城市轨道交通项目管理领域BIM的践行探索

朱云浩

（中铁上海工程局集团有限公司，上海 200000）

0 引言

轨道交通是城市基础设施建设的关键内容，影响着人们的出行质量与生活品质。科学开展城市轨道交通项目管理工作有利于优化资源配置、提高施工质量，因此需要利用BIM 等先进技术手段开展项目管理工作，弥补传统项目管理方式的不足。

1 城市轨道交通与BIM概述

1.1 城市轨道交通

城市轨道交通即为城市客运交通提供服务的交通系统，主要指以电力为动力，以轮轨运行方式为特征的车辆、轨道，具有速度快、安全性高、成本低等优势，被称之为“绿色交通”［1］。当前，我国已经构建轨道交通系统的城市有北京、上海、广州、天津、深圳、重庆等39座城市。

1.2 BIM

BIM 即建筑信息模型，指的是以三维图形为主，为建筑学、土木工程学以及工程学提供服务的电脑辅助设计技术。在工程中应用BIM 技术可以全面采集工程信息，对工程设计、施工以及运行等各个环节进行全面管理。相比于传统技术，BIM技术具有可视性、模拟性、协调性、可出图性以及优化性等特点，其中可视性指的是可以通过三维立体实物图形展现工程情况，实现工程构件的可视化；模拟性在工程的各个阶段都发挥着重要作用，例如在工程设计阶段可以进行节能模拟、热能传导模拟，在招投标阶段可以进行4D 模拟，在运营维护阶段可以进行紧急情况模拟；协调性即可以协调工程各个专业，避免产生专业矛盾；可出图性即直接根据工程信息形成图纸；优化性即可对工程的参数进行优化［2］。近年来，我国越来越注重BIM 技术的应用，于2016 年制定了《建筑信息模型应用统一标准》（GB/T 51212—2016），于2017年发布了《建筑信息模型施工应用标准》（GB/T 51235—2017）等文件，为BIM技术的应用提供了指导。

2 城市轨道交通项目管理中存在的问题

2.1 管理意识淡薄

城市轨道交通项目的建设难度较大，在建设过程中会受到环境、政策、市场等各种因素的影响，所以需要做好项目管理工作，降低项目建设难度。但从实际情况来看，部分企业的项目管理意识较为淡薄，没有意识到项目管理工作的重要性，导致项目管理流于形式。同时，部分企业更注重项目利益，认为项目管理工作无法直接产生效益，所以不够重视项目管理工作。

2.2 管理模式落后

近年来，城市化进程逐渐加快，城市轨道交通项目的数量越来越多，人们对轨道交通系统的质量、安全性等各个方面也提出了更高的要求。但大多数企业仍然采用粗放型管理模式，没有将项目管理贯彻落实在项目实施的各个环节中，导致项目管理效果较差。例如，部分企业的项目管理水平较低，没有进行精细化管理与全生命周期管理，导致项目管理效果不理想。

2.3 管理细节不合理

第一，在城市轨道交通项目中，业主可以自行进行项目管理，也可以委托第三方进行项目管理，但是在管理工程中业主没有与相关参与方进行必要的沟通，没有明确自身的诉求，导致项目管理缺乏目标和方向［3］。第二，大多数项目管理人员都更注重项目建设过程中的管理工作，忽视了项目决策、项目设计阶段的管理工作。第三，没有做好项目工期控制工作与施工组织管理工作，导致管理质量下降。第四，项目管理的各个环节相互独立、相互分离，无法充分发挥管理工作的作用。第五，在管理过程中没有做好数据成本分析工作、成本控制工作，加大了工程建设成本。

2.4 管理制度不健全

健全的管理制度可以为项目管理指明方向并约束管理人员的行为，但部分企业的管控机制不够健全，严重影响到了项目管理效率。第一，企业的项目管理机制缺乏针对性。从实际情况来看，大多数企业都更注重自身的经济利益，对制度体系的研究力度不够。例如，部分企业一直都采用一套项目管理制度，没有根据城市轨道交通项目的具体情况调整项目管理制度的具体内容，导致项目管理制度不符合实际要求。第二，企业的项目管理机制缺乏完善性。城市轨道交通项目管理包括诸多环节，例如决策阶段的管理、设计阶段的管理、施工阶段的管理等，也包括诸多内容，如质量管理、成本管理、进度管理等，但部分企业构建的项目管理体系存在很多漏洞，不够全面。

