案例单位：广州地铁集团

　　根据《住房和城乡建设部 中央网信办 科技部 工业和信息化部 人力资源社会保障部 商务部 银保监会关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见》（建改发〔2020〕73号）文件精神，广州贯彻落实加强新基建和新型城镇化建设的决策部署。成为第一批新城建试点城市后，市政府印发《关于加快推进广州市新型城市基础设施建设的实施方案通知》（穗府办函〔2020〕99号），要求推动市政基础设施智慧化，突出项目建设成效。

　　广州地铁集团高度重视，结合《广州市城市信息模型（CIM）平台建设试点工作方案》和《“穗智管”城市运行管理中枢建设工作方案》要求，依托十八和二十二号线，以打造“智慧地铁建设”为目标，以BIM技术为核心，以物联网、可视化、大数据、移动互联等新兴信息技术为支撑，全线全专业在设计、项目施工、工程竣工数字化交付过程均应用信息化技术，助力工程项目管理，实现可视化、实时化、高效化与精确化的智慧项目管理。通过开展工程项目数据采集记录、数据提炼分析，最终实现数据对工程项目管理的支撑，推进“基于数据的地铁工程项目管理”，打造规范化、标准化、精细化、信息化的数字地铁线路，取得较好成效。

　　一、项目背景

　　（一）项目建设内容。

　　广州市轨道交通十八号线和二十二号线作为广州市轨道交通线网中的两条市域快线，承担连通万顷沙、广州南站、广州东站、白鹅潭四大枢纽，辐射琶洲、广州火车站、白云机场三大枢纽，实现南沙副中心（自贸区、新区）至广州中心城区及东站枢纽30分钟的时空目标，将为打造广州成为国家“十三五”规划提出的国际性综合交通枢纽，巩固广州国家重要中心城市地位，实现粤港澳大湾区轨道一体化发展，引领湾区市域快速轨道交通网络形成提供重要支撑。

　　（二）项目目标。

　　十八号线与二十二号线的规划建设对于市域快速轨道交通的线网建设具有显著的推动作用，对于市域快速轨道交通的发展具有显著的示范作用。两线将广州重点发展地区南沙区与主城区紧密相连，达到两者之间的快速连接，对于将南沙新区打造为珠三角世界级城市群的枢纽型城市，为国家级新区建设起着举足轻重的作用，对于支持南沙自贸区国家战略，将南沙打造成为粤港澳全面合作示范区，建设具有世界先进水平的综合服务枢纽，打造成国际性高端生产性服务业要素集聚高地，倾力打造世界级大都会起着至关重要的作用。

　　（三）项目建设模式。

　　该项目采用设计施工总承包模式，也是广州市有史以来规模最大的单个招标项目。作为国内首条时速160km的高规格地铁线路，广州市轨道交通十八号线和二十二号线具有施工标准高、规模大、专业多、工期紧、风险高、模式新的特点，并需要大量采用新技术、新材料、新工艺、新设备。此外，该项目还下穿河流水系11条、途径建筑群及既有线路10条，集土建、铺轨、机电、车辆段等30多个地铁工程专业门类之“大全”，对工期、技术、环保及管理等要求十分苛刻。

　　（四）项目创新亮点。

　　通过统一标准并掌控知识产权，以“广州地铁建管部+总承包”为主要组织方式开展数字化工作。各新线依据总承包合同中统一的BIM应用及工程建设综合监控系统搭建标准，结合工程实际与业主项目管理需要，分别开展探索，并沉淀模型、构件库、数据库、资料库、项目管理平台等数据资产。通过信息化的应用，有效的实时数据预测分析方法，实现科学的预知预判功能，使工程分析、预测更为科学、有效，从而辅助决策。目前，十八、二十二号线BIM应用项目已申报住建部科技示范项目。

　　二、基础工作

　　（一）基于BIM的智能设计。

　　1．基于BIM技术，在设计阶段利用全专业三维化辅助设计方式开展施工图设计，全专业（包含前期交通疏解、管线迁改等工程）在同一3D设计模型进行协同设计，综合考虑施工阶段工艺工法、施工组织等要素，模型作为施工的可视化“图纸”。自动校验模型完整性、规范性、合规性和关联性等，对施工严控关注点进行可视化提示。

