地鐵車站施工論文3篇
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摘要：文章將BIM技術與協同管理理念引入城市地鐵車站施工階段，搭建BIM施工協同管理平臺，并基于平臺探索信息化、智能化、精細化的城市地鐵車站施工協同管理方式，有助于高效有序地對城市地鐵車站進行施工協同管理，實現施工動態控制與資源共享。
關鍵詞：BIM技術；城市地鐵車站；施工階段；協同管理平臺
城市軌道交通高速發展的背景下，城市地鐵車站項目體量大、施工復雜、參建單位眾多、信息交互繁雜。本文將BIM技術與協同管理理念引入城市地鐵車站施工階段，搭建BIM施工協同管理平臺，并基于此平臺進行施工協同管理應用。
1施工階段引入BIM協同管理的必要性
城市地鐵車站項目參建單位多、施工環節多、工序復雜、施工周期長，基于BIM的施工協同管理方式使整個施工管理系統趨于穩定有序的狀態。傳統施工管理中的信息處于離散狀態，容易出現數據傳遞滯后、損壞、丟失情況；基于BIM的施工協同管理方式的數據具有高度集成性與交互性，可以在時間和空間上打通信息壁壘，通過權限設置實時存儲、修改、更新，實現施工過程中文件管理的同步。傳統作業模式不具備統一的工作標準，各應用程序間難以兼容，影響工程數據的交互性；BIM協同管理模式采用同一協同管理平臺、同一建模標準及同一數據交互格式，有效地保證項目信息的一致性和交換的及時性、準確性，避免重復性工作，提高施工效率和質量。傳統施工管理與BIM施工協同管理對比表如表1所示。
2BIM施工協同管理平臺基本架構
基于BIM技術的施工協同管理平臺通過網絡技術、應用技術、信息技術等實現信息和數據的計算、處理、儲存和共享，在城市地鐵車站項目施工階段實現各參建單位的可視化協同管理[1]。平臺能夠在BIM數據庫中實時更新數據并提供訪問權限，使各參建單位的相關管理人員全面清楚地了解城市地鐵車站施工進展情況。BIM施工協同管理平臺的基本架構如圖1所示。
2.1數據層BIM施工協同管理平臺的數據層是三維數據的基礎，數據主要源自BIM模型、施工項目的靜態和動態信息以及現場監測數據。數據層的信息為項目后續在BIM施工協同管理平臺上進行協同管理研究提供可靠的支持與保障。
2.2應用層BIM施工協同管理平臺的應用層主要包括安全管理、質量管理、進度管理、成本管理、物料管理、生產管理、勞務管理、技術管理模塊，可以被劃分為基礎功能模塊和拓展功能模塊[2]。BIM施工協同管理平臺應用層中，各參建單位收集現場施工信息并輸入相關指令，完成相應的操作，以BIM施工協同管理平臺為管理中心，將BIM模型與安全信息、造價信息、質量信息、進度信息等關聯，以便對施工安全、成本、質量、進度、變更等方面進行動態控制與精細化協同管理[3]。
2.3用戶層BIM施工協同管理平臺的用戶層中，各參建單位能夠實時管理項目進度，共享項目數據，處理項目報批事項等。“三端一體”的協同管理方式可以實現智能化、數字化及移動化的施工協同管理[4]。（1）WEB端。WEB端是BIM施工協同管理平臺的網頁端，主要包括質量管理系統、安全管理系統、成本管理系統、生產管理系統、技術管理系統等。質量管理系統可以實現質量問題巡檢、項目分包評優、跟蹤整改等功能；安全管理系統可以實現隱患排查治理、風險分級管控、安全可視化監控等功能；成本管理系統可以實現成本測算管理、成本數據分析、成本控制等功能；生產管理系統可以實現施工計劃管理、跟蹤管控、生產協作、分析決策等功能；技術管理系統可以實現方案圖紙變更、構件跟蹤、三維交底等功能。（2）PC端。PC端是BIM施工協同管理平臺的電腦主體端，主要包括BIM模型整合、場地管理、BIM+技術管理、資源管理等模塊。PC端具有輕量化、專業化、協同化的特點，可以實現多專業BIM模型的集成與質量、安全、成本、進度、技術數據的集成。（3）移動端。移動端是BIM施工協同管理平臺的手機APP端，主要采集施工過程中的信息數據，方便各參建單位的相關管理人員操作與查看，可以不受環境約束使用安全管理系統、質量管理系統等多項功能。BIM施工協同管理平臺移動端界面如圖2所示。
