面向城市軌道交通設(shè)計、施工、運維一體化的BIM應(yīng)用框架思考與實踐鄒東1/34目錄CONTENT廣州地鐵BIM應(yīng)用基本情況1以無錯化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化為特征的基礎(chǔ)階段2以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的一體化、智能化發(fā)展階段3以機器學(xué)習(xí)為引擎的智慧建造與智慧運維的高級階段42/34廣州地鐵BIM應(yīng)用基本情況1.1BIM應(yīng)用歷程1.2BIM應(yīng)用思路與框架1Part3/341.1BIM應(yīng)用歷程運營建設(shè)設(shè)計設(shè)計階段，以廣州地鐵設(shè)計院為主體，以土木工程為切入點進行BIM技術(shù)的二次開發(fā)應(yīng)用以運維需求為出發(fā)點，以機電系統(tǒng)作為切入點與清華大學(xué)合作開發(fā)軌道交通工程信息模型管理系統(tǒng)數(shù)字化移交合同管理系統(tǒng)檔案管理系統(tǒng)一體化項目管理平臺維修管理系統(tǒng)資產(chǎn)移交系統(tǒng)線網(wǎng)指揮平臺信息化全覆蓋三位一體4/34BIM應(yīng)用切入點1.1BIM應(yīng)用歷程2013201420152016試驗應(yīng)用于官湖車輛段、鐘崗站、等項目試驗應(yīng)用于石榴崗站、上涌公園站、石榴崗至赤沙滘區(qū)間等項目截至目前，超過100個項目應(yīng)用BIM進行設(shè)計出圖。BIM出圖項目比例23%，BIM設(shè)計技術(shù)人員比例32%。BIM應(yīng)用二次開發(fā)·出入口快速建?！や摻钭詣由伞さV山法隧道自適應(yīng)建?！す芷瑓?shù)化建模·族自動校核·……設(shè)計階段各專業(yè)出圖率建筑結(jié)構(gòu)環(huán)控電氣給排水區(qū)間橋梁軌道弱電線路58%53%69%23%58%86%20%55%22%100%5/341.1BIM應(yīng)用歷程六號線首期一德路站試點應(yīng)用BIM進行建模及數(shù)字化移交廣佛線后通段鶴洞站、石溪站機電全專業(yè)應(yīng)用BIM進行施工管理六號線二期、七號線一期將BIM覆蓋全線機電施工管理2013201420152016施工階段6/341.1BIM應(yīng)用歷程應(yīng)用點效果01項目管理扁平化，實現(xiàn)人員狀態(tài)化管理01強化對工班的直接管控，解決以包代管問題02統(tǒng)一工藝工法標(biāo)準(zhǔn)02解決施工班組工藝工法差異問題03推廣工廠化預(yù)制、裝配式施工03減少現(xiàn)場加工量，實現(xiàn)施工過程綠色04深化派工單功能04解決模型與實體的一致性問題05將BIM系統(tǒng)無縫接入既有信息平臺05解決信息孤島問題7/34公共基礎(chǔ)

設(shè)施1.2BIM應(yīng)用思路與框架BIM應(yīng)用將引向以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)貫穿全生命周期的智慧化發(fā)展

