数字铁路新业态——铁路数字工程咨询

铁路 数字工程 咨询是指遵循合理、科学、先进、规范的原则， 运用铁路工程、数字技术、工程管理等多学科方面的知识和经验 ， 为铁路企业和工程建设全生命周期提供的全方位数字化专业咨询服务 ， 包括 企业 级 数字化管理 、 项目 级 数字化服务 、 数字化人才培育、知识产权 及成果申报 、数字产品开发 等工作 ，帮助服务对象应对数字化变革及挑战，适应数字化发展需求。      

 

铁路 数字工程 咨询服务是 数字化 技术全链条应用的重要组成部分，是铁路 数字化 发展的上游产业，对提高铁路企业数字化发展、推动铁路数字工程建设、提高标准化管理水平、加强数字资源传递性、实现全生命周期管理应用、保证数字化建设投资效益、促进 铁路数字化 健康发展具有指导意义。      

 

1. 铁路数字工程咨询体系建设

     

 

基于 国铁集团建立的铁路智能建造标准体系及 铁路 BIM 联盟建立的 铁路 BIM 标准体系 ，针对铁路企业及工程建设参与方数字化实际需求，研究提出铁路 数字工程 咨询服务体系。体系从五大方面进行架构设计，分别是 企业 数字化 管理、项目 数字化 服务、 数字化培训 、知识产权服务和数字产品开发， 全力推动铁路 BIM 技术应用落地和铁路企业数字化转型，体系架构图见图 1 。  

 

 

图1 铁路数字工程咨询体系架构图  

 

 

     

     

     

     

1.1 企业数字化管理      

     

（ 1 ）组织机构建设      

根据铁路企业特点，协助企业开展 数字 技术应用管理顶层设计及组织体系建设，明确各级组织机构职责及人员岗位，为技术管理、应用研发、业务分析提供组织保障，提高企业管理与生产效率 ， 支撑解决复杂管理及技术问题，实现各方协同作业、全生命周期管理、可视化应用与决策、虚拟建造、精细化管理等目标。      

 

（ 2 ）人才体系建设      

结合企业组织架构、业务范围和管理模式，提供铁路企业 数字化 人才体系规划咨询服务，助力企业实现 数字 人才快速培养、梯队搭建及创新管理，为企业基于 BIM 的 数字化 管理和应用提供人才保障。企业 数字化 人才构建涵盖模型、图纸、图像、视频、软件研发、无人机、三维扫描等专业人才 ， 具 备开展铁路数字工程各阶段工作的能力，通过不断完善人才体系建设布局 提升专业技术人员的水平。      

 

（ 3 ）标准规范建设      

在铁路 数字工程和铁路 BIM 标准体系 的 统一框架下，面向铁路企业的标准规范建设将结合企业核心业务、管理架构等，拓展企业级和项目级 数字化 标准体系。企业级和项目级 数字化 标准规范体系应涵盖技术架构、分类、编码、建模、存储、检查、共享、服务等技术标准，建立 数字化 业务流程、内外部协同、成果交付等管理规范，以帮助铁路企业提高项目管理效率和质量、优化模型创建和交付流程、降低成本和资源浪费、促进信息共享与协同。      

 

（ 4 ）平台体系建设      

基于 BIM 的数字化 应用需要搭建企业级应用平台，面向工程建设全生命周期各阶段管理需求，接收各参建方数据，整合数字成果及资产交付至运维。 平 台体系建设将结合铁路 BIM 标准 体系 、 数字化 发展新理念和业主单位实际需求，开展企业级 数字 协同应用平台体系规划，提出平台组成及功能架构，构建企业级公共数据环境，支撑数据资产管理、知识沉淀、价值挖掘和全生命周期 数字 协同应用。      

 

     

     

     

     

1.2 项目数字化服务      

     

 

（ 1 ） 模型创建及交付 标准编制及发布      

根据企业及项目数字化具体要求，依据国家、地方、行业、联盟等 数字化标准 ，开展 工程建设各阶段 模型创建与交付标准编制， 对铁路各专业建模深度等内容进行详细规定，为建模方提供统一模型标准，确保模型创建和交付的规范性、可用性，为后期模型合模及应用奠定坚实基础， 确保数字模型在全生命周期的传递性和可用性。      

 

（ 2 ）交付模型审核与优化      

依据发布的建模标准，针对设计、施工、竣工阶段交付模型开展审核与优化，对项目各标段模型进行整合、浏览、批注、测量、对比及截面、碰撞检查、图模一致性、实模一致性检查等，出具权威咨询审查报告，对发现的模型问题进行及时反馈并跟踪解决情况。      

（ 3 ）铁路 数字化 专项方案咨询      

 

根据建设、设计、施工 、 运维 单位的专项深化设计及应用需求 ， 结合工程特点 ， 针对铁路工程各专业 提供分阶段的铁路 数字化 专项解决方案 ， 并指导有关单位开展基于 BIM 的智能建造应用。  

     

 

     

     

     

     

1.3 项目数字化服务      

     

 

（ 1 ）标准 规划及体系 培训      

基于国际、国家、地方、行业、团体 数字化及数字化 标准，面向行业各企业系统性开展铁路 数字化 标准体系培训，促进铁路企业 数字及信息 技术管理人员及一线应用人员熟悉并应用相关标准，推动、规范铁路 数字化 发展。      

