【BIM攻略】铁路BIM应用面临的风险及对策

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虽然不同组织针对BIM有不同解释,但综合来看BIM主要包括两大核心理念:一是BIM工程信息包含了建筑工程的几何和功能属性以及与之相关的项目全生命周期信息,通过一个综合协同的多维仿真数字化、可视化平台,使得这些信息服务于建筑工程的规划、设计、施工、运维乃至拆除的全过程;二是能够在综合数字环境中保持信息共享和不断更新,即在各种工程信息之间创建实时的、一致性的关联,对平台中信息的任何更改,都马上可以在其他关联之处反映出来,使得业主、政府管理机构、设计单位、施工单位甚至用户都可以清楚全面地了解项目进程。


应用现状


相对于建筑、水电行业,铁路行业的BIM应用还处于起步阶段,各铁路设计院、施工单位开展了部分BIM技术研究和试点工作:铁二院研发了基于数字地球的铁路三维空间选线系统及二、三维结合的测绘数据集成共享平台;开展了“石鼓山隧道BIM三维设计应用”研究,重点开展隧道专业BIM建模及交付标准研究;结合北盘江大桥开展了桥梁BIM三维设计应用研究,已实现部分桥梁类型的三维设计;结合西成线开展路基勘测、设计及施工全过程BIM应用研究,重点开展基于BIM模型的铁路路基施工工艺研究。铁三院组织铁路勘察设计各专业技术人员,基于GIS、网络、虚拟现实、数据库等新技术,开展了“数字化三维协同设计系统研究与开发”。铁四院利用基于航空摄影与遥感获取的DEM、DOM及各种多源数据,以及虚拟现实技术,重建三维地形场景,提供立体选线平台,开发了用于铁路线路设计(平面、纵断面、横断面设计)的矢量图形系统,系统能够提供利于选线的三维立体实景,并可对竣工后的线路进行三维建模和工程量查询、统计、汇总。从上述应用现状来看,BIM在铁路行业局部领域取得了一定成果,尤其是与建筑业较接近的车站中应用较多,但局部BIM数据没有起到应有作用,还仅仅是具体工点的应用,没有融入铁路全生命周期过程。

在香港,三维技术完成了从概念到实用的转变,处于全面推广的初始阶段。香港房屋署在招标文件中明确要求用BIM提交文档,同时对于BIM的配套研究也很深入,正在编制相关BIM标准。香港铁路公司在港铁运营阶段成功应用数字化三维技术实现了采光、能耗、烟雾、人流和可视化碰撞检测。



面临风险及对策


未来BIM技术在铁路行业的应用场合将会非常广泛,但现阶段其推广应用需考虑政策、经济、技术、人力资源、管理等各种因素影响。


政策方面

BIM在铁路行业应用的政策风险较低,为更好推动BIM技术在铁路行业应用的政策支持,建议如下:

(1)加快将BIM技术的推广应用纳入铁路科技发展专项规划取得实质效果,争取更多的政府层面支持;

(2)加强与BIM推广应用经验丰富的单位或企业合作,加快BIM在铁路行业的应用;

(3)加强与业主(特别是海外项目)合作,总结BIM应用经验,配合政府部门适应市场需要,制定相关政策。


经济方面

目前铁路行业BIM技术的应用相对还不多,还未体现出BIM技术引入所能带来的效益;且在引进初期,会因设计费用增加、硬/软件购买及员工培训等因素,反倒会增加额外投入,因此其也承担着一定的经济风险,主要表现在:短期成本高、收益不确定、投资回报期长。建议采取以下对策:

(1)广泛接触各类BIM平台,加强对外合作交流,增强企业自身BIM技术二次开发能力,形成具有完全或部分自主知识产权的产品,提高设计、施工等效率,最终降低成本,减轻或消除BIM应用的经济风险;

