心站——高铁客站BIM设施运营管理

【摘要】天津西站项目设计阶段，设计人员利用多种软件完成客站的设计，生成的BIM数据承载了丰富的信息。设计阶段的成果有效运用到设施运营管理中，体现BIM全生命周期概念。

一、项目背景

1、项目名称： 心站——高铁客站BIM设施运营管理

2、项目设计单位： 铁道第三勘察设计院集团有限公司

铁道第三勘察设计院集团有限公司（简称“铁三院”）成立于1953年，是以铁路、城市轨道交通、公路等工程勘察、测绘、咨询、设计、监理、工程总承包等业务为主的大型综合甲级勘察设计企业集团，承担着搭建中国铁路统一技术平台、科技研发基地、技术创新基地和人才培养基地的重要使命。铁三院技术力量雄厚、专业齐全、综合实力在全国勘察设计百强中位居前列，拥有建设部颁发的“工程设计综合甲级资质”，是国家认定的高新技术企业。在高速铁路、磁浮交通、大型综合交通枢纽等领域具有突出优势，部分技术达到国家先进水平，为中国交通建设事业的发展做出了杰出贡献。

3、相关软件应用：

Autodesk Revit Architecture

Autodesk Revit Structure

Autodesk Revit MEP

Autodesk Navisworks

AutoCAD

4、BIM应用评价与反馈：

大批铁路站房的建成，其体量庞大、设备繁多的特点，急需一套先进的平台应用于运营管理，提升管理的效率。而BIM的出现正好解决了这一难题，它不仅涵括所有的专业系统，并且所有的数据传承于设计阶段的成果，既降低系统建设成本，又很好的保证了数据的准确性。

——铁道第三勘察设计院集团有限公司建筑分院院长 郭卫东

BIM理念在设施运营管理中将发挥越来越重要的作用，因为它很好的延承了BIM全生命周期的理念，重用了设计阶段的模型成果，提升设施运营管理的质量和效率。

——铁道第三勘察设计院集团有限公司建筑分院一级注册结构工程师、项目总工程师、教授级高工 谷琼英

Autodesk Navisworks是Autodesk Revit的延续，具有很好的传承关系，所有的数据、所有的应用都具有一致性，它把我们的数据和应用传承了下来。

——铁道第三勘察设计院集团有限公司副总工程师、教授级高工 李华良

Autodesk Navisworks平台在设施运营管理中，其高效的图形效率、开放的开发接口，必将在设施运营管理中发挥巨大的作用。

——铁道第三勘察设计院集团有限公司信息中心主任、教授级高工 于煬

二、正文

心站—高铁客站BIM设施运营管理技术方案

项目概况

中国是全世界高铁运营里程最长、速度最快的国家之一。按照“十二五”规划和目前的建设速度，到2015年底，我国铁路营业里程将达到12万公里以上，新建铁路客站600余座，同时大批既有车站还要进行现代化改造。因此更新管理理念，全面提升车站，特别是大型铁路客站的运营管理水平，是实现铁路“又好又快发展”目标的重要保障。

图1天津西站效果图

铁路客站作为公共交通设施，其建设运营管理的水平直接影响到旅客的出行质量。现代铁路大型客站体量非常大，例如：北京南站占地面积49万平米，建筑面积31万平米，可同时容纳1万人候车。多采用冷热电三联供、地源热泵、建筑设备自动化系统（BAS）、火灾自动报警及联动控制系统（FAS）、大屏幕导识、大型消防水炮、自动售检票和光伏发电等新设备，其设备系统涉及众多的专业领域，既有传统的建筑设施系统，包括：暖通、交配电、广播、消防、视频监控、智能灯光照明、DPS应急电源、综合布线、门禁等，也包括支撑铁路运营的各个专业系统。

基于铁路客站运营面临的形势，开发适用于铁路系统目前及未来需求的，集成建筑信息、设施信息、控制信息的高服务水平的三维设施运营管理平台是很有必要的。

项目解决方案

铁路客站设施运营管理系统是满足不同管理层级、各个专业系统人员间协同工作的综合性管理平台。选择一个适合的技术平台对于项目的成功至关重要。而BIM技术以其丰富的三维建筑信息承载能力和可视化特性，具有先天的优势，成为支撑设施运营管理的理想平台。

在该项目设计阶段，设计人员利用Autodesk Revit Architecture、Autodesk Revit Structure、Autodesk Revit MEP、Autodesk Navisworks等软件完成客站的设计，生成的BIM数据承载了丰富的信息，包括结构、建筑、空间、管线、设备等。基于设计阶段产生的成果，应用到设施运营管理中，可以很好的实现设计数据的延续，使BIM全生命周期的概念得以体现。所以，铁三院选择以BIM技术为核心，基于Autodesk Revit设计数据开展客站设施运营管理系统的开发。

