【嘉宾档案】
杨国伟,土木工程学博士,教授级高级工程师,上海轨道交通十三号线发展有限公司副总经理兼总工程师。长期从事城市轨道交通的技术管理及研究工作,先后参与了上海地铁一号线北延伸、八号线、九号线、十三号线等地铁线路的建设工作。主持科研攻关二十余项,发表论文十余篇,获得上海市科技进步奖三项。2012年获上海市“建设功臣”称号。
在轨道交通行业,要不要用BIM已经不是问题,如何用好BIM才是问题的关键。事实上,BIM的发展不仅仅是现有技术的进步和更新换代,也将表现在生产组织模式和管理方式的转型,并长远地影响着人们对项目的管理模式。而BIM将如何在广阔的市场环境中不断发展?未来又将何去何从?……这些都是值得我们关注的问题。
作为申通地铁集团首家开展BIM应用和二次开发的项目公司,上海轨道交通十三号线发展有限公司(以下简称:十三号线公司)对BIM在上海地铁十三号线的应用和研究做了诸多探索,也取得了不少的成果。日前,RT轨道交通记者采访了上海轨道交通十三号线发展有限公司副总经理兼总工程师杨国伟,他详细解读了十三号线公司在探索和应用BIM技术的全过程。
RT轨道交通:请您介绍一下申通地铁在建设管理过程中主要采用了哪些信息化的技术和手段?
杨国伟:上海地铁在施工建设过程中,有两套标配的信息化系统:一套是数字监控系统,一套是视频监控系统。
数字监控系统就是风险控制系统,也称为远程监控系统,是申通地铁最早引入的施工管理信息系统,已在所有在建工程项目上全覆盖应用,该系统主要是监测地铁施工过程中基坑、隧道变形,包括车站、区间和周边环境设施等,将监测到的数据进行采集,并传输到远程监控中心,过程中进行了动态跟踪。
从2016年开始,申通地铁引进高清视频监控系统,也即全球眼,在每个工地安装多个高清摄像头,对工程实施过程进行全天候视频采集并传输到控制中心,视频信息可以远程通过移动设备和电脑进行查看,目前这套系统也已实现所有线路全覆盖。
2010年,申通地铁还引入了一套企业建设项目信息管理软件——Greata 系统,该系统包含了项目进度管理、费用和合同管理、文档管理、风险管理、质量管理等众多功能。
对于这些信息化的系统,使用中碰到的问题是相互之间不能实现互联互通成为信息孤岛,亟需进行整合从而更好地为工程管理服务。于是我们从2015年开始着手把所有为工程管理服务的系统整合为一个项目管理门户(Project Information Portal 简称PIP),其信息的载体和系统的核心就是BIM。
RT轨道交通:据了解,上海申通地铁算是国内最早全面推广BIM应用的地铁公司,而上海十三号线公司是申通地铁第一家做BIM开发的项目公司。请您回顾一下贵司探索BIM技术研究和应用的全过程。
杨国伟:对于BIM技术,我们有一个较为清晰的认识:在整个轨道交通基础设施领域,BIM技术具有革命性,它将对轨道交通传统的设计、建设和运维等各个环节产生不可估量的影响,未来基于BIM开展工作是大势所趋。申通地铁既有前几年的技术积累又有丰富的工程案例,对于开展BIM应用可谓“天时地利人和”。
基于对BIM的认识和集团公司的支持,2012年,我们便开始了BIM应用探索。当时只是尝试了BIM最初级的功能应用,便取得了很多成果。不过,我们在应用过程中也遇到了诸多问题,例如BIM软件较为庞大,对硬件的要求极高;应用过程只有一小部分人参与其中,难以普及;对BIM应用功能认识不足,还待进一步挖掘。于是,2012年以后的2年时间里,十三号线公司做了以下事情:第一,让全员参与BIM应用,感受BIM带来的成果;第二,提炼工程建设管理需求为BIM二次开发作准备;第三,逐步实现BIM模型轻量化,可以通过手机进行日常操作,为BIM插上移动互联的翅膀。
2012年至今的5年半时间里,十三号线公司建立了一套基于PIP架构的以BIM模型为核心的工程建设信息化管理平台,该平台对所有工程管理的系统进行了整合,并可收集所有实施过程和材料的信息数据,比如,监理和施工单位通过扫描“二维码”,即可了解材料和设备从生产到进场的全过程,进场后的实施过程也可以记录并绑定在BIM模型上,所有这一切均可通过手机完成和查看,完成的工作量还可以自动与造价模块联动作为支付依据。
