傅鹏（广州地铁设计研究院股份有限公司）

摘要：区别于常规的工民建设计行业通过Revit或者ArchiCAD的局域网内协同实现的日趋完美的BIM协同设计，城市轨道交通工程的参建单位众多，各个专业设计人员、管理人员、施工人员很难同时存在于一个局域网中，要实现并推广轨道交通的BIM设计，BIM原本优势的协同设计可能反而成为了瓶颈。

关键词：城市轨道交通；bim技术；轻量化

1、引言：

BIM（BuildingInformation Modeling）技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

住建部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中明确要求：

在工程项目勘察中，推进基于BIM进行数值模拟、空间分析和可视化表达，研究构建支持异构数据和多种采集方式的工程勘察信息数据库，实现工程勘察信息的有效传递和共享。在工程项目策划、规划及监测中，集成应用BIM、GIS、物联网等技术，对相关方案及结果进行模拟分析及可视化展示。在工程项目设计中，普及应用BIM进行设计方案的性能和功能模拟分析、优化、绘图、审查，以及成果交付和可视化沟通，提高设计质量。

推广基于BIM的协同设计，开展多专业间的数据共享和协同，优化设计流程，提高设计质量和效率。研究开发基于BIM的集成设计系统及协同工作系统，实现建筑、结构、水暖电等专业的信息集成与共享。

2、城市轨道交通设计发展现状：

区别于常规的工民建设计行业，城市轨道交通工程建设过程中除了建筑、结构、环控、给排水、供电等常规专业，还包括线路、限界、轨道、通信信号、牵引供电、AFC、综合监控、屏蔽门、电扶梯等10多个专业性的专业。

在设计阶段，城市轨道交通设计通常会设置一个“总体设计院”，各地铁车站设置若干“工点设计院”，对通信信号、牵引供电、AFC、综合监控等专业设置“系统专业设计院”，地铁车站的建设是一项庞大复杂的系统性工程，参建单位众多。城市轨道交通项目的设计以及工程的管理工作极为复杂，需要项目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。

区别于常规的工民建设计行业通过Revit或者ArchiCAD的局域网内协同实现的日趋完美的BIM协同设计，城市轨道交通工程的参建单位众多，各个专业设计人员、管理人员、施工人员很难同时存在于一个局域网中，要实现并推广轨道交通的BIM设计，BIM原本优势的协同设计可能反而成为了瓶颈。换句话说BIM的协同应用效果是优秀的，但是对于轨道交通这种大型工程应先让BIM“走出”局域网，“走出”某某办公室，需要寻找基于互联网服务器或者云端实现的远程协同设计平台。

目前常见的协作平台，包括Bentley ProjectWise协同管理平台、Graphisoft BIMcloud平台，以及广联达的BIM5D，鲁班的BIM平台，蓝色星球的BIM云平台等。

其中仅ProjectWise及BIMcloud平台可以应用于设计阶段，其工作方式类似于Revit的工作集，即不同专业的设计师分时间段对特定工作集的图元具有编辑权限，如果需要使用或者修改别人的图元需要该图元的占用者进行授权，并通过与云端的中心文件同步用以更新修改后的模型。但是由于该模型集成了各专业的设计信息，造成模型数据量巨大，在同步中心文件时有可能会造成中心文件损坏而形成巨大损失，同时该模型的巨大数据量也造成了其难以在施工阶段继续深化使用。

而像广联达、鲁班、蓝色星球的BIM云平台，则是主要应用于施工阶段，即将BIM模型进行必要的简化后上传至云端，项目参与的成员被赋予不同的权限，包括审核、现场管理等，通过手机端或者电脑端浏览、标记模型。但由于其中心模型是经过简化的，其后续的现场修改及标记无法应用于设计原始模型。

3、应对方案：

通过以上列举及对比可知，要推广城市轨道交通的BIM协同设计，并让BIM模型在全生命周期内发挥价值，需要开发一套可以应用于BIM全周期的协同工作平台，该平台需着重处理好BIM数据的轻量化问题，并保证轻量化数据模型的“可逆性”，即轻量化模型的原始数据不丢失。

BIM轻量化及应用的关键环节主要包括：模型文件轻量化转换、模型快速可靠传输等。

基于桌面的BIM模型大部分采用单文件或几个文件来存储几何信息、材质信息、纹理贴图及属性等模型信息，这样的存储方式不利于网络端传输，进而影响基于网络的BIM模型的展示和操作体验。BIM轻量化首先需按标准数据格式（IFC）进行模型文件转换,其目标是降低BIM源文件的数据量、保证BIM数据的精确性、实现BIM数据转换的可逆性。

模型快速可靠传输是在BIM源文件轻量化转换的基础上使用压缩、构件模型流、运用缓存等技术使模型快速可靠的到达接收端，相对而言该技术比较成熟。

4、结论：

为相应国家政策，推广城市轨道交通的BIM协同设计，开发一套可以整合各专业并可以应用于BIM全周期的协同工作平台是亟待解决的问题，而BIM模型的轻量化及其应用是BIM协作平台的重要研究方向。

参考文献：

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》

[2]马金忠１，田彦山,基于云计算的ＢＩＭ 模型轻量化及应用研究综述[J].宁夏师范学院学报,2019 年7月

作者简介：

傅鹏，工程师，从事轨道交通结构设计专业，广州地铁设计研究院股份有限公司