王广斌院长:打造智慧地铁,开创运营导向BIM集成管理新模式

2021-09-10

随着我国社会经济的高速发展,城市现代化建设进程逐步加快,轨道交通已是城市交通网中的重要组成部分。为保障轨交工程质量安全,将BIM技术引入整个施工过程中,以提高轨交工程施工水平,保证地铁车站工程施工安全,充分发挥现代信息技术的作用,为项目的整体建设提供重要保障。



近日,由四川省建筑业协会主办,鲁班软件股份有限公司承办的“数字技术赋能新基建论坛暨自贡富荣产城融合带基础设施建设项目数字化平台应用现场观摩会”,在自贡市顺利举办。


来自同济大学建筑产业创新发展研究院的王广斌院长,根据多年项目实践的心得体会、理论知识的探索和实践案例的分享,从管理和战略的角度并结合国际前沿方式,为在场的来宾进行深度交流和全面解读。


在轨道交通项目中,BIM技术应用的巨大挑战


王院长提出了大型轨道交通项目的四个特点:1.规模大、涉及系统众多,工程复杂性高;2.专业性强,对安全、风险控制要求高;3.城市基础设施,工程建设进度要求非常高;4.建设运营一体化特征。


这些特点引发了一系列的需求和挑战:


1全过程集成化应用

轨道交通项目、高速公路项目、产品融合项目和公共交通项目,考虑到设计、施工到运营维护全生命周期的集成化应用,而全生命周期的集成化如今是BIM技术在应用当中的巨大挑战。工程师前期做的模型无法转移到施工阶段,能够从施工转移到运维的模型微乎其微,这不仅是中国,也是全世界面临的难题,急需我们攻克。


2服务轨道交通百年运营服务

基础设施建设一般建造5年,而运营可能是95年,在数字孪生的过程中,追求的是百年运维的伟大愿景。


3数字资产建立和大数据巨大应用潜力

在运维过程、建设过程中积累了大量的数据资产,这些数据的应用价值是无穷的,它会逐渐服务于智能服务,乃至预测型维修,避免了传统工程中发现坏了再维修的情况。


如何让数据发挥真正价值


针对以上的挑战和问题,王院长指出不能用过去传统的方法解决,每个环节的数据特征和应用场景的不同是目前行业的普遍状况。



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目前BIM技术应用情况:

每个阶段产生的信息仅在内部小循环


BIM技术的基础是数据标准,数据源的单一性与安备性是不同参与方在信息集成和技术应用过程中对同一数据资源进行有效利用的保证。若BIM作为每个阶段内部的小循环,数据将很难发挥其真正的价值。



王院长提到,人们所理解的数字经济或数字化转型和过去的农业经济、工业经济有一个根本性的不同。在数字经济中,人们会把数据和信息作为一个非常重要的生产要素,这种生产要素和农业经济、工业经济中的传统生产要素恰好相反,不会因为使用而减少,数据的贯穿度越长,宽度越宽,其价值越大。数据资产的价值在于运用的重复性和贯穿的组织、长度,让数据叠加与传承,贯穿与全生命周期集成化的应用中,它的价值将不再是线性增加,而是指数级增加。


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2018年王院长带领团队与鲁班软件合作太原轨道项目,追求以运营为导向的BIM技术全生命期应用的地铁线路,服务百年高效智慧运营,形成以运营为导向的全生命周期BIM技术应用标准体系,同时构建运营导向BIM技术集成的创新管理模式。



太原地铁2号线BIM技术应用系统的顶层设计


每个人是数据的生产者、享用者,这是数据知识时代的最大特点,知识经济和数字经济也是一种共享经济。为了达到这样一个目标,设计阶段和施工阶段如何服务于运营阶段达到智慧运营,王院长在整个过程中对其所有的数据模型进行整体的策划,目标建成模型、数据、文档信息在全生命周期传递、共享与完善。




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当制定了以运营为导向,全生命周期的集成化应用,将每个阶段传递的信息和数据分解清楚,编制一系列标准,既有标准规矩和制度的制定又有实际打样的模板,在运营过程中才能贯穿始终。王院长强调,“百年工程,质量第一”,在数字化交付平台运营过程中,各个环节要保证输入数据的质量,确保每个单位所提供的数据信息必须可靠。轨道交通的BIM标准应以基础标准为底层,完善技术标准,从而实现对数据的收集、存储、整合、管理与利用。