当工作人员在移动端打开模型,便可找到构件并还原现场场景,犹如身处第一现场,现在我们要求所有工程管理人员、施工人员以及监理人员,都必须安装此系统,实现全建设周期信息流的管理,即便50年后,我们仍然可在模型里查询这些建设信息。
可以说,这套系统是真正以BIM为核心的建设管理系统,目前系统的雏形框架已经建成,未来还将不断更新和完善。
RT轨道交通:当前,已经采用了BIM系统的地铁城市,基本上是应用于前期设计及机电设备安装阶段,实际上BIM还有一个应用价值是体现在后期的运维管理阶段,请您谈谈BIM应用于运维管理过程中,可能呈现出来的场景。
杨国伟:BIM应用于轨道交通的运维管理,其实有很长的一段路要走。比如用于运维的二次开发,其需求与建设管理是完全不一样的。通过BIM平台,在远端实时了解设备运行的状态,比如设备状态远程采集,包括设备的环境参数、运行参数等。我认为这是BIM技术在运维阶段应用的阶段性目标。
我们开发了一套基于BIM的巡检和保修系统,即在设备上贴一个二维码,通过手机扫描即可调出模型并查看与设备相关的所有信息,运营交付时,不仅是交付模型,还附同设备的相关信息,比如图纸、技术规格书、产品说明等。现在我们在尝试对设备的信息进行远程采集、传输,远程的状态监控,我认为这是实现基于BIM运维的初步目标。此外,基于BIM运维管理很重要的一个功能是实现资产的数字化、可视化管理。
用于运维管理是BIM技术应用的巨大进步,基于BIM的运维,未来肯定还有更多的功能亟待我们去挖掘。
RT轨道交通:当前,BIM在地铁上的应用还处于摸索阶段,业界人士对其应用前景也不全持乐观态度,那么,您认为BIM在地铁上的应用和发展还存在哪些亟待解决的问题?
杨国伟:的确如此,目前业界对BIM的评价并不一致,很多应用也只是点到为止,BIM技术的潜能还远远未充分发挥出来。为此,我认为BIM大规模推广应用,还存在如下几个问题:
第一, 缺乏能与工程需求深度融合的BIM二次开发。当前很多开发与工程需求并不完全匹配,虽然轨道交通建设管理的核心要素是不变的,但对于工程管理的需求是千变万化的。每个业主管理的手法并非一样,这就需要有一批企业能根据需求量身定制平台,当前能进行大规模二次开发的公司并不多。
第二, 轨道交通行业缺乏专业人员。BIM是跨界专业,要求从业者既懂BIM技术,也懂工程管理,目前国内大部分的BIM咨询公司实际上是建模公司,真正既懂BIM技术开发,又懂轨道交通工程管理的专业人才比较匮乏。
第三, 轨道交通行业对于BIM的投入普遍不足,缺乏较好的生态环境。很多工程即使考虑了BIM的费用,也很难满足BIM二次开发的资金要求。
第四, 轨道交通管理人员观念需要改变。BIM的发展对轨道交通行业生态链必然会带来影响。这就需要管理人员要以积极的心态去学习新的技术并以包容的心态接纳并支持BIM的成长和发展。
总而言之,BIM在轨道交通大规模推广应用,还需要政府部门、业主、BIM咨询单位、设计院、施工单位和厂商各层面齐心协力,共同推进,尤其是业主要善于学习并有能力提出需求,设定功能和应用框架,引导未来发展方向。
RT轨道交通:您是如何看待“智慧地铁”和“智慧基础设施建造与运维”这一概念的?
杨国伟:智慧化是一个美好的愿景,我们目前正行进在通往智慧化的道路上,但离真正的智慧化还有一定的距离。
对于“智慧地铁”和“智慧基础设施建造与运维”,我认为有几点:第一,局部设备或者系统的智慧化已经有了一些进展,但还不能代表整个地铁系统的智慧化;第二,真正意义上的智慧化应该是轨道交通建造和运维全寿命周期的智慧化,BIM技术在其中可以发挥巨大的作用;第三,轨道交通系统多且复杂,信息化和智慧化的发展任重而道远,需要有强有力的顶层设计,再结合自下而上的技术进步,一定能极大地促进地铁智慧化的发展。
百人谈
“百人谈”是由RT轨道交通推出的大型全媒体系列访谈,近期拟邀请100位从事轨道交通基础设施研究、规划、设计、监测、施工建设及运营管理领域的专业人士讲述其对智慧化的涵义、现状以及未来发展路径的理解,并进行深度报道和宣传。该栏目旨在提升业界对轨道交通智慧基础的认识,推动中国轨道交通基础设施规划建设、运营管理的智慧化进程和发展,提高建设和运营的安全性,以此促进中国轨道交通基础设施建设和运营水平的整体提升。所有访谈内容将最终梳理汇总至《2017年中国轨道交通基础设施及智慧化发展报告》。