　　2．建立参数化标准模型构件库，包括各专业工程模型库、设备交付模型库，标准设备房模型库，标准车站模型库等，奠定设备材料标准化工厂化预制、装配式安装工作的基础。当功能需求相同、外部条件类似时，实现标准化设计，保证标准化模块互通互用，便于施工及运营维护。

　　3．全面梳理所有设计规则，根据周边环境、功能等输入条件，自动生成推荐设计方案，同时人工指定有限条件，设计模型自动优化，实现快速参数化修改。通过仿真模拟技术实现性能化模拟分析、建筑空间合理化布局、人流疏散路线优化和装配式建筑虚拟设计等，优化方案，减少设计错误、提高建筑性能和设计质量。

　　4．基于海量BIM数据，算法为基础的机器学习，通过构件库数量增加、设计案例推演学习，不断优化设计模型。根据现场实际施工数据反馈，自动调整模型，保证模型与现场实体一致，得出后续更优设计模型。

　　5．最大限度将设计工作由设计人员转变为软件根据相关设计规则进行智能分析设计，大大减少人力劳动，提高设计效率和设计质量。同时进行标准化、模块化智能设计插件开发，包括电缆自动寻址建模、站内管线自动寻址建模、综合管线排布自动优化、综合支吊架智能选型及建模、参数化标准模型库、模型属性校验工具、盾构管片自动排布、轨行区全专业自动建模、模型界限检测、出入口快速建模、地下管线快速建模、三维工程地质系统。

　　（二）建设工程综合监控系统。

　　建设工程综合监控系统是综合运用BIM、GIS、大数据、智能化、物联网、移动计算、云计算等信息技术，与施工过程相融合，通过实时采集工程现场的人员、设备机械、关键施工部位信息及环境信息等，结合项目信息、人员信息、施工方案、图纸方案、地质情况、BIM模型等知识库、经验库，通过建设“全要素、全流程、全覆盖”的建设工程综合监控平台，将工程建设全过程中的人、机、料、法、环等各要素的信息实时或及时采集并汇总到统一管理平台上，进行直观、动态、综合、统一的建设管理监控信息可视化展示，实现数据交互与共享，为监测预警、动态监管提供较为可靠的阈值与依据，提高在应对应急情况下的指挥能力，为管理人员快速提供科学的决策依据。

　　该系统建设工程管理综合监控系统的工程范围贯穿轨道交通建设施工的全过程，覆盖车站、车辆段、停车场、主变电站、控制中心、中间风井、各施工项目部。

　　（三）建设盾构施工监控信息系统。

　　盾构施工监控信息系统将专家的智力资源、计算机技术和互联网的信息通讯资源结合起来，通过先进的分析手段，对施工方进行指导，具有极强的实效性，能够实时反映施工现场的施工情况，便于业主或总部管理人员对各施工工地进行远程实时的全面监控及掘进参数地智能分析。主要功能以及特点有四个部分，具体如下：

　　1．搭建兼容不同品牌的盾构机实时监控及数据采集平台，能够实现从盾构机PLC地面监控进行实时数据的获取，传输、导出、存储功能。

　　2．开发出能够整合、兼容各种品牌（厂家）盾构机掘进参数的界面软件。

　　3．能够通过实时获取的参数，自动生成数据分析图表，并具备导出功能。

　　4．通过视频监控网络传输系统，实现工地盾构机PLC监控室与服务器连接。

　　三、应用成效

　　（一）有效减少设计错漏。

　　通过基于模型的碰撞检测和虚拟建造，将大部分的设计问题、工序问题暴露在实体施工前，节省设计变更耗费的工期及材料成本。

　　（二）提高建模效率。

　　通过研发了轨行区全专业的智能化建模工具，将设计规范及设计人员经验转换成算法，能短时间完成十几公里的轨行区全专业建模任务，同时保证成果的合规性。

　　（三）提高安全文明施工水平。

　　针对地铁车站内建设过程中的临时管线进行建模，实施综合管理，杜绝电线、水管反复迁改，乱拉乱接的现象，提升现场文明施工水平。同时，基于 BIM 模型进行站内有限空间的合理规划，辨识出站内的大型孔洞等安全风险点，采取针对性的措施，保证施工现场安全可控。

