基于BI M+GIS+结构化数据的数字交付系统应用研究

唐 俊 肖延军

中铁上海工程局集团有限公司 上海200000

1 引言

基于BIM的应用已成为推动铁路工程建设领域业务流程再造及管理模式创新的主要驱动力，涵盖施工过程信息的数字交付是打通智慧铁路施工与运维阶段的重要环节，进行铁路建设工程数字交付的研究和应用具有广阔的前景。

2 应用准备工作

项目部建立了一套完善的BI M应用及数字交付标准体系，所有BI M构件编码均符合国家、行业标准规范要求，各系统中的EBS划分和编码一致，实现了数字资产的通用性及数字交付的可用性。

3 关键技术

3.1 BI M建模关键技术 基于revit的开源插件Dynamo，通过读取Excel中的数据一键生成BI M模型。项目BI M模型采用参数化、标准化建模率达100%，采用程序化建模率达95%以上。根据不同需求，绘制不同精度的BI M 模型，达到具体应用目的。

3.2 无人机倾斜摄影形成GIS地形关键技术BI M+GIS技术利用3DMax进行入驻处理，实现模型的轻量化、贴图编辑以及要素坐标系的三不处理操作。

图1 BI M+GIS轻量化融合

3.3 数据采集层关键技术 基于BI M 模型的数据采集方式，可实现数据管理标准、存储集中、查询便捷。模型构件作为过程文件的载体，将建设过程相关信息按多维度分类归属、集成展示，可通过构件查看与之相关的信息，也可通过文档查看与之相关的模型构件，实现构件与关联信息的双向查询。

3.4 数据中台层架构搭建关键技术 数据中台是一个集数据采集、融合、治理、组织管理、智能分析为一体，为前台应用提供数据服务的平台。在数据管理过程中采用统一标准数据治理体系、全链路数据生命周期管理、面向分析挖掘的新型数据仓库、面向应用的主题式服务平台的架构，为数字交付系统的应用提供技术基础支撑。

3.5 应用前台层关键技术 施工阶段的现场管理是工程项目管理中的核心，基于中台层数据处理可实现施工过程各类前台系统的应用。

(1)可视化施组梳理系统：基于BIM技术，通过架梁工期和工点资源工效倒推征拆最晚交付时间，再根据现场施工影响因素正推工点预计完工时间，通过对比对影响工期的因素进行实时反馈预警。实现了进度预警、计划编制、进度上报、计划模拟，进度播放等施组动态形象化管控。

(2)危大工程管理系统：从危大工程界定出发，经过方案论证管理、作业人员管理、实时动态监测、现场监督管理、第三方监测管理、检查验收管理到最后的档案管理，对危大工程全过程进行全流程闭合管理。

(3)梁场柔性生产质量管理系统：可实现对箱梁生产过程中的物资材料入库、钢筋加工、钢筋绑扎、钢筋吊装入模、模板安装、混凝土浇筑、养护、预应力施工、封端、存梁、架梁等全过程流程控制的数字化。极大提高施组、质量和成本管理的效率。

(4)工点信息台：根据管理目的不同，在对应工点设置工控机。实时记录工点信息，利于质量管理、施组管理和信息管理，提高管理效率。

(5)竣工交付：通过BI M 模型挂接各类基础数据，取代传统竣工文件中各种形式和载体的历史记录，为将来智慧运维提供基础。

4 数字交付环境建设

基于BI M 的可视化数字交付通用软件环境不针对特定数据、特定业务系统，采用接口配置的方式进行数据采集。根据交付标准，建立工程信息数字化集成的结构化数据，通过数据映射的方式获取各业务系统中的信息项，集中到数字交付环境中，实现了建设过程数据的数字化交付、集中化检索、形象化应用。

图2 数字交付BI M 模型与数据集

5 结论

新建福州至厦门铁路站前工程5标的成功应用，标志着在探索数字化交付的高速铁路项目上取得突破，同时也为国内铁路行业从正向设计出发、到施工过程数字资产传承、到最终实现数字运维积累宝贵经验，也为我国未来铁路规划、建设、发展提供参考。