一、项目概况

本项目位于成都至重庆之间，全线新建正线长度275.396km，其中四川省境内线路长度187.693km，重庆市境内线路长度87.703km；正线桥梁232座129.244km，隧道49座76.384km，桥隧总长205.628km，桥隧比例74.67%；新建车站4座，分别为东部新城、安岳、大足石刻、科学城；引入既有站2座，分别为成都北站、重庆北站。控制工程主要为：沱江特大桥、嘉陵江特大桥、人和隧道等，建设总工期4.5年，计划2020年底前开工建设。

二、项目实施

成渝中线可研BIM正向设计应用的实施，可划分为以下三个阶段：

1、BIM专业正向设计阶段

为提升设计效率，确保信息在专业内和专业间的共享互用，成渝中线BIM专业正向设计开始之前，需优先定义好数据框架，建立标准构件库，然后再进行专业设计。

（1）数据框架定义

统一构件信息结构，规定构件信息由基本信息、构件附加信息、工程附加信息三部分组成。在统一的构件信息基础上，以《铁路工程信息模型分类与编码标准》规定的原则确定项目结构树，以《铁路工程信息模型交付精度标准》规定的原则来确定专业结构树。

（2）构件库建立

梳理成渝中线可研项目工程类型，基于400+km/h的超高速铁路，新增补大量成渝中线BIM标准构件库，包含桥涵专业、隧道专业、路基专业、接触网专业、轨道专业、通信专业、信号专业、信息专业，共计134个。

（3）BIM专业设计

基于测绘和地质模型，利用OpenRailDesigner软件和自主研发软件系统BIMRDS，完成线路、轨道、路基、桥梁、隧道、站场等专业的BIM正向设计。

2、BIM专业协同与集成阶段

基于ProjectWise平台，研发并配置成渝中线BIM协同设计平台，实现资料互提、校审、会签等功能，确保设计全过程中设计信息的一致性和变更同步性。

3、BIM成果应用阶段

BIM成果应用主要包括iModel发布、图表输出、BIM标准验证、设计会审等。

（1）iModel发布

发布成渝中线可研数字化工程模型iModel，采用统一的形式保存设计变更，包括几何模型和功能模型以及相关的图纸、规格、分析模型等。各专业设计人员通过 iModel的共享和发布，实现设计信息的快速交流与更新。

（2）图表输出

基于BIM模型，输出路基横断面图、路基工点图、桥梁平面图、桥梁总体布置图等图纸，输出路基土石方数量表、桥梁桩基计算表等表格。

（3）BIM标准验证

成渝中线可研BIM正向设计全过程中，依据铁路工程BIM标准。当标准不能满足本专业的工作需要，应用中参照原标准进行修订或拓展, 实现了线路平面与工程实体的IFC格式输出接口，充分保证设计数据成果的共享互用。

（4）设计会审

研发成渝中线电子沙盘以用于设计会审，沙盘集成了全线的地理信息、区域地质、断裂带、不良地质、交通路网、环保信息及各专业BIM模型数据。系统以成渝中线的地理地质、BIM模型数据为基础，可快速定位到任意工点、里程查看和会审工程设计方案，系统以三维视角展现工点的地质状况，对隧道、桥梁建设中所采用的关键技术和主要风险进行全方位表达。

三、应用成果及效益

1、应用成果

（1）快速建模

设计人员通过使用中铁二院三维设计系统（BIMRDS），在设计过程中利用程序中的固有构件、参数化构件、程序模块等配合程序功能进行快速建模，极大提高了BIM模型效率与质量。通过成渝中线数据统计，设计信息模型总计8.09GB(不含测绘与地质），各专业建模效率如下（以成渝中线正线C1K5+366～CK284+382为例）：

（2）专业接口处理接口

以线路模型作为各专业交换数据的基本接口，各专所需里程（含断链）、桥梁、隧道、站场、填挖、主要技术指标等主要信息以附加到线路模型，保证了后续专业使用数据的一致性，减少了各专业核查数据工作量，提高了工作效率。

成渝中线BIM设计人员使用设计系统处理接口数据包括：利用桥隧数据，自动生成桥隧路分段数据；利用桥跨信息快速分解桥跨布置；导入地质数据，快速附加到对应断面等应用，不仅在保证数据处理正确性情况，减少了各专业人员计算量。

（3）三维交互式设计

成渝中线路基、桥梁、隧道、站场BIM正向设计在三维环境中开展三维交互式设计，在整合地形、地质及其他铁路专业信息基础上，提供设计人员二、三维各种不同视图，使设计人员可改变参数快速获取设计反馈成果。以三维交互式方式进行设计，不仅给设计人员提供了更多设计相关的环境进行，同时提高了设计精准度。

（4）设计计算

中铁二院设计系统提供了地形挖填分析计算、桥梁桩基计算 、轨道布板计算等设计中所需的多个设计计算模块，帮助设计人员快速确定设计参数，提高设计效率。

（5）参数化建模

成渝中线BIM设计中采用了大量参数化建模方式，通过BIM设计系统直观的、快速的将BIM模型呈现给设计人员，帮助设计人员快速决策设计方案，减少了设计时间，提高了设计效率。

（6）构件管理

充分调研中铁二院通用图、专用图管理业务流程，结合BIM构件的特点，提出了BIM构件管理的业务流程，主要单位包括BIM构件制作机构、 BIM构件库管理机构、 BIM构件使用机构，主要流程包括入库和发布两部分。

（7）设计会审

电子沙盘将各专业建立的海量BIM模型整合到一个场景下，实现了多个设计方案在一个平台的管理、对比和分析，同时，将BIM模型结合三维的地质、地形及生态环境，以非常直观的方式展现设计方案，提高了会审效率。电子沙盘的搭建，后续可交付到施工及运维阶段，为成渝中线的建设及运维管理提供平台支撑。

图22 电子沙盘-龙泉驿特大桥     图23 桥梁电子沙盘-科学城站

（8）BIM标准验证

成渝中线可研BIM正向设计应用涉及的标准有《铁路工程信息模型分类与编码标准》、《铁路工程信息模型数据存储标准》、《铁路工程信息模型交付精度标准》、《铁路工程信息模型设计阶段实施标准》、《铁路工程信息模型统一标准》（报批稿）等。当标准不能满足本专业的工作需要，应用中参照原标准进行修订或拓展。

2、社会经济效益

（1）经济效益

本次BIM设计应用，检验了基于BIM技术的专业设计平台的稳定性与实用性，稳定了各专业设计的基础平台数据定义，获得了实际工作中铁路工程三维设计的深层次应用需求，提高了工程设计质量、为后续的平台软件改进及BIM设计全面推广打下基础，获得了间接经济效益。

（2）社会效益

成渝中线可研BIM正向设计应用项目，打通了可研BIM正向设计流程，为类似项目的可研BIM正向设计提供了参考。成渝中线可研BIM正向设计应用项目的实践，也将推动产业升级，助力铁路行业“智慧建造”的发展。