3BIM施工協同管理平臺應用
3.1BIM質量協同管理以基于BIM技術的協同管理方式為技術手段，以BIM施工協同管理平臺為管理中心，對城市地鐵車站施工階段的質量管理中各參建單位的協作行為進行協同管理研究[5]。BIM質量協同管理包括發現質量問題、信息采集上傳、質量問題分析與評估、質量問題整改、質量問題復核五個環節。由圖2可知，施工單位或監理單位相關管理人員在施工現場發現質量問題，利用移動端將采集的信息數據錄入BIM施工協同管理平臺。質量負責人通知質量整改人進行整改，通過平臺下發整改通知單。質量整改人對質量問題進行分析，通過具體的整改方案對質量問題進行整改，將整改進度與結果上傳至平臺。質量復查人通過平臺及現場實施情況對質量問題進行復查，若復查通過，直接將復查結果上傳至平臺；若復查不通過，在平臺通知質量整改人重新整改。項目有關參建單位均可以在平臺查看質量問題以及具體整改方案，對施工質量問題和執行情況進行跟蹤，實現信息數據傳達的及時性和有效性。
3.2BIM安全協同管理在城市地鐵車站施工現場可以采用智能監控系統實時監控現場的安全情況，將安全隱患數據直接上傳至BIM施工協同管理平臺的安全管理模塊，由該模塊對收集的數據進行風險辨識與評價，實現施工階段的安全監測與預警。將相關數據發送給有關參建單位的管理人員，管理人員收到通知后及時進行整改，并對安全隱患的整改信息進行實時反饋。BIM安全協同管理能夠為安全教育培訓提供信息數據，提高安全檢查的效率與準確率，達到及時預警風險、隱患排查治理、可視化安全協同管理的目的[6]。
3.3BIM成本協同管理項目施工階段，基于算量軟件和計價軟件計算車站項目的總造價，將預算文件導入BIM施工協同管理平臺，使清單與模型相關聯。相關參建單位可以在平臺查看項目成本數據，達到控制成本與成本協同管理的目的[7]。平臺可以保證成本相關數據信息的準確性和真實性，為各參建單位做出相關決策提供真實有效的數據，有效規避施工過程中的工程變更。
3.4BIM進度協同管理項目施工階段，根據進度計劃編制要求和BIM模型要求，利用斑馬進度計劃對該車站進行施工進度計劃編制。通過斑馬進度云服務將編制的進度計劃與BIM施工協同管理平臺相關聯，以便各參建單位及時掌握施工進度情況。同時，平臺可以自動跟蹤項目的施工實施狀況，通過對比及時發現施工進度計劃與實際進度的偏差，以便優化調整施工方案。通過BIM施工協同管理平臺能夠對施工進度進行可視化管理，直接顯示施工進度計劃，有利于各參建單位對比選擇最優的施工方案。為了避免傳統施工進度計劃中由人為編排導致的工序錯亂、施工延期等問題，各參建單位可以登錄BIM施工協同管理平臺對BIM模型進行施工模擬，發現工序間的邏輯錯誤，重新優化調整施工進度計劃。平臺可以對進度信息進行收集，以便對進度情況進行實時跟蹤與控制，達到進度協同管理的目的。
3.5BIM變更協同管理在工程變更過程引入BIM技術，可以有效地驗證變更方案的合理性與可行性，對工程變更風險進行評估。在BIM施工協同管理平臺上，通過文件數據關聯與遠程更新，BIM模型可以隨變更及時更新。各參建單位可以在平臺上及時獲取所需信息，減少各參建單位信息交互與傳遞的時間，使施工索賠管理更具時效性，實現對工程變更的高效協同管理與動態控制。
4結語
本文結合BIM技術與協同管理方式，構建基于BIM技術的城市地鐵車站施工協同管理平臺，對BIM施工協同管理平臺的基本構架進行闡述，分析基于平臺的質量、安全、成本方面的協同管理。BIM施工協同管理方式能夠促進城市地鐵車站施工階段各參建單位的溝通協作，實現城市地鐵車站項目中的信息集成、傳遞和交換，為項目實踐提供清晰的協同管理框架。
作者:曾宇茜 羅星熠 于海瑩 唐勇 單位:四川師范大學