建設(shè)成本合理

運維成本可控

運行安全可靠

投資規(guī)模巨大

功能清晰穩(wěn)定

專業(yè)技術(shù)復(fù)雜BIM價值何在？8/341.2BIM應(yīng)用思路與框架A以數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、無錯化為特征的基礎(chǔ)階段B以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的一體化、智能化發(fā)展階段C以機器學(xué)習(xí)為引擎的智慧建造與智慧運營的高級階段9/34以無錯化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化為特征的基礎(chǔ)階段2.1模型標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一：打下BIM應(yīng)用基礎(chǔ)2.2用模平臺開發(fā)：形成虛擬向現(xiàn)實轉(zhuǎn)化的閉環(huán)系統(tǒng)2.3數(shù)字模型交付：數(shù)據(jù)化運營的起點2Part10/34原因1運營年限長，維保工作與成本集中在機電系統(tǒng)設(shè)備，對圖紙與實際的一致性要求高原因3機電系統(tǒng)直接關(guān)系到運行安全原因2機電系統(tǒng)工程專業(yè)多，接口多，交叉協(xié)同多實施1模型標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一實施2用模平臺開發(fā)實施3數(shù)字模型交付將設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、建造標(biāo)準(zhǔn)與模型標(biāo)準(zhǔn)相融合虛實一致，形成從圖紙到實體的有效轉(zhuǎn)化機制打破孤島，將工程數(shù)據(jù)完整、無損地從施工階段傳遞至運維階段切入點機電系統(tǒng)工程施工管理11/342.1模型標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一：打下BIM應(yīng)用基礎(chǔ)建模原則1幾何/非幾何屬性2編碼規(guī)則3質(zhì)量控制及交付4模型構(gòu)件庫5模型標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一一致的實施起點優(yōu)化設(shè)計：對設(shè)計圖紙進行糾偏、糾錯及優(yōu)化，實現(xiàn)設(shè)計少錯化、無錯化12虛擬建造：模擬施工過程，優(yōu)化工序3建立標(biāo)準(zhǔn)模型構(gòu)件庫：促進功能、設(shè)計與模型的低成本復(fù)制，創(chuàng)造模型應(yīng)用的規(guī)模效益12/342.2用模平臺開發(fā)：形成虛擬向現(xiàn)實轉(zhuǎn)化的閉環(huán)系統(tǒng)建造過程管理過程模型使用作用1派工單指導(dǎo)施工行為作用2規(guī)范管理，減少自由裁量權(quán)作用3匯聚工程數(shù)據(jù)將人的創(chuàng)造性因素與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋C器結(jié)合，解決從圖紙到實體轉(zhuǎn)化的問題13/342.2.1“軌道交通信息模型管理系統(tǒng)”概況資源配置質(zhì)量管理安全管理檔案資料考核評估+++++施工管理MS現(xiàn)場收集和確認(rèn)功能BS日常管理流程功能CS匯聚三端總體信息功能統(tǒng)一的管理平臺高效協(xié)同工作，解決信息碎片問題模型：唯一的數(shù)據(jù)源14/342.2.1“軌道交通信息模型管理系統(tǒng)”概況BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)材料工廠化加工標(biāo)準(zhǔn)施工工藝工法標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一實施標(biāo)準(zhǔn)BIM系統(tǒng)全線協(xié)同辦公15/342.2.2派工單：“虛實轉(zhuǎn)化”的關(guān)鍵點反饋信息生成檔案資料作業(yè)人員施工計劃作業(yè)空間設(shè)備材料質(zhì)量安全虛擬建造檔案進度資源質(zhì)量安全現(xiàn)場施工控制數(shù)字模型工程實體數(shù)字化移交模型派工單工器具工藝工法反饋信息生成16/342.2.3工程數(shù)據(jù)匯聚機電工程信息模型管理系統(tǒng)工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理考評數(shù)據(jù)數(shù)字化竣工數(shù)據(jù)施工過程工程實體施工行為管理行為由設(shè)計確定，在施工過程中未經(jīng)加工的物理屬性數(shù)據(jù)按使用需求對工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行挖掘得到的數(shù)據(jù)以竣工模型為載體，與運維需求相關(guān)的結(jié)構(gòu)化工程數(shù)據(jù)17/342.3數(shù)字模型交付：運維數(shù)據(jù)化的新起點運維查詢系統(tǒng)掃描二維碼查看相應(yīng)設(shè)備/材料的三維模型，并獲得相關(guān)檔案資料當(dāng)出現(xiàn)故障時，進行快速故障定位并提供應(yīng)急預(yù)案18/34以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的一體化、智能化發(fā)展階段3.1基于BIM的一體化高效協(xié)同3.2個性化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計3.3建筑工業(yè)化3.4基于可靠性的運維3Part19/34天河公園街口花都廣場廣州東站廣州北站高增廣州南站新和白云湖沙園南沙客運港瀝滘琶洲廣州南站公共基礎(chǔ)設(shè)施城市軌道交通體現(xiàn)社會效益、環(huán)境友好公平性維持良好的經(jīng)營性經(jīng)營性廣州地鐵未來15年：不少于23條線路總里程超過1000公里近500座地鐵車站建設(shè)任務(wù)是過去20多年總和的3倍20/34BIM應(yīng)用所推動的設(shè)計、建設(shè)、運營一體化以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的一體化、智能化發(fā)展基于可靠性的運維建筑工業(yè)化個性化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計大規(guī)模公共

