邹东源
广州轨道交通建设监理有限公司，广东广州，510000
摘要：目前国内外众多学者在BIM和GIS信息化技术应用方面已开展了大量研究。构建了以BIM为基础的工程建设管理系统，达到隧道运维可视化的效果依据BIM的数据标准扩展，提出适用于盾构的信息模型，把BIM技术应用于盾构隧道工程。根据道路工程信息化特征，提出基于LandXML的道路信息模型与三维GIS数据的集成方式。本文以济南轨道交通R1线为工程背景，结合轨道交通BIM的结构模型和GIS的空间信息地理模型，研发出济南轨道交通R1线工程建设信息化平台，实现了基于BIM+GIS平台的轨道交通工程信息化管理。
关键词：BIM+GIS技术；轨道交通工程；信息化管理
引言
2019年9月，习近平总书记在出席大兴机场投运仪式时指出，城市轨道交通是现代大城市交通的发展方向。发展轨道交通是解决大城市病的有效途径，也是建设绿色城市、智能城市的有效途径。近年来，住房和城乡建设部印发并推广多项技术政策措施，并针对现阶段新技术研发应用方面存在的问题不断强化管理层面的创新机制，打造创新责任体系和管理体系，建立创新监督模式，推动轨道交通工程高质量发展。
1技术创新为城市轨道交通工程发展提供支撑
1.1城市轨道交通工程地质风险控制技术
城市轨道交通建设面临复杂地质环境，地质风险是影响工程建设质量安全的重要因素，亟需通过创新技术防控地质风险。2020年10月，住房和城乡建设部印发了《城市轨道交通工程地质风险控制技术指南》。《指南》明确企业地质风险控制主体责任，提升参建各方对地质风险的认知水平和处置能力，实现全员参与、关口前移，减少因地质风险造成的各类事故、风险。
1.2BIM与GIS融合建立工程建设场景
三维GIS以数据库技术为依托，能够实现对宏观场景的综合管理，其中包含海量三维地理信息相关基础数据，为BIM模型的构建与展示提供有力支持。首先，结合项目内容与现有GIS平台构建全线地理信息场景，同时在该基础上与BIM模型相对应搭建高精度数字高程模型，形成三维地理信息数据库，并添加附近建筑物、河流、地形以及区域名称等信息。然后在平面坐标系下转换BIM模型坐标参数，并根据调整完毕后的BIM模型偏移以及方位数据，将BIM模型批量添加至GIS里。
2城市轨道交通工程BIM与GISDE应用要求
BIM应用技术为推动城市轨道交通工程BIM应用及数字化交付，提高信息应用效率，2018年5月，住房和城乡建设部编制了《城市轨道交通工程BIM应用指南》。《指南》要求城市轨道交通工程应结合实际制定BIM发展规划，建立全生命期技术标准与管理体系，开展示范应用，逐步普及推广，推动各参建方共享多维BIM信息、实施工程管理。明确了各参建单位开展BIM应用的目标、要求和内容，为BIM应用模型创建、应用和交付提供依据。目前，已形成了“基于BIM的施工风险管控技术”和“基于BIM的施工质量通病防治技术”两项创新技术。“基于BIM的施工风险管控技术”将工程的BIM模型，施工计划和进度，风险源，巡视或监控量测成果等集成在GIS平台上。用信息化手段来规范施工风险管控流程，改变传统的分散管理，形成巡视、监测、预警、响应、处置消警系统化管理，实现施工风险全员和全过程管理。“基于BIM的施工质量通病防治技术”通过对地铁施工质量通病各种要素的收集，形成地铁施工质量通病大数据信息，建立基于地铁的施工BIM模型库，进而开发“BIM+施工质量通病防治平台”。在平台中利用BIM模型承载地铁施工质量通病数据信息。
通过BIM模型和施工质量通病数据相关联，来实现指导现场质量管控的目的。
3基于BIM的工程业务数据管理
BIM技术在轨道交通工程项目应用时，需要根据项目情况对BIM模型所涉及的数据进行重新编排，并从勘察、设计阶段开始不断完善丰富数据信息，实现工程建设业务数据对象和模型对象的统一。通过工程建设模型结构分解、属性编码及生成结构树，实现业务数据的关联及应用。按照轨道交通项目工程的设计、施工等计划对BIM模型进行充分、细致的单元分解，直到能够到达BIM建模管理精度的要求。以轨道交通隧道工程作为示范，轨道交通建设过程会涉及多个隧道工程的开挖、支护等，隧道工程往往又包含多个隧道区间，隧道区间由初支、洞门、管片等不同对象构成，每一个对象又能够按照相关文件更近一步的划分。
4创新监督检查模式
不断推行“双随机、一公开”检查方式，创新“互联网+监管”模式，落实监管责任。加强工程质量监督队伍建设，监督机构履行监督职能所需经费由同级财政预算全额保障。强化工程设计安全监管，加强对结构计算书的复核，提高设计结构整体安全水平。疫情防控期间，为支持地方复工复产，不少地区采取了“互联网+监管”方式，督促企业在做好疫情防控的前提下，落实各项质量安全防范措施，有效遏制质量安全事故。
5 BIM模型轻量化技术
对于大型工程而言其BIM模型体量也十分庞大，需要高配置的计算机进行渲染、处理，存在加载速度慢、占用资源多等问题，故需要对BIM模型进行轻量化处理。（1）数模分离一个完整的BIM模型通常包括几何数据和非几何数据，几何数据为二维、三维数据等；非几何数据包括构件属性等数据。通过对模型中的几何数据和非几何数据进行拆分，将非几何数据剥离出去，导出为JSON、IFC等格式，供BIM应用开发使用。（2）几何数据优化一个BIM模型中往往存在较多尺寸大小相同的结构，若这些结构在模型中都逐一生成，难免会增加模型的数据量，如果只保留一个结构数据，其它通过引用+空间坐标相结合的方式进行调用，避免相同数据重复加载，提高模型生成及渲染效率。（3）模型数据实时渲染利用电脑内存和GPU实现模型边下载边渲染的效果，通过自动计算视点与模型的距离，系统自动进行动态的轮廓模型和精细模型的加载与渲染，节省模型下载到本地的时间，提高系统对模型的渲染效率。
6推进信息化监管
编制《城市轨道交通工程质量安全监管信息平台共享交换数据标准（试行）》。《数据标准（试行）》围绕信息共享交换，对未来行业质量安全信息化管理平台的建设提出明确要求。有利于推进全国城市轨道交通工程质量安全信息化监管工作，规范数据标准。有利于推进信息技术与质量安全管理的深度融合，提高监管效率。有利于促进信息共享和业务协同，提升信息化管理水平。
结束语
在该轨道交通项目建设中融合BIM+GIS技术，保证项目整体建设过程能够实现信息的关联、互通，全方位、多角度的表达了R1线路整体和局部内容，实现了技术集成下轨道交通的信息协同，大大提交了工程管理的效率，也为以轨道交通为代表的长线项目以及大规模区域性工程建设提供了良好的示范，主要解决了以下两方面的问题。
参考文献
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