　　（四）推进装配式施工进程。

　　运用 BIM 技术，从材料现场加工向工厂化预制、装配式施工转变，将通风空调、排水及房建砌筑工程作为切入点，实现风管、水管、墙体的工厂化预制，缩短车站机电工程整体工期近2个月，并保证质量，提升文明施工水平。

　　（五）推进智慧工地建设。

　　推进基于 BIM 技术的智慧工地，初步研发了工程综合监控系统。该系统集成人脸识别、航拍三维建模、人员定位等技术，成为收集现场一线数据的重要抓手。

　　（六）落实工人实名制管理。

　　在工地现场设置实名制门禁系统，实现刷脸进出，对全体作业人员进行实名制、状态化管理，强化对工班的直接管控。在项目管理平台上可实时查询、掌控现场工种配置及人员作业、出勤情况，通过收集最准确的工人实名信息、劳动合同、工资账户以及施工企业和建设项目等数据，为政府及行业主管部门制订政策提供决策依据和数据支持。

　　四、下一步计划

　　（一）推进工程数据治理体系建设。

　　随着工程信息管理系统研发应用的持续开展，不同类型的工程数据从无到有，并在不断地应用中深化需求，在有条件的线路中持续完善数据标准与管理机制，数据质量逐步得到有效控制。

　　在接下来的工作中，将重点做好四项主要工作：

　　一是抓好数据总线。从系统创建者到数据治理者的转变。

　　二是统筹应用端。从分散研发系统到搭建统一平台的转变。

　　三是控制数据源。从粗放采集到自动化、智能化采集的转变。

　　四是培养核心能力。从外聚力到内生力的转变。

　　（二）抓好数据总线。

　　一是建立具有唯一识别性的编码体系（元数据管理）。全面梳理工程元数据与业务元数据。

　　二是落实集团数据标准。结合工程领域的规章制度和管理需求，特别是在安全管控方面，进一步细化数据标准。

　　三是开展工程管理主数据梳理。以土建工法工序、机电设备等为突破点，建立主数据体系。同时，重点对初步设计、工程造价、施工组织、施工与验收规范等现有资料的数字化。

　　（三）统筹应用端。

　　一是杜绝重复开发投入。在“十三五”调整线路及“十四五”线路建设中，落实集团统一的数字化部署要求，专题研讨线网级、线路级系统开发工作，明确建设总部（公司）、项目公司、总承包单位的定位与职责，避免各线重复投入研发资源。

　　二是加强数据接口管理。建立完善与盾构施工监控、管片生产、设备监造等既有系统及后续开发系统的数据接口，理顺需求与应用体系，加强数据共享，推动沉淀数据资产。

　　三是深挖建设业务数字化价值。持续推动集团数字化转型，深入探索“建设一张图”“安全一张网”等应用建设，加强数据集成管理和决策支持。

　　（四）控制数据源。

　　一是统一智慧建造标准。细化完善基于BIM的设计标准，在新一轮新线建设中加强BIM相关工作的主导，确保工程模型“由0到1”的创建质量。重点做好工地、工厂等主要场景的智慧化建设，统一工程数据交付的能力和质量要求，严控现场末端设备的质量。

　　二是逐步形成评价体系。建立数据质量管理机制，对创建、审核、传输数据等相关方进行考核评价，确保采集的数据满足质量要求和管理需要。

　　（五）培养核心能力。

　　一是将引入优质合作方。有能力支撑创新工作，特别是数字化创新的合作方是稀缺资源。按照先集成后创新的思路，与智能设计、云服务等技术领先的头部企业合作，整合数字化能力，合作开发数据模型、引擎、算法等，为集团贡献技术储备。

　　二是培养数字化人才。根据集团数字化转型“金种子”培养计划，组织年轻员工积极参与变革，同时结合创新工作室等平台，细化推进有关试点工作，培养既懂业务、又懂数据的复合型人才，为集团贡献人才储备。