地鐵車站施工論文2
隨著我國社會經濟快速發展，地鐵交通事業作為基礎性工程，其發展質量關系到我國的整體性社會經濟動向以及基礎民生。隨著社會工業生產以及民生對于交通事業的需求不斷提高，必須注重地鐵運營安全管理質量。[1]隨著當前互聯網科技高速發展，地鐵運營安全管理正朝向數字化、綜合化以及信息化方向快速發展，其主要職責是力保整體系統運行的安全性和穩定性。近些年來，我國地鐵工程規模不斷擴大，線路也更加復雜，因此對運營體系而言也有了更高要求，而安全管理系統恰好解決了運營中的難點。
一、地鐵安全運營檢測管理的價值與發展趨勢
互聯網信息化產業技術正在逐步滲透到各行各業當中，很多新型設備及技術相較于傳統的地鐵安全運營檢測設備更具智能性和效率性，可以通過檢測數據比對施工標準，不僅能夠提醒相關工作人員進行整改，同時也能為后期的工作提出數據支撐依據，在很大程度上，安全運營檢測提高了地鐵管理的效率及質量，但是不可否認，地鐵安全運營管理仍會受到很多外界因素影響，因此需要人工操作進行精準管控，以保證地鐵試驗檢測的有效性。另外，地鐵安全運營檢測在有必要時還需要進行重復檢測，考慮時間推移狀態下的數值變化，在變化中找到影響因素，技術人員要對檢測手段非常熟悉，同時也要不斷地靈活運用智能化的安全運營檢測方法，以此提高安全運營檢測在地鐵發展方面的重要價值。地鐵安全運營檢測手段要與時俱進，不僅要求檢測人員不斷地進行技術學習，同時也要針對檢測可能出現的問題進行提前預防，不讓問題有所遺漏，促進地鐵工程保質保量完成進度控制目標。[2]網絡技術的高速發展改變了人們的生產、生活方式，當前數字化技術已經達到了新高度，打破了地鐵運營安全管理中存在的壁壘，為地鐵運營安全管理發展提供了更多可能性。地鐵運營安全管理調度系統對信息能夠進行統一處理，統一控制具有高效性，尤其是當前處理器的性能快速發展，使得信息處理速度以及處理穩定性進一步提升。運營安全系統正在與大數據以及云計算技術逐步融合，具有更強的兼容性，可以完整保存信息參數且具備接口豐富的特點，最大程度上進行了數字空間拓展，能夠利用數字與模擬兩種接口接入不同類型的業務端。自動檢測系統是運營管理系統中的重要組成部分，能夠對系統中的運行過程進行全方位監控，對于故障信息以及設備運行異常進行及時預警，有效保證了地鐵運營安全管理的穩定性，同時也減少了人為排查的時間成本。
二、地鐵運營安全管理中存在的風險因素
地鐵運營是地鐵工程中的重要環節，不僅要對各個地鐵組件進行檢查分析，同時施工內容和流程也較為繁雜，任何一個環節出現問題都可能為今后的運行及維護埋下安全隱患。一般而言，地鐵安全維護要由專業的地鐵維保人員進行操作，但是部分維保人員由于技術水平有限，而且地鐵維修需要多種專業人員進行配合。在地鐵市場維護過程中還要進行故障排除，完全排除后再進行試運行，但是很多維保人員忽略了這個環節。地鐵安全運營涉及的工作環節較為復雜，同時也要考慮多方面的影響因素，因此應建立相對完善的管理機制，并且需要在不同的施工工程當中采用不同的施工手段，而管理機制更要起到良性的引導作用。[3]近些年來，隨著我國經濟體量不斷擴張，廣大地鐵運營企業在市場改革的發展中也獲取了紅利，因此更加追求經濟效益以及工程進度，而普遍忽略了試驗檢測手段及方法。地鐵運營涉及環節多、周期長，因此在進行運營安全檢測過程中也會受到多方位因素影響，加上管理人員缺乏正確認識，因此往往導致運營安全管理工作受阻。如果不能擺正思想認知，則可能無法為地鐵運營安全管理工作創造良好的條件，也無法提升地鐵運營質量。隨著當前科技的快速發展，各行各業的技術與設備也在不斷的完善和提升，地鐵安全運營離不開優良的技術與設備，同時對不同的環境和不同的技術需求，也要有彈性地進行選擇，但是目前部分單位在地鐵安全運營技術和設備方面沒有過多的關注，設備的不斷更新迭代也促使著技術人員必須不斷地學習，才能更好地運用設備進行安全運營。[4]
三、地鐵運營安全管理的優化原則
