《交通运输科学技术新成果推广目录》（２０２1）第二部分 隧道工程篇《城市轨道交通工程建设管理过程BIM关键技术研究与应用》

完成单位：中铁二院工程集团有限责任公司、中铁（广州）投资发展有限公司

主要完成人：李俊松、叶明珠、董凤翔、汪明、郭桂喜、金德成、张德强、曹力、杨欢、陈卫国、曾昊、陈远航、彭礼勇、唐开富、贾国兵

项目简介

　　本项目属于城市轨道交通技术领域。

　　随着国家城市建设发展需求的提高，城市轨道交通项目的建设管理要求越来越高，城市轨道交通领域对BIM技术的应用已成为大势所趋，各大城市相继在新建地铁设计、施工招投标文件中提出了BIM技术的相关要求，甚至在一些新建地铁项目中单独进行BIM招标。但轨道交通BIM技术的应用还处于发展初级阶段，其应用效果尚不能满足工程管理的需求。

　　项目针对地铁建设重难点，深入研究，发掘BIM的“可视化、可模拟、可优化、可出图”等优势，在设计方面利用二次开发工具实现BIM模型二、三维联动出图，建立多专业BIM协同设计标准流程，利用模型结构分解规则统一设计和施工模型交互标准，实现设计施工信息无损传递；施工方面运用BIM技术在碰撞检测、设计复核、技术及施工交底、方案模拟与优化、场地优化最大限度减少碰撞、设计变更、场地不合理、方案不合理等可能带来的工期及费用损失，结合数字化手段辅助管理，提升了建设管理过程统筹决策能力。

　　研究成果经评审为国际先进水平。项目专利9项，其中发明专利7项，软件著作权8项，发表学术论文11篇。项目成果全面支撑广州轨道交通十一号线等项目的建设管理，缩短工程建设工期10%，整改安全隐患4000余项，实现项目风险全过程管控，直接经济效益8000万元，社会效益显著。

项目创新点

　　本课题通过国内外资料调研、理论借鉴与分析、自主研发与现场应用，对城市轨道交通建设管理过程的难点进行了系统研究，研究内容相互关联，共同构成有机整体，取得了系列创新成果：

　　（1）研究建立城市轨道交通工程建设阶段BIM应用标准体系有效填补城市轨道交通建设管理过程BIM应用标准的空白，成果纳入《中国中铁BIM技术应用标准》。

　　（2）研发了BIM3D轻量化图形引擎。实现了BIM模型的轻量化转换、编辑与浏览，提高了BIM协同设计的效率；同时实现了BIM模型在网页端、桌面端的“轻量化”应用模式，让用户无需安装专业建模软件即可开展各类BIM应用。

　　（3）研发了施工管理平台、综合监控平台。通过BIM、GIS、AI、物联网、大数据、生物识别等技术，实现了以信息化建设提升项目管理水平的目标，开创了多平台融合施工BIM数字化管控的先河，为工程建设提质增效。

　　（4）项目建设阶段BIM技术应用特点，以BIM模型为基础，研究了从设计阶段BIM软件二三维工程图联动技术、BIM+数值模拟施工图深化技术到施工BIM技术应用的全流程关键技术体系，形成基于城市轨道交通项目的BIM设计、施工统一应用基础框架。

　　（5）项目通过系列原始创新，研发了基于信息化施工管理平台和综合数据监控系统的数字化管控体系，并通过了实际工程项目的实践及论证，实现了施工数据智能化采集管理、项目参与各方信息交流共享到关键目标节点数据统计分析的城市轨道交通工程施工数字化管控体系。

　　研究成果经评审达到国际先进水平。

应用案例

　　研究成果成功应用于广州城市轨道交通十一号线及地下综合管廊、广州城市轨道交通十三号线二期、广州城市轨道交通七号线二期以及杭州地铁七号线，在各个项目中应用了城市轨道交通施工阶段BIM应用标准体系，采用BIM模型的轻量化技术开展了大量BIM技术应用工作，应用城市轨道交通工程的施工管理平台和综合监控平台开展施工管理，应用BIM设计、施工统一应用基础框架开展现场BIM技术深度应用，利用城市轨道交通工程施工数字化管控体系解决地铁施工全过程数字化管理，相关成果纳入了企业施工管理措施。研究成果取得国际领先评价，成为股份公司解决现场施工管理的解决方案，具有重要的战略意义，社会经济效益巨大。

社会效益与经济效益

　　本项目成果成功应用于广州轨道交通11号线、13号线2期、七号线2期等项目，有效提升了项目建设过程的管理水平，实现项目全过程、精细化、标准化管理，在提升施工质量、降低安全风险、控制工期成本方面起到了重大作用，从宏观到微观把控项目状态，辅助科学决策。本课题成功构建包括标准、软硬件配套、应用框架、管控指标在内的一整套BIM技术应用体系，为我国城市轨道交通工程大规模应用BIM技术提供了关键技术支持。

　　2017至2019年为广州地铁十一号线及地下综合管廊、十三号线二期、七号线二期节约工程建设成本8000万元，其中纠正设计与施工问题825处，节约费用约5000万元，工程管理节约管理费用约3000万元。