基礎(chǔ)設(shè)施項目穩(wěn)定、高效的“復(fù)制方法”21/343.1基于BIM的一體化高效協(xié)同基于BIM的一體化協(xié)同機制EPC、PPP等建設(shè)管理模式廣泛采用地鐵項目投資規(guī)模大、技術(shù)復(fù)雜大規(guī)模工程總承包實施有效管控保障投資人權(quán)益設(shè)計、施工、運維存在壁壘阻礙信息傳遞與知識共享協(xié)同易產(chǎn)生延遲與錯誤增加組織內(nèi)耗提高參與方的協(xié)同效率打開管理模式的“黑匣子”促進信息和過程透明22/343.1基于BIM的一體化高效協(xié)同形成BIM應(yīng)用相匹配的機制重塑設(shè)計、施工、運維各階段行動者的關(guān)系形成設(shè)計工作方式項目管理去中介化設(shè)計、施工、運維流程再造強化復(fù)雜問題的處理能力一體化運作更為敏捷、高效應(yīng)對復(fù)雜情況在全生命周期內(nèi)以更低投入實現(xiàn)更高產(chǎn)出工程大數(shù)據(jù)服務(wù)于設(shè)計、施工、運維設(shè)計數(shù)據(jù)建設(shè)數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)建設(shè)需求反饋匯聚、篩選、加工運維數(shù)據(jù)運維需求反饋再匯聚、再篩選、再加工數(shù)據(jù)載體23/343.2個性化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計個性化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計城市軌道交通用戶需求趨于穩(wěn)定建立標(biāo)準(zhǔn)模型構(gòu)件庫減少重復(fù)建模的成本實現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定的設(shè)計輸出智能算法及其迭代將成為未來設(shè)計競爭力發(fā)展的核心智能建模電纜自動尋址建模管線智能排布及支吊架智能設(shè)計軌行區(qū)全專業(yè)智能化建模24/343.3建筑工業(yè)化個性化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計增強了設(shè)計模型對施工的適用性全專業(yè)設(shè)備材料數(shù)字化下單、工廠化預(yù)制、裝配式施工工廠預(yù)制風(fēng)管裝配式制冷機房施工組織智能化優(yōu)化算法、積累數(shù)據(jù)，靈活應(yīng)對復(fù)雜的施工條件結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、室內(nèi)定位、混合現(xiàn)實、三維激光掃描等技術(shù)，保證實體與模型的一致性設(shè)計施工建筑工業(yè)化25/343.3建筑工業(yè)化軌行區(qū)高精度人員定位技術(shù)混合現(xiàn)實（MR）技術(shù)校驗三維激光掃描26/343.4基于可靠性的運維智能預(yù)測設(shè)備性能的衰退情況以最小投入維持設(shè)備可靠，追求“零故障”基于可靠性的維護減少備品備件庫存，追求“零庫存”反映設(shè)備性能變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型在線監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)27/34基于大數(shù)據(jù)建立地鐵供電設(shè)備健康狀態(tài)評估和預(yù)警體系以機器學(xué)習(xí)為引擎的智慧建造與智慧運維的高級階段4.1機器學(xué)習(xí)：推動BIM高層次應(yīng)用的引擎4.2智慧建造與智慧運營4.3智慧化推動下的行業(yè)價值鏈重構(gòu)4Part28/344.1機器學(xué)習(xí)：推動BIM高層次應(yīng)用的引擎

機器學(xué)習(xí)設(shè)計、施工、運維的邏輯與機制算法自動優(yōu)化迭代設(shè)計、施工、運維階段積累海量數(shù)據(jù)知識經(jīng)驗智慧建造智慧運維釋放人的價值29/34智慧化實體基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)、云計算4.2智慧建造與智慧運營BIM知識數(shù)據(jù)互聯(lián)互通在線感知快速反應(yīng)智慧處理協(xié)同運作智慧建造智慧運維30/354.2智慧建造與智慧運營智慧建造機器學(xué)習(xí)仿真建造實際建造智慧化運作的施工系統(tǒng)實時精益關(guān)聯(lián)預(yù)見一致31/344.2智慧建造與智慧運營實現(xiàn)空間、設(shè)備系統(tǒng)等聯(lián)動管理提升能源管理與綠色節(jié)能水平維持安全的運營環(huán)境智慧運維實時采集數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)分析提前預(yù)警問題提高復(fù)雜環(huán)境下應(yīng)對突發(fā)事件能力仿真系統(tǒng)BIM運營系統(tǒng)感知物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)全生命周期內(nèi)的能力保持32/344.3智慧化推動下的行業(yè)價值鏈重構(gòu)數(shù)據(jù)維度任何參與者的“足跡”以數(shù)據(jù)的形式被記錄數(shù)據(jù)被納入智能化的評價體系，強化激勵機制吸引有實力的參與者進入，促進行業(yè)價值鏈中在位企業(yè)革新，淘汰落后者組織數(shù)據(jù)工具行業(yè)價值鏈重構(gòu)組織維度企業(yè)重新定位，制定新的組