當前地鐵運營安全管理網絡繁雜單純依靠傳統的人力管理已經不現實，必須充分發揮當前數字化技術應用的優勢，堅持技術與管理相結合的原則。一方面，相關工作人員必須根據地鐵運營安全管理需求，梳理管理運行機制，秉承高瞻遠矚的眼光，審視數字調度系統的框架建設；另一方面，地鐵系統是我國經濟發展的大動脈，我國地鐵事業處于世界領先水平，因此要注重系統的安全性，應有針對性地建立安全規章制度。地鐵運營管理中的安全系統需要根據業務發展需求提供多類故障排查和運營渠道，結合區域性的安全運營特點并配合子系統調度需求進行優化，因此需強調自身的實用性，不可采用統一化模塊，而是要結合區域性的地鐵發展特點不斷地調整，確保系統符合自身需求，并制定便捷性的運營與巡查方式，以此提高自身的地鐵運營安全管理水平。近些年來，網絡技術發展較為迅猛，同時不同類型的網絡應用也在不斷融合，跨學科成了當前互聯網發展的必然方向。因此在考慮地鐵運營安全管理系統應用時，也要注重拓展性原則，針對系統的結構發展以及配置趨勢進行預見性建設，以靈活的方法應對變化，要有層次、有體系地構建建設標準，這樣既有利于節約系統建設成本，也能更好地進行地鐵安全運營拓展。四、提升地鐵安全運營安全效能的有效策略我國正處于社會經濟高速發展階段，未來的城市化建設規模也將逐步擴大，因此地鐵基礎行業仍有可發展空間。與此同時，對于地鐵運營以及安全管理也提出了更高要求。由于地鐵運營存在較多危險因素，因此必須注重提升運營工作人員的安全意識，不斷探索優化管理體系。[5]
（一）提升安全運營檢查綜合水平智能化的運檢技術能夠精準掌握地鐵的實時運行情況，并對異常問題進行提前處理。首先，在線運檢能在原有的檢測項目基礎上增加動態監控環節，讓監測具有時效性和準確性，保證了地鐵安全運營保護措施的完整性，讓地鐵運營安全管理措施能夠更加精準地執行命令；其次，在線運檢需要對地鐵整體的系統數據進行整理、收集和分析，數據不僅作為檢修參考依據，同時還能進行動態化的內容規劃或調整，讓工作前置可以避免地鐵運營安全管理工作存在的滯后或誤差問題；最后，傳統人工運檢模式具有較大弊端，不僅耗時耗力，還會受到人為主觀意識影響。在線運檢可以實現自動查驗功能，更符合地鐵運營需求，對于構建智能化管理體系具有重要意義。地鐵的在線運檢技術能夠實現設備自檢，并能讓信息在設備之間進行流轉，對于信息開放和信息共享等方面更具利用優勢，同時能夠根據在線信息對線路各項功能進行實時核查，打破了傳統人工檢測過程中的時間與空間限制。此外，智能化地鐵運營檢查還需要進行人工配合、采用工具進行測量。可以預見的是，地鐵運營安全管理能夠實現信息全時采集、傳輸與保護，并支持網絡狀態下的監測預警。
（二）利用自動化系統進行安全監測工作地鐵安全運營安全管理系統已經大范圍地使用網絡通信技術，尤其在地鐵安全運營監督管理中網絡技術的融入更加深入，但是目前在地鐵管理與調度方面，網絡技術還有更加深層次的應用潛力，如在保護信號傳輸中，可以讓網絡技術對通信端口進行脈沖編碼，直接將數據信息傳遞到數字平臺當中，如此可以發揮網絡信號傳輸的速度優勢，同時還能讓地鐵運營各個部門之間通過網絡進行信息交流與溝通，讓信息共享得以實現。為了有效地減少地鐵安全檢查或者地鐵控制的空間距離影響，可以利用遠程終端技術對系統運行管理進行遙測、遙信、遙調以及遙控。值得注意的是，遠程遙控并非以傳統實體網絡線路作為介質，而是可以通過無線網絡進行終端定位及控制，促進我國地鐵網格化定位管理的事業進一步提升，有利加快地鐵網絡的運行效能，進一步促進智能化管理。[6]
