.M解决方案的定位和价值就是为了满足这些需求,具体表现为:多专业协同工作 AECOSimBD建筑系列 ProStructura1.结构加工级模型 POWerCiViI场地、道路, Bent1.eyg【股测绘资料采集及处理 BentIey
21、MaP地理规划 Navigator设计校审与模拟 GenenniVe计算级的分析系统协同的设计环境 专业协同,内容协同,流程协同 暴于局域网和互联网的部署方式 工作内容的分级授权与管理 工作标准的统一拄制与流程管理 版本控制与内容管理集成的设计环境 设计优化与分析 模型建立与图纸输出; 工程设计与媒体表现 设计分析详图一体化 绿色建筑与节能面向全生命周期的管理 基于全生命周期的内容创建: 施工工作包管理 开放的数据模型2.3匹配度分析针对于中铁二院的应用需求和实施架构,Bent1.ey公司提供的基于B1.M技术的轨道交通工程行业解决方案,无论是从主体架构、系统总体逻辑架构已经具体的软件功能模块
22、划分,都符合中铁二院BIM系统的总体规划.B1.H解决方案总体架构是基于全生命周期的,由一个主体架构和三个应用架构组成,主体架构从业务扩展的层次定位于设计、建造、运营三个不同的阶段,三个应用架构也是从三个阶段的应用层次来详细展开。通过B1.M信息模型贯穿始终。整体架构匹配工程项目的成功始于设计,三维设计是支持工程项目全生命周期管理的有效信息创建技术,代表设计技术未来超势:只有借助协同管理技术,才能玄现多地域、多专业、多方参与综合项目的高效工程信息共享和协同工作:通过资产管理技术,可以对数字资产进行有效管理和开展集成应用,实现Iffi效运营:信息移动化助力项目团队在整个基础设施的生命周期内无论使
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