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BIM应用的首要基础工作是标准先行



标准是根据完成的工作和完成的过程密切相关的,其服务于目标和任务。为服务于百年运维,根据全生命期BIM应用的总体要求,制定一系列标准规范。



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#01


城市轨道交通建筑信息模型全生命期应用标准


全国首部全生命周期BIM技术应用标准,系统性地阐明了工程建设方案设计、初步设计、深化设计、施工准备、施工实施、运维、拆除等各阶段模型应用的基础、要求、流程;在中国现有的工程制度组织体系下,开创并验证了一套核心模型一模到底、核心数据全过程增值应用的信息流转体系。


#02

城市轨道交通设施设备分类与编码标准


全国首部实现对国标设备分类全覆盖、同时编码可向国标体系转换的设施设备分类与编码标准,分类覆盖了山西省城市轨道交通常见设施设备,共计2578项;充分体现山西省轨道交通人文和运营管理特点;采用数字字母混合编码,相比国标编码规则具有位数更短、可读性更强、信息更全、可扩展性和容量更高的特点;率先掌握了全自动的机器编码算法,并实现了设备供应商、施工单位、平台三重校核验证。


#03

城市轨道交通建筑信息模型建模标准


在国标基础上将工程对象几何表达精度和属性信息深度要求拓展到全生命周期BIM技术应用各阶段的标准,共计27120项详细规定。


#04

城市轨道交通建筑信息模型数字化交付标准


国内首部对运营为导向的数字化交付作出定义的标准,完整规定了各阶段数字化交付的内容、流程、要求;规定了所有设施设备模型均应具备的7类33种通用属性信息、常见工程对象应具备的4815项特殊属性信息;规定了14种线网级交付关联资料、382种区域级交付关联资料、26964项设备级交付关联资料。



传统组织模式VS以运营为导向的全生命周期组织模式


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传统组织模式


单点应用:以设计、施工阶段BIM技术应用点为导向,缺少一套全生命周期数字化工程的解决方案,设计和施工阶段大量珍贵信息无法积累、传递并创造价值;

协同能力弱:设计、施工阶段不同分包单位各有一套建模规则,几何精度要求、信息深度要求、定位轴网、拆分原则、构件命名、系统着色、软件版本等缺少统一的标准;

信任度低:各单位技术水平、质量控制能力参差不齐,使得来源、种类多样的数据无法形成一个各方认同、可靠的知识库,大部分信息在设计或施工阶段结束后即被雪藏,难以发挥价值。


? 难以实现全生命周期可信、可传递、可共享的数据增值

? 难以满足以运营为导向的BIM技术全生命周期应用的要求





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以运营为导向的全生命周期组织模式


以运维部门主导,从设计开始到项目拆除为止运维部门在建设期介入,工程部门、设计、施工、供货商参与,服务于数字化高质量运维服务。


引入专业的总体控制与管理咨询单位

以全生命周期视角,自上而下打通各阶段、各专业、各标段间的壁垒,确保价值的实现

以与现场实际一致的全数字化、全集成化竣工信息为应用基础



管理组织模式创新




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协同平台是基于BIM技术的集成交互空间,使项目参与者同一空间工作,实现各参与者交互协同。BIM总体单位、运营单位、设计单位从一开始就在协同平台里针对设施设备编码问题进行对接讨论,共享创新,增进共识,消除误解。


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BIM技术创新应用中心工作制度和文件管理办法

制定工作制度,其中包括组织架构:理事会,主任办公室,三方成员;管理职责划分;纪律制度:包括规章管理制度、保密机制等;会议制度:包括在协同平台里每周三的周例会、每月的月例会、关键节点前的专题会、需多方研究讨论的联络会等。


协同机制

由顶层设计与规划、基础软件平台建设、全过程控制与管理、数字资产全生命期管理和培训总结五大板块组成。


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在王院长的带领下,太原地铁2号线项目在推动城市轨道交通全生命周期的BIM技术集成化中,取得了显著的成效,形成了巨大的行业影响力并持续发挥转型升级带动作用。不仅提高了轨道交通设施的全生命周期经济、社会和环境效益,还提高了我国城市轨道交通项目全生命周期管理水平,为太原轨道交通及国内行业BIM 技术应用起到示范作用并形成相关体系。


根据数字技术赋能新基建论坛王广斌院长发言整理

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