(2)BIM项目中各参与方既是BIM技术的受益者,也是BIM技术风险的承担者,所有项目参与方共同承担经济风险,进而使每家的风险降到最低。


技术方面

与国外快速发展的BIM技术相比,我国BIM技术起步较晚,但目前发展势头迅速,从技术层面来看,主要存在如下风险:

(1)BIM技术适应性相对较差,缺乏统一的专业间交互数据格式支持;

(2)BIM技术更新快,二次开发必须具备持续性;

(3)BIM技术难度高,与传统方法基本操作及理念均相差甚远;

(4)BIM技术属通用基础平台,专业性不够,未针对各行业进行针对性设计,且BIM技术需结合专业特点进行比选。

鉴于此,建议采取以下对策:

(1)目前中国建筑业项目中使用的BIM软件和数据交换标准都是国外软件开发商研发的,应重点推动开发商开放其BIM平台的通用数据接口及二次开发接口。从长期发展来看,中国铁路行业可根据专业特点选择适合平台,并开发自身BIM数据标准和软件,提高中国铁路行业的国际竞争力。

(2)为避免BIM更新快、二次开发必须持续的问题,一方面应侧重购买BIM平台SDK开发包而不是针对软件产品开发插件,与专业相关产品尽可能由企业自己开发,最大程度避开软件平台升级问题;另一方面应加强与BIM平台开发商的沟通与交流,尽可能保证二次开发接口的连续性和扩展性。

(3)BIM技术通用性强但专业性不够,必须成立专门的BIM研发及支撑团队,选择基于BIM平台进行二次开发,降低使用难度,同时融入专业知识,确保适用于铁路行业。

(4)目前可供选择的BIM平台很多,需加强调研,熟悉各类产品的特点及长处,综合考虑专业、易用、实用、成本、维护及技术支持等各方面因素,选择最适合铁路行业某个专业或某个阶段的产品。


人力资源方面

BIM技术的应用势必会掀起一场变革,而固守成规的人群势必会成为BIM技术前进的重大阻碍,这就无形中给BIM技术的发展带来了人力资源方面的风险:现有技术人员回避新技术、现有人员能力结构不足、BIM人才缺乏及流失、现有业务繁忙培训难等。消除对于BIM技术的抵触心理方法之一是让参与方了解BIM技术带来的优势和效益。建议采取以下对策:

(1)行业协会为铁路行业提供BIM技术应用交流的场所和机会,并加大BIM技术的宣传工作。

(2)为解决现有人员能力结构不足问题,相关企业应逐步扩大培训范围,培养更多专业BIM应用人才,提高BIM技术应用的奖惩机制,让更多人员参与到BIM应用中来。


管理方面

采用BIM技术后,企业必须对现有环境资源进行必要调整、对信息资源进行重新规划与整合,同时相关管理制度与规范也必须进行相应改变。此外,BIM技术的应用将带来各阶段、各专业任务分配及工作量的变化。原有企业内的考核机制、奖励机制及分配机制必须进行相应改变。针对这一现状,可考虑初期采用相对稳健的企业BIM专业支持团队的管理方式,企业在内部设立专门的BIM服务团队,保证技术团队的稳定性。

同时,企业必须重新定义和规范新的业务流程才能保证基于BIM的设计过程运转顺畅。没有确定工作流程体系易造成工作程序上的混乱而进行返工。政府和企业通过BIM标准和指南的制定,需要建立BIM工作流程的框架,为项目参与方提供工作流程的标本。参考SenateProperties制定的《BIMRequirements》,在流程中需要明确工程项目各阶段使用BIM技术的对象、BIM的应用范围及方式等。

因此,管理方面的对策是首先要认识到BIM应用的紧迫性和必要性,同时应加强对BIM技术应用的支持力度,从政策、制度、经济等方面提升BIM技术在企业核心竞争力中的地位,尽快实现大部分项目的BIM应用并创造收益。


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本文作者2016-12-3 12:27
BIM
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