目前，BIM技术在变电站、机电、钢结构雨棚等项目中得到了初步的应用。然而，针对BIM技术在运维管理阶段的关键性问题研究较少，因此研究从运维管理平台与BIM技术相结合的角度探讨目前需要解决的关键技术。

    BIM模型在运维管理中存在的问题

    在铁路站房的运维管理中，传统的管理方式存在无法在电脑端展示设备的三维真实状况、无法实现多专业的集成展示等缺陷。基于BIM技术的设备运维管理可较好解决传统管理存在的问题，并制定出高效快捷的解决方案。

    然而，在基于三维可视化技术的铁路站房运维平台中，为更好地将BIM技术与实际的运维管理高效结合，需要针对BIM模型本身缺陷，提出可执行的方案，实现模型的高效利用。BIM模型在运维管理中存在的问题如下：

    （1）信息的完善程度。由于BIM模型贯穿于设计、建造、运维、管理等全生命周期，模型的完善程度对基于BIM技术的设备运维管理具有重大影响。在设计、建设期产生的数据信息，如何添加到BIM模型载体中，需要展开进一步研究，进而保证模型属性的完整性与真实性。

    （2）模型的分类方法。在搭建BIM模型过程中，通常将房建专业的BIM模型分为建筑、结构、给排水、暖通、电气专业。此分类方法在运维管理过程中，无法更加详细、具体地展示模型类别，导致在实际的运维中，BIM模型给管理带来模型复杂、结构混乱等现象，严重降低BIM的实际应用价值、运维管理的效率，造成人力、物力与经济的浪费与损失。

    （3）模型的显示规则。在BIM模型的展示过程中，不仅需要解决模型的分类方法，同时需要对不同专业的模型信息的展示方案进行研究。采用符合实际运维管理的显示规则，能够真正体现BIM技术的价值与意义；相反，采用劣等的模型显示规则，给模型的显示与使用造成阻碍，降低实际设备的运维管理效率。

    （4）模型信息的检索途径。检索是搜索信息的最便捷方式，模型信息的检索存在多种方式，检索方式的选用恰当与否直接影响模型的展示效果、运维管理效率，因此，在实际运维管理中检索途径的选择为必须考虑因素。

    运维管理阶段BIM模型的处理方案

    模型信息完善

    模型属性的完善主要包括2个级别的属性补充完善：一是建模阶段的属性完善；二是运维管理平台级别的属性完善。BIM模型在建模阶段，主要包括几何信息和非几何信息，通过建模软件的属性挂接界面实现模型属性的完善。以Revit为例，可以通过点击“项目参数”面板，完成属性的添加与完善。

    建模阶段属性挂接机制

    为了使运维管理平台能够集成全生命周期的数据，平台囊括了从设计、施工到运维的全部数据。BIM模型在运维管理平台中，需要借助于构件的唯一内置ID实现各阶段数据的正确关联。ID是指设计阶段建模人员人工创建模型时，模型具备的唯一编码信息识别序列号。主要的属性关联机制为：设计、建设、运维阶段产生的交付数据保存在平台服务器数据库中，文件保存在平台文件服务器中，数据及文件通过构件的唯一ID与模型进行关联，该ID虽然能够以一一映射的方式连接属性数据库，但需要人工指定确认，且没有字面意义，所以不具备实操性。通过对模型构件、平台、业务系统采用统一的编码标准，不仅可准确反映构件的详细信息，也能保证构件的唯一性，可供计算机解析，并以此作为实体模型与数据信息的纽带。

    模型分类方法

    房建专业包含建筑、结构、给排水、暖通、电气等专业。针对不同的构件、不同的命名，需要依托于模型树划分实现模型的有序展示。由于在建模过程中，建模人员参照设计图纸进行建模，因此，在运维阶段，为减少建模人员重复工作量，尽量按照建模工具中给出的不同类别构件进行划分，创建适合于实际管理活动的系统化、规范化的BIM模型树，形成信息化管理与运维管理作业相结合的运营模式。同时，架构清晰、分类合理的模型树结构，能够较好地区分不同的构件类别以及控制构件的显示形式，不仅提高运维阶段与建模阶段的工程对接效率，同时能够高效地管理BIM模型，快速地在运维阶段定位到所需要的构件。