BIM核心模型

铁路客站BIM模型的构建过程是在CAD图纸设计完成后，利用Autodesk Revit系列软件对二维设计成果进行三维化表达，分别对铁路客站的结构、建筑、给排水、消防、暖通等专业进行BIM信息构建。针对铁路领域的实际管理需求，铁三院对子系统进行了重分类，来满足铁路局、各站段等不同层级和部门的管理需求。这样系统平台可以突出显示需要管理的对象，隐藏并不关注的对象图层，汇聚管理焦点，提升管理效率，满足管理需求。

图2站房整体建筑浏览模式     

      图3候车厅浏览模式

图4楼层设施管理模式      

            图5楼层空间管理模式

设备台账关联

原始的设备台账以Excel形式存在，台账记录与空间实体对象相对孤立，无法建立有效的关联关系。设备台账信息包括设施名称、型号、规格、参数、供应商、质保商、质保有效期、联系人、联系电话等，在设备需要维修或保养时，维修人员需要查询准确设备的台账信息，便于联系生产厂商和售后服务商。系统平台提供了多种方式供用户快速定位到设备，如在三维图形中漫游到指定位置，从空间位置直接查找到设备是非常直观的一种方式。同时也可通过模糊搜索的功能，系统列出所有满足条件的结果列表，确定并双击列表项即可导航至指定的设备。通过不同的快速导航方式，实现设备的快速定位，进而对设备台账进行查看或对设备进行维修、保养进行管理。

图6设施基本信息浏览

图7－图８设施维保计划管理－设施维保记录管理

图层的划分

现代大型综合铁路客站的设备类别繁杂、数量庞大，铁路管理部门分别设立了不同的部门对不同类别的设备进行专门管理，做到合理分工，使管理工作高效、质量水平高。为此系统平台将设备分为空调、消防、给排水、监控等类别，用户使用系统平台进行设备管理时，可以将不需要管理的设备类别隐藏，突出关注的系统和范围。

图9设施分图层浏览

设计图、说明资料的挂载

竣工图纸、文档资料的合理查找浏览对用户在车站运营管理中非常重要，系统将竣工图纸按照园区、楼宇、楼层分级，按照系统分类，并与BIM模型进行关联。在系统集成窗口中用户对竣工图进行条件筛选，即可查看设计图纸。而图纸资料也通过BIM模型关联、位置分级、系统分类，实现对图纸资料合理有序的组织管理。

图10设计图纸调阅窗口

图11说明文档调阅窗口

商业空间管理

铁路客站为满足旅客的出行需要，都设置了商业区域，并在该区域划分房间出租给商户，车站管理部门可以在系统中实现对房间的房间号、面积、高度、承租单位、租金、租约开始日期、结束日期、过往的出租历史等信息的便捷管理。

图12空间基本信息查看

图13空间出租历史管理

环境能源监控

车站作为大型的公共区域，在保证旅客候车舒适性的基础上，同时需要对能耗进行合理的控制，满足绿色建筑的需要。系统可以通过物联网接口，对车站内湿度、温度、二氧化碳浓度等指标实时采集，而指标的数据展示基于BIM三维模型，通过房间渐变颜色来直观展现指标的监控结果，如当温度超过30°时，以突出的红色来表示，提醒相关部门对空调进行调节，以保证旅客候车的舒适候车环境。

图14环境能源监测展示

应急处置预案

现代铁路车站作为大型公用建筑，每日为大量的旅客提供进出站服务。在遇到突发事件时，车站管理部门必须采取合理的应急措施，在优先保证旅客生命财产安全的前提下，进而控制事件的影响范围，尽可能的减小事件所带来的损失。正如之前介绍的，现代铁路车站体量大、系统繁杂、设备众多，这些特点对于车站现场管理人员快速及时处置应急情况提出了较高的要求。比如，在发生火灾时，站务人员需要及时的把旅客从车站中疏散到空旷场地上，所以他们在偌大的车站里所有的逃生路线了熟于心。而设施管理平台提供的火灾逃生预案模块，可以很好地运用到站务人员的培训中，通过系统平台的真实场景演练，以达到熟记逃生路线的目的。在水管发生爆管时，如何能让站务人员快速找到阀门所在位置并及时关闭，是该系统提供高效应急处置预案的又一实例展示。

项目应用总结

铁三院将基于BIM技术的运营管理理念和现代铁路枢纽、车站的管理需求紧密结合，充分发挥技术优势，解决了大型车站管理中遇到的诸多难题，在设施日常维修、空间管理、应急预案中都体现了BIM的重要应用价值。对于促进和提升车站设施运营管理水平做出了实质性的探索。

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