（三）基于大數據技術開展運營安全管理智能化技術為地鐵運營安全管理提供了新的時代發展契機，不同于以往的信息化技術，智能化技術可以縱深推進地鐵運營改革，實現數據實時分享、分析，做到事前預警。自2010年以來各地區也結合區域性的地鐵運營安全管理工作實際情況進行探索，并充分運用大數據、人工智能、云計算以及物聯網等高科技技術與地鐵運營安全管理進行融合，在堅持智能化、自動化、集成化、高效化的前提下，不斷拓展警務覆蓋范圍，進一步優化了地鐵運營安全管理流程，讓信息流匹配，提升地鐵運營安全管理決策能力與響應能力，同時也讓地鐵運營安全管理活動各個環節更加規范化、精準化。以往的地鐵運營安全管理工作需要面對海量信息、需要利用人工方式進行排查，同時也會受到多方面的因素影響，但大數據逐漸融入到地鐵運營安全管理系統中后打破了信息屏障，可以針對海量數據進行采集、收集、存儲、整合、分析、提煉并挖掘出對于工作需求有價值的內容，具有高效性、精準性的特點，是地鐵運營安全管理工作的重要輔助技術。大數據技術不同于以往的數據存儲技術，既能對海量數據進行收集存儲，同時還具備檢索應用能力。分析和挖掘是大數據的核心部分，能對社會各類信息進行融合評估，實現了高效分析挖掘，為智能辦案、智能監督、智能評估、智能管理等環節提供了重要的技術支撐，也是地鐵運營安全管理過程中不可或缺的重要技術基礎。
（四）注重專業化安全管理人才培養工作人才是地鐵安全管理發展的重要基礎，因此相關單位應注重培養專業化人才，并從多方面提供相應的教育平臺及機會。從國家層面而言，應擴大執業人員的錄取范圍，降低地鐵安全管理執業證書考試年限標準。要組織技術人員定期進行學習與培訓，為了更好地節約時間成本，也可以利用網絡平臺進行考核學習，打破時間與空間限制，通過定期考試對個人能力進行檢查，針對安全管理熟練程度進行重點考核。為地鐵運營工程技術人員提供互相交流與溝通的數字化平臺，以老帶新的形式，不斷提高行業從業人員的專業技能水平。地鐵運營企業或施工隊伍要定期組織相關工作人員進行安全教育及培訓，針對當前不同型號的地鐵運營進行講解，并制定完善的安全防范措施。為了更好地節約教育實踐成本，也可以利用網絡進行教學和繼續培訓，打破時間與空間限制，讓相關工作人員利用碎片化時間進行學習，尤其針對先進技術以及安全管理理念要針對性考核，不斷提升運營工作人員的學習積極性。
（五）確保地鐵安全資料的完整性與精準性地鐵工程關乎到我國未來的經濟發展走勢以及產業結構調整，因此要注重地鐵運營資料管理的精準性與完整性。地鐵工程在開工前就需設立資料收集部門，有專門的負責人對工程資料進行編寫整理，堅持資料收集與工作環節同步進行，保證資料內容的準確性和及時性，堅決杜絕運營后補錄資料的情況發生，并做到有責可追、有人可查。要盡量將紙質資料與電子資料進行同平臺編制，對于各類地鐵運營資料的編寫和數據的錄入，要及時進行云端備案，防止事后進行篡改，同時還可在云端進行資料巡查，通過大數據和云計算技術對已錄入的資料進行及時巡檢，發現異常情況后能夠及時發出警報，防止后期編寫人員作弊。要加強各部門之間的協作與溝通，將竣工資料在交接過程中進行檢查備案，著重查驗備案資料中的格式簽章以及署名，確保地鐵安全運營管理資料格式的標準性、一致性、規范性。
五、總結
綜上所述，當前地鐵在城市中發揮著重要作用，關乎到人們的安全出行及生產安全，地鐵安全管理對于后期運行影響較大，因此相關工作人員要深入分析地鐵安全運營過程中存在的問題，并針對地鐵安全運營前的準備工作進行深入探討，提出有效的解決辦法，促進我國地鐵高速發展。
作者:李亞弘 單位:北京市地鐵運營有限公司
地鐵車站施工論文3
0引言
隨著國內經濟的不斷發展，城市化規模不斷擴大，城市軌道發展中地鐵逐漸成為主流的交通運輸方式。在地鐵建造過程中，車站會發展成為城市的交通樞紐。地鐵車站建造中會使用大量機電設備，這些設備直接關系到車站及地鐵的安全運行，屬于地鐵交通系統的核心裝置。但機電設備運行中負荷較大、環境復雜，而且設備維修專業性強、維修量大、技術復雜，對于設備運維人員的技術要求較高，容易出現維修效率低、質量差等問題。在地鐵車站相關的機電設備維修中綜合應用BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）技術，建立立體化可視化信息模型，實現高效直觀的管理維護。因此現階段加強對于基于BIM的地鐵車站機電設備維修管理系統的研究，借助可視化模型全程監控車站機電設備的運行狀態，高效排查可能出現的設備故障，更好地保障地鐵車站的安全可靠運營。