3 城市轨道交通项目管理中应用BIM的意义

传统的项目管理方式存在诸多问题，而应用BIM 技术有利于提升项目管理质量。第一，有利于为项目决策与项目设计提供支持。BIM 技术在城市轨道交通项目的各个阶段中都发挥着重要作用，可以为项目决策与设计提供有效支持。在项目决策阶段中应用BIM 技术可以分析项目的建设成本以及经济效益，判断项目的可行性。在设计阶段中应用BIM 技术可以通过3D 手段进行专业碰撞检查，优化管道施工方案。第二，有利于增强项目管理的直观性。在项目管理中应用BIM 技术可以自动计算城市轨道交通项目的工程量，也可以构建轨道交通项目的三维立体模型，项目管理人员可以根据三维模型进行项目管理，增强项目管理的针对性与精准性［4］。第三，有利于优化管理资源配置。在城市轨道交通项目管理中应用BIM 技术可以优化管理资源配置，提高资源利用率。第四，有利于增强风险抵御能力。城市轨道交通项目建设会受到诸多因素的影响，应用BIM 技术可以采集项目建设信息以及市场信息，从而控制项目的投资风险，增强企业的风险抵御能力。第五，有利于提高施工质量。在项目管理过程中，管理人员可以利用BIM 技术进行虚拟施工，明确施工进度、增强施工协调能力。

4 城市轨道交通项目管理中应用BIM的策略

为了提升城市轨道交通项目管理质量，项目管理人员可以利用BIM 技术对项目进行全生命周期管理（见图1）。

图1 基于BIM的城市轨道交通项目全生命周期管理

4.1 项目决策阶段中应用BIM的策略

项目决策是城市轨道交通项目全生命周期管理的前提和基础阶段。在项目决策阶段中需要从组织、管理、技术以及经济等各个方面分析项目的可行性并制定项目方案，为项目建设提供依据。具体来说，在城市轨道交通项目的决策阶段应进行环境调查，充分了解项目的自然环境、政策环境、市场环境以及经济环境并制定环境分析报告；应进行项目论证，明确项目建设目标；从地域规划以及区域经济等角度分析项目功能以及项目面积分配；对项目进行组织、管理、技术以及经济策划；分析项目风险［5］。项目决策阶段的管理难度较大，会出现项目方案与数据的关联性不足等问题，为此项目决策人员需要利用BIM 技术进行决策管理。在应用BIM技术时，项目决策人员需要明确BIM 技术目标以及各个参与方的角色，完善BIM 所需要的资源等要素。其次，需要构建BIM 技术团队，为BIM 技术的应用提供人才支持，科学开展项目决策管理工作。此外，需要优化BIM技术的硬件环境与软件环境。

4.2 项目设计阶段中应用BIM的策略

项目设计会影响到城市轨道交通项目的管理效果，在设计过程中需要根据城市轨道交通项目的建设需求设计施工图纸，并制定投资、进度等方面的控制方案。即设计人员需要根据实际情况进行项目设计，确保项目设计符合工程要求；对工程进行可行性分析，明确项目总投资的风险、制定项目投资控制方案；科学编制项目进度计划，分析项目进度控制中存在的风险；根据质量标准制定质量控制方案；根据项目特点拟定项目合同并对合同风险进行管理；全面采集工程信息。所以，城市轨道交通项目设计阶段所涉及的工作内容较多，管理难度较大，会出现设计图纸不符合项目要求、专业之间产生碰撞等问题。为此，项目设计人员可以利用BIM 技术进行工程设计，将传统的二维图纸转变为三维模型，增强项目设计的合理性。首先，项目设计人员可以利用BIM 技术进行概念设计，并构建3D 立体模型，更直观地展现项目平面视图。其次，项目设计人员可以利用BIM 技术进行专业协同设计与专业碰撞检测，即利用BIM 技术调整三维模型的参数，并构建环境模型、光照模型，对各个专业进行碰撞检测，减少不同专业之间的冲突。再次，城市轨道交通项目的设计难度较大，且会出现设计变更等情况，项目设计人员可以利用BIM 技术自动更新项目模型的参数，降低设计变更的难度。同时，可以利用BIM 技术构建3D 模型平台，并利用IPD模式将设计与施工紧密连接起来，促进设计人员与施工单位的沟通。此外，城市轨道交通项目的工程量较大，总投资额较高，所以需要利用BIM 技术进行预算编制，控制项目成本。BIM 技术具有自动计算工程量、自动计算预算等功能，可以帮助财务人员控制成本。

