1.2 数字城市轨道交通特点与BIM实施
1.2.1 数字城市轨道交通的建设特点
城市轨道交通工程的建设具有以下6个特点。
1.建设规模大、周期长
一条普通的城市轨道交通线路,从项目论证、项目立项、规划选线、初步设计到建设实施少则2~3年,多则十余年甚至更长;建设周期4~5年,而在建设过程中,人员变动频繁,市场变化波动不断,增加了数据采集的难度。
2.建设成本高
以北京地铁4号线为例,每千米建设成本约53708万元,运营成本总额随着客运量的增加逐年增大,预计2035年将达到65514万元。高额的建设成本,为数字轨道交通的建设提供了有利的资金条件,但同时也提出了较高的成本控制应用目标。
3.周边环境复杂
城市轨道交通的建设工程庞大,建设期间会涉及拆迁、挖掘、运输等工作,会对沿线居民生活、城市景观、交通运行及城市绿化等产生较大影响;而且建设区域内普遍存在地质条件复杂、建(构)筑物种类繁多、地下管线和隐蔽结构形式复杂等问题,增加了数据的采集难度。
4.涉及专业众多
城市轨道交通工程建设过程中除了建筑、结构、风、水、电之外,还涉及线路、限界、轨道、通信、信号、牵引供电、AFC(自动售/检票系统)、综合监控、PIS(乘客信息系统)、屏蔽门等10多个专业的20多个设备系统。在漫长的建设过程中,由于外部条件的变化,会出现很多工程变更,而大多数的简单变更,都要涉及多个专业与部门。城市轨道交通项目的规划、设计、建设和运营等各个阶段,涉及交通学、工程项目管理、社会学、经济学、管理学和环境学等多门综合学科的知识,对数字城市轨道交通工程实施者的专业广度提出了挑战。
5.项目参与单位众多、协作复杂
城市轨道交通的建设是一项庞大复杂的系统性工程,参建单位众多。建设项目的设计及工程的管理工作极为复杂,需要城市轨道交通实施团队内部各个专业间的密切配合,频繁地进行设计信息的沟通,并且与业主、施工单位、监理等多个建设参与方进行多种形式的交互协作来完成。因此,城市轨道交通的建设更加强调多专业、多行业、多企业的协同。
6.资产管理难度大
城市轨道交通资产管理是一个系统工程。首先,涉及的单位众多,有负责审批验收的政府部门,有参与建设的设计、施工、供货、安装及监理单位;从设计专业看,轨道交通技术专业涉及土建、供电、车辆、通信、信号、轨道等,其资产特性各异,资产管理方式也应随之变化,不能采用统一的方式。其次,管理内容多,资产管理涉及投融资策划、合同管理、风险控制等方面内容。再次,管理环节多,牵涉的设施设备数量庞大,各个环节需要有规范的管理流程,以便减少资产流失,实现资产高效利用。城市轨道交通资产管理的难度对城市轨道交通数字化交付与管理提出了强烈需求。
1.2.2 城市轨道交通工程BIM实施特殊性
1.阶段应用与整体应用相结合
基于数字城市轨道交通建设规模大、周期长等特点,BIM在实现工程数字化交付的基础上,既可在工程可行性研究、初步设计、施工图设计和施工等建设全过程应用,也可在设计或建设过程中部分阶段应用。
2.实效应用与长远规划相结合
基于数字城市轨道交通建设成本高的特点,BIM在实施过程中,既要通过深化设计和工程筹划,提前发现施工问题,减少返工、有效降低成本,又要进行长期的BIM实施规划,不断进行数字化建设的投资。
3.BIM与其他多种形式的数据采集方式相结合
基于数字城市轨道交通工程周边环境复杂、涉及专业众多等特点,仅依靠BIM无法实现全面、准确的数据采集,需要结合GIS、物联网、移动通信等多种技术。
4.模型协同与文件协同相结合
基于数字城市轨道交通工程参与单位多、协作复杂等特点,仅依靠BIM进行全方位协同工作的难度极大,需要将BIM模型建设的协同工作与传统的文件协同工作相结合,方能形成可行的协同管理模式。
5.BIM实施与数字城市轨道交通建设相结合
基于城市轨道交通资产管理难度大的特点,结合数字轨道交通的发展方向,城市轨道交通BIM实施应与数字城市轨道交通建设进行充分结合,基于BIM建设城市轨道交通数字资产,实现建设和运营的衔接。