1系統需求及目標定位
隨著城鎮化程度的不斷加快，越來越多的城市采用城市軌道交通以舒緩日益膨脹的交通問題，運營里程增加的同時，維修管理難度和工作量大幅增加。相較于西方發達國家，我國地鐵發展起步較晚，運營經驗與水平不足，尤其在設備維養護管理方面依然存在較大改善空間。當前國內地鐵設備運行維護管理的需求及目標主要包括以下幾點。首先是通計劃性維修策略的制定，在地鐵設備管理中需要遵循預防性維修理念，改變固定周期進行設備維修的方式。在日常地鐵設備運行中通過監測分析了解其運行狀況，分析地鐵相關設備的損耗情況以及實際運轉狀態、損耗情況，預估地鐵設備未來可能出現的問題及使用壽命。同時要對地鐵運營中的設備耗材及維護管理人員等基礎資源的可利用情況進行綜合分析，根據地鐵運營的性能、可靠性等相關要求，針對性制定地鐵設備的維修管理計劃，以預防性策略縮小地鐵設備的維修范圍，盡量避免在維護管理中出現盲目維修問題，減輕不必要、不合理維修造成的進度過慢或維修過度等問題，從而降低地鐵設備的維修成本，逐步提升地鐵設備維修的現代化水平及維修效率。其次，在綜合分析地鐵設備運行狀態的前提下，合理設置地鐵設備維修周期，同時在設備運行過程中定期記錄運行狀況、零件損耗情況以及環境變化等并對其進行評定分析，通過綜合研究分析確定設備壽命與地鐵相關設備的運轉頻次之間的關系，基于這種關系的判斷，更加科學合理地確定不同地鐵設備的運行維護周期，在最佳時間安排設備維護，既能保障設備的正常使用，也能減少不必要的維護，降低運行維護成本的同時，維持更加持久的平穩運行狀態。
另外，還要實現維修人員技術水平的有效強化。地鐵設備的運行涉及諸多專業，其中通信、供電和信號專業都需要較高的專業技術水平和豐富的從業經驗。而且由于地鐵運行負荷較大，在日常運行維護中也面臨較大的維修工作量。在地鐵設備的運行維護中，維修人員的專業技術水平直接關系地鐵設備的維修質量。而且在地鐵運行中，安全可靠是保障地鐵平穩安全運行的基礎前提，在日常工作中加強對于地鐵維修作業人員的專業技術培訓，有利于提升維護保養水平，從而更好地保障地鐵設備的維修保養質量，降低出現二次維修情況，確保地鐵高效平穩運行。除此之外，還要充分利用計算機信息技術輔助維修人員開展設備維修工作。當今社會，各行各業對于信息技術的利用和依賴程度不斷加強，信息技術也給生產生活帶來諸多便利。在機械電氣設備的日常應用及維護管理中，信息技術也具有重要的作用。在地鐵機電設備的維護管理中合理應用計算機信息技術，能夠顯著提升機電設備的維修效果及質量。地鐵運行中使用的諸多技術流程相對復雜，需要綜合使用多種高精度的機電設備，對于這些機電設備的維護管理，采用傳統的維修手段難以保證工作時效和維護質量，因此需要綜合運用各種先進的智能化技術。BIM的特點是利用軟件專業數據庫構建參數化三維模型，從而避免在建模過程中出現模型信息損失，實現模型信息的高效流轉，在此基礎上實現對于建筑施工運維的智能化管理。在地鐵車站維護管理中應用BIM技術能夠快速準確地建立可視化的地鐵建筑BIM模型，在此基礎上可以模擬動態維修操作，在虛擬實景中完成對于維修人員關于地鐵機電設備安裝及維護管理的培訓。本課題研究設計的針對地鐵車站機電設備維修管理的系統模型如圖1所示。
2系統信息需求分析