4.3 项目施工阶段中应用BIM的策略

城市轨道交通项目的施工周期较长，需要做好质量控制、安全控制、投资控制、进度控制等方面的工作。在质量控制中需要制定质量控制方案，对施工单位的资质进行审核，加大对技术与质量的管理力度；在安全控制中需要完善安全生产责任制，加大安全监督力度；在投资控制中需要编制资金使用报表，对资金使用情况进行严格管理；在进度控制中需要科学制定施工进度计划，编制进度控制报告［6］。城市轨道交通项目施工管理工作的难度较大，会出现施工现场协调难度大、施工不可预见性较强、施工管理不到位等问题。为此，项目管理人员可以利用BIM 技术分析施工图纸的设计意图、对施工现场进行可视化模拟、对大型机械设备进行分析。第一，项目管理人员可以利用BIM 技术分析施工图纸的设计意图，及时发现施工图纸中的不合理之处，并对施工图纸进行优化和调整，从而提高城市轨道交通项目的施工质量。第二，项目管理人员可以利用BIM 技术分析施工现场。项目管理人员可以利用BIM 技术对施工现场的施工情况进行模拟，并调整BIM 三维模型，增强三维模型与现场施工状况的一致性，从而对施工现场进行实时监控，提升施工质量。第三，项目管理人员也可以利用BIM 技术与4D 软件对项目进度计划进行综合分析，实现三维模拟施工，加大对施工进度的控制力度。同时，项目管理人员可以利用BIM 技术采集项目信息，提升施工单位的协作施工能力，继而提高施工效率、缩短施工周期。第四，项目管理人员可以利用BIM 技术进行大型机械设备分析，对机械设备的运行状态进行全面监控，增强施工安全性。第五，项目管理人员可以利用BIM 技术进行资源管理。项目管理人员应根据城市轨道交通项目的实际情况构建BIM 5D 模型，并在模型中输入相应的数据信息，从而利用BIM 数据信息模型汇总工程量，自动统计人力、施工材料、施工设备等资源，优化资源配置，降低施工过程中出现材料堆积、设备闲置、人员误工等问题，提高资源利用率。第六，项目管理人员可以利用BIM 技术进行成本控制。项目管理人员可以利用BIM 5D 数据信息模型将施工进度计划与定额清单结合起来，从而控制各个施工环节的成本。且项目管理人员可以利用相关软件优化资源配置，通过虚拟施工对成本计划进行模拟，从而对成本管控的质量进行客观评价，若成本计划中存在问题须及时通过有效措施解决。其次，项目管理人员应利用BIM 5D 技术平台加大成本数据控制力度，对资源曲线与资金曲线进行对比分析，实现成本的精细化管理。第七，项目管理人员可以利用BIM 技术进行数据信息管理。BIM 技术也具有信息共享这一功能，可以为城市轨道交通项目施工信息的存储与传输提供技术支持。项目管理人员可以利用BIM 平台采集项目施工信息，将相关的数据信息传输给业主、监理单位等参与方，确保各个参与方都能够及时了解项目施工情况。

4.4 项目运营维护中应用BIM的策略

运营维护阶段的周期也比较长，做好城市轨道交通项目的运营维护工作有利于提升项目运行质量。在城市轨道交通项目运营维护时需要科学制定维护计划、选择维护方法、优化维护周期。项目管理人员可以利用BIM 技术进行运营维护管理，实现数据共享。即利用BIM 技术进行空间管理，加大信息整合力度；利用BIM 技术与监控系统对相关设施进行实时监控并做好设施的维护、维修以及更新等工作；利用BIM 技术进行资源整合、优化运维管理规划；利用BIM技术与监控设施进行项目优化管理，全面优化空间环境、能源运行以及机械设备；利用BIM技术与监控设施进行公共安全监控、设施设备监控以及应急指挥，增强城市轨道交通运行的安全性。

5 结语

传统的城市轨道交通项目管理采用的是粗放型管理模式，没有对项目的各个环节进行全面管理。将BIM 技术与项目管理结合起来有利于实现精细化管理与全生命周期管理，因此项目管理人员需要充分发挥BIM 技术在项目决策、项目设计等各个阶段中的作用，进一步提升项目管理质量，从而实现企业利益的最大化。