    以京张高铁昌平站为例，铁路站房专业的模型按照4个级别进行划分：第1级为整座站房，如昌平站；第2级为专业名称，如结构、建筑、给排水等；第3级为不同的子类设备，如梁、板、柱、墙等；第4级为各独立设备的名称，该名称可以依据设计图纸中的信息进行命名。

    昌平站模型划分规则

    模型显示规则

    由于利用BIM软件搭建的模型无法形成系统性、导向性的显示规则，因此，需要在运维管理中对模型的显示规则展开研究。在站房专业中，主要通过2个两维度（模型的分类方法和站房设备所在的楼层）的显示规则进行定义。模型的分类方法如2.2所述，按照4个级别划分。站房设备所在的楼层包括地上和地下，分别对每一层的设备添加楼层属性，达到按照属性约束的目的。由于在BIM软件中，无法实现依据双重理念（运维管理者的意愿和计算机中模型的固定属性）成功表达模型的显示/隐藏特性，因此，需要在运维管理平台中，对模型的显示规则通过计算机编程语言进行选择性的展示，动态地实现模型按需显示的效果。

    模型信息检索途径

    为了能够快速定位到BIM模型，实现BIM模型在运维管理中的辅助故障检修、维修的功能，需要对模型的信息检索途径进行定义。在BIM模型中，检索途径主要有2种方式：第1种是对各设备模型进行规则性的编码定义，针对站房专业，对各设备不同位数和不同序列码代表的含义进行严格映射与编码，保证各设备的编码唯一，同时借助于计算机编程技术对设备不同位数的序列码进行定义，实现模型信息的快速检索；第2种途径是对模型的设备进行属性添加，针对具有某一相同属性的设备，配备相同的属性名称、属性值和属性值类型，针对不同类型的属性名，依据具体的属性信息，在同一属性名称或者不同属性名称中分配不同的属性值，方便运维管理人员能够快速检索到需要的设备类型或者设备实体。

    案例验证

    BIM技术在站房专业领域的设计、施工、运维管理中起到了重要的作用，实现基于BIM技术的三维可视化管理，保证了全生命周期中信息的完整性。尤其是在“精品工程、智能京张”昌平站建设项目中，BIM技术的使用为信息化的运维管理带来了重要的价值与意义。

    昌平站BIM模型

    模型属性挂接

    通过在建模软件中与运维管理平台中，对模型的属性进行完善，实现了全生命周期信息的集成与展示，昌平站的基本信息、设计信息、建造信息、资产信息和运维信息等内容见下图。

    模型结构树划分与模型显示规则

    在昌平站的运维管理中，从站房的专业维度和楼层维度，对BIM模型进行了分专业查看与分层查看。首先按照建筑、结构、给排水、消防、站台、雨棚等专业对昌平站的BIM模型进行划分，其次按照“楼层选择”功能对昌平站的各层信息进行可视化展示。

    昌平站各专业设备BIM模型

    通过BIM模型的分层展示和分专业展示，有助于运维管理人员对昌平站的专业设备与信息进行详细了解，促进维修、检修工作的有序开展。

    模型检索及运维信息检索

    在昌平站BIM模型中，采用了对模型各设备添加属性的方法（即对昌平站模型的各构件添加属性，属性值为昌平站）实现模型检索。首先在BIM模型中添加属性，并通过“车站选择”按钮实现对运维管理平台中昌平站与其他站BIM模型切换功能。其次，针对站房/站台不同类别的设备添加站房/站台属性值，即可通过点击选择“站房”/“站台”实现“计划查询”列表中的检修、维修作业的记录查询。

    模型查询选择与检修、维修作业查询选择

    BIM技术在运维管理平台中的应用，其关键技术主要体现在模型属性挂接、模型结构树划分、模型显示规则以及模型检索等方面。基于完善的属性信息与良好的划分原则，能够保证基于BIM技术的房建专业模型与实际运维管理相匹配，实现运维阶段的数字化管理与应用。将BIM展示功能提升到BIM应用领域，利用信息化、数字化的管理，达到统一平台、统一模型树划分标准，实现数字模型的价值与意义。目前我国铁路行业BIM技术在设计、建造、运维阶段取得了一定成果，还需要在相关技术、标准、政策和管理方面进一步优化与完善

    内容来源：

    铁路BIM联盟成员单位——北京经纬信息技术有限公司

    呼腊梅.

    BIM在铁路站房应用的关键技术研究[J].铁路技术创新.

    （铁路BIM联盟文章，转发请注明出处）

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