2.1系統信息分類在BIM技術支持下，結合地鐵車站機電設備的基本特點，統一BIM軟件的建模規范，根據地鐵車站內機電設備的類型以及不同設備的安裝空間屬性等信息，對所有機電設備進行統一標準化命名，在軟件中針對每個設備設定固定唯一的ID編碼，這樣就實現了BIM模型與地鐵車站中實際使用的機電設備之間的關聯。BIM模型中會融合匯總所有機電設備的相關信息，比如基礎產品信息、設備運維信息、機電設備的備件信息以及機電設備使用中存在的風險信息等，這些信息都會存儲在BIM模型的數據庫中，而且在維護管理過程中相關信息會同步更新。（1）機電設備基本信息。主要是指各種機電設備的型號、參數以及設備在地鐵車站中的空間屬性等，例如機電設備的制造材料、能夠承受的壓力、運行溫度、傳輸的介質、設備管道的管徑等規格參數，以及相關設備在地鐵車站中安裝的空間位置、設備與前后關聯設備之間的聯系等。（2）設備風險信息。是指在機電設備運行使用中面臨的設備故障風險類型、導致故障的因素、發生風險的等級、風險可能造成的危害，以及針對相關風險的有效措施。利用風險信息對維修人員的維護保養作業進行指導，從而有效控制機電設備的故障風險。（3）備件信息。是指機電設備備用件相關信息，例如備品配件的供應商和生產廠家以及相關的資產總賬和進出庫記錄等。（4）運維信息。是指在地鐵車站相關機電設備的運營過程，維護人員對于設備的維護保養信息，例如相關設備的巡檢記錄、運行數據、維修計劃、檢修記錄等。在地鐵車站運行中，利用BIM技術將以上信息以及竣工驗收和機電設備故障缺陷等資料文件全部整理匯總到模型數據庫中，能夠更加直觀全面地了解地鐵機電設備的相關信息，從而針對性控制設備運行中可能出現的故障，并制定合理的方案預防、處理故障，更加快捷高效地完成機電設備維護工作。
2.2系統數據需求方案地鐵車站運行中涉及許多不同類型的專業設備，這些設備專業性較高，運行負荷較大，容易出現各種故障，而且地鐵車站運行中，各種設備之間聯系密切，出現故障需要快速維護處理，這樣才能保障整個地鐵車站的可靠運行。這就導致在地鐵車站機電設備維修管理系統中會產生大量的維修數據，這些數據類型復雜、彼此關聯，傳統的方式已經不能對其進行有效管理，導致維修效果不理想、效率低。在維修管理中對相關數據信息存儲到BIM數據庫對于提升維修質量具有重要意義。基于BIM技術設計的機電設備維修管理系統，能夠實現BIM模型與數據庫的集成統一，將所有設備信息整合到統一的BIM模型信息庫中，確保系統中各項信息的完整可靠性，在此基礎上對機電設備進行直觀便捷的維護管理。
3系統總體設計
3.1系統層次框架設計在維修管理系統的總體設計中，可以利用層次架構設計IFC數據標準作為接口，對接針對地鐵車站設計的BIM模型和基礎的設備信息數據庫，實現兩者之間的緊密關聯，這也是成功應用BIM技術輔助地鐵機電設備維修管理作業的技術基礎。根據地鐵車站機電設備的基本特點，可以將維修管理系統總體設計的基本層次模型設計為4層架構，由底到上分別為資源層、核心層、交互層和應用層。在實際應用中，每個層級只能在同一層次之間或者向下層級完成信息交互以及數據利用，無法實現對于上一層級數據信息資源的調用。BIM三維可視化模型主要包括地鐵車站內的各種建筑結構，不同類型的設備組件以及相關設備的現場運維管理等。而數據庫存儲機電設備相關的各種前期規劃方案、設備設計生產制造、設備的安裝施工以及整個系統投產運營后產生的全壽命周期內的全部信息，這些數據信息能夠支撐地鐵車站設備的運維管理。三維模型和運維管理數據庫之間在核心層位置利用IFC數據標準實現數據信息的互通，豐富地鐵車站機電設備運維管理相關的數據資源。交互層的作用是搭建平臺，方便參與機電設備運維管理的各參與方間進行信息共享，從而實現運維管理信息的無損傳輸共享。在系統總體設計中，機電設備資源、信息數據交互以及運維管理傳輸等不同層面之間能夠相互協調支持，從而實現與機電設備維護管理相關的信息、備件、維修、應急以及檔案管理等多種不同的管理功能，最終實現機電設備智能化運維管控。其基本層次框架設計模型如圖2所示。
3.2系統功能體系框架在設備維修管理系統運行過程中，相關的綜合管理功能都是在三維模型的可視化環境實現，而且能夠快速實現對于關聯設備的高效定位，提高地鐵機電設備維修管理的效率和質量。地鐵運行中涉及的線路眾多，而且廣泛分布數量繁多的車站，在設備維修管理中，需要維修人員在檢測維修作業前快速獲取設備定位信息以及其他參數，傳統模式下需要消耗大量的工時，嚴重影響維修效率。在維修管理系統中，BIM模型融合地鐵車站機電設備相關的所有信息，而且在三維模型的可視化環境下，能夠直觀了解目標設備的相關信息，而且可以利用BIM強大的可視化三維環境漫游技術，全方位、系統化地了解地鐵車站機電設備，將獨立分散的機電設備組合為完整的系統架構。除此之外，在BIM模型中，所有的圖紙、文檔、電子檔案和設備模型等都匯總到信息庫中，實現維修管理信息的高效傳輸。竣工文檔、圖紙、設備模型等各類相關數據整合在信息庫中，便于信息的高效傳遞。在這些技術框架的支持下，維修管理人員能夠快速獲取維修任務的相關信息，避免出現由于信息遺漏、損失造成的維修問題，保障機電設備的維護管理質量。能方便快捷地查找接收維修任務相關信息，避免由于信息缺失、信息傳遞損失等問題導致的維修質量缺陷。
4系統功能模塊設計
在地鐵機電設備維護管理過程中，維修人員要想針對相關設備進行更好的維護管理，需要經常查閱與地鐵車站機電設備相關的資料，這些資料涉及設備的全壽命周期，內容復雜、數量眾多。由于在地鐵車站設備施工中多方參與，造成相關的維修信息形式單一化、數據信息不集中，而且沒有形成統一標準，也就不能實現設備信息的集成共享，嚴重影響維修管理人員的工作效率。基于BIM技術構建的地鐵機電設備維修管理系統，綜合利用兩級C/S架構以及SQLServer服務器和網絡路由器等設備，實現設備數據信息的調用、存儲。在客戶端可以利用聯網的手持端掃描器和PC設備進行數據調用、處理。其中PC端在使用時可以利用提前配置的文件以及應用環境運行相關軟件程序，直接獲取緩存在本地設備上的數據庫文件，從而更快地完成信息的加載，提高維修速度。而且在BIM技術支持下，高度集成的維修管理系統能夠實現從設備設計生產到運行維護整個壽命周期內的各種信息的共享，綜合實現設備、維修保養、備件、應急、運維知識庫以及用戶管理等6個基本功能模塊。（1）設備管理模塊。系統中設計有設備信息管理工具，能夠方便快捷地完成設備信息的基本查詢，及時全面查閱調用設備的管理臺賬、運行數據、運營管理成本等，而且能夠直接從系統中導出數據，形成綜合報表。（2）維修保養模塊。系統中設計維修保養管理平臺，能夠實現信息化保養管理，在系統中針對性設計維修保養工作計劃，提醒工作人員進行設備維修保養作業。而且能夠利用系統完成工單分配、維修保養記錄保存等作業，同時能夠鏈接維修耗材管理，完成維修成本的分析統計。（3）備件管理模塊。利用備件管理模塊能夠統計基本的耗材供應商信息并完成對供應商的評級篩選，而且能夠直接記錄運維過程中產生的各種備件變動信息，進而生成關于機電設備備品配件的數據總賬。（4）應急管理模塊。針對可能出現的風險故障設計應急管理模塊，在系統中利用BIM可視化技術和RFID射頻識別技術構建關于設備突發事件風險的數據信息庫，并結合故障風險特點創建應急響應界面快速處理故障。系統運行中可以利用可視化模塊掃描獲取故障設備的基本信息，并對上下游關聯設備風險進行鎖定，同時生成應急預案，為應急管控提供支持。（5）運維知識庫模塊。該模塊的主要作用是匯總儲存地鐵車站機電設備維護管理相關的資料，如設備操作手冊、三維維修模擬以及員工培訓手冊等，這些資料能夠為維修人員的培訓學習提供支持，可以在知識庫模塊完成模型、圖紙等資料的快速查詢。（6）用戶管理模塊。主要作用是管理參與設備運維管理人員并分配管理權限。
5結語
通過本文的分析可知，在地鐵車站運行中，保障機電設備正常運行的維護管理具有重要的意義。利用BIM技術能夠建立可視化模型系統，綜合設計設備、維修保養、備件、應急、運維知識庫以及用戶管理等不同的功能，實現地鐵車站機電設備的可靠維護管理。
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作者:常軍 單位:中鐵十九局集團電務工程有限公司