 

（ 2 ）建模软件应用      

面向行业各单位的项目管理员工、业务分析人员、信息化管理人员，或施工单位项目管理人员、模型研发人员或应用系统研发人员，以达索系统、 Bentley 软件、 Autodesk 软件、 Railworks 等国产软件为主，讲解基本建模与相关功能；根据企业及项目实际需求，讲解桥梁、隧道、建筑、结构、机电等专业的高级功能，掌握建模软件的基本或完整操作，能够进行模型的查看、创建、修改、审核、管理，以开展 数字工程 的日常管理、应用研发和业务分析工作。      

 

（3） 铁路数字工程关键技术培训      

铁路 数字工程关键技术培训旨在 数字铁路和智能建造的大背景下， 帮助工程专业人员掌握数字化工程领域的关键技能和知识，以适应日益数字化和自动化的工程环境。 参培 者将学习如何应用信息建模、大数据分析、人工智能、虚拟现实 、云计算 和其他先进技术，优化工程项目的设计、 建设 和管理 ， 提高工程质量、提升效率、降低成本，推动 铁路工程建设项目 朝着数字化 方向 迈进。  

 

     

     

     

     

1.4 数字产品开发      

     

 

 

为铁路企业提供全过程、全专业的数字产品开发服务，面向技术储备不足或专业力量欠缺的建设、施工单位，提供基于项目需求的铁路工程各阶段 数字 模型研发与深化、 数字 协同服务平台、基于 BIM 的工程管理及智能运维等产品服务，并指导后期各类 数字 应用。      

 

（ 1 ） 数字 模型创建      

基于项目特点和需求，为工程建设参与单位提供铁路工程全过程全专业 数字 模型研发和深化服务。具体包括设计、施工阶段全专业 数字 模型正向研发与深化；运维阶段全专业 数字 模型深化与管理；既有设备设施的 数字 模型构建与管理。      

 

（ 2 ） 数字化 服务与协同平台      

基于统一、规范、适用的技术标准，为企业搭建 数字化 服务 与协同 平台，实现数据的动态维护、共享、互操作与集成应用，支撑各专业开展 数字 协同设计、竣工交付、一体化运维，提高铁路工程全生命周期的作业效率。      

 

（ 3 ）工程建设管理信息系统      

以工程 数字 模型为核心，为企业和项目搭建工程建设管理信息系统，涵盖人员、机械、物料、方法、环境等关键要素，建立数据的自动采集和信息互联、参建各方协同管理和辅助决策、构建进度、质量、安全可追溯的铁路工程全生命周期闭环管理新模式。      

 

（ 4 ）基础设施智能运维系统      

协助研发基于 BIM+GIS 、物联网、 VR 、 5G 、 PHM 等多种先进技术的基础设施智能运维系统，实现数字信息快速查询、设备动态监控、数据智能分析、设备故障预警、健康状态评估等功能。  

 

     

     

     

     

1.5 知识产权服务      

     

 

 

 

针对企业或项目级的 数字 创新应用提供科技成果评价、奖项申报、知识产权申请、成果管理等服务，对各层级各阶段形成的 数字化 标准进行企业或团体标准申报咨询，对铁路建设项目数字资产进行归档并交付至数字档案馆或运维单位。针对系列 数字 应用成果进行总结申报，并适当开展宣传，有利于成果的推广复用，全面提升企业数字化转型形象 。      

 

2. 数字工程咨询开展情况

     

 

 

当前，新一轮科技革命和产业变革深入发展，数字化、智能化转型已成为大势所趋，中国铁路发展面临深刻变化，需紧追前沿技术，打造高质量发展引擎，持续领跑优势。国铁集团印发的《数字铁路规划》中明确指出，要强化铁路业务应用数字化，大力推动业务协同、流程贯通和数据共享，提升业务数字化基础能力，利用数字技术提升铁路工程建设 质量。 在建设管理数字化方面，要积极推进铁路数字工程咨询、创建、检测、交付、评价认证全产业链构建。      

 

目前铁路数字工程咨询工作处于起步阶段，铁路 BIM 联盟作为行业内的开拓者，构建了铁路数字工程咨询标准体系，依托体系建设，相继开展了杭州西站数字工程咨询、德令哈站数字工程咨询、济南局新建调度大楼数字工程咨询、西成铁路（甘青段）数字工程咨询、沪杭公司辖内项目数字工程咨询实践。通过咨询，切实指导了工程参建各方数字化应用，形成设计、施工、运维一体化应用模式和咨询标准化管理机制，规范了数字化实施流程，提高了设计质量和设计表现。咨询工作结合数字技术规避大量问题，有效节约了成本投入，提高数字应用规范化、标准化程度，规范各方审核及协同应用流程，保障了数字资产在各阶段的无缝流转。通过初步实践，数字工程咨询在各个项目中均取得了一定成效。  

 

3. 铁路数字工程咨询应用与实践

     

 

 

 

联盟 面向铁路工程参与方提供全方位的 铁路数字工程 咨询服务，推动铁路企业数字化转型和铁路 数字化 应用落地。从组织机构建设、人才体系建设、企业级标准规范建设、项目级建模标准编制与审核、交付模型审核与优化、铁路 数字化 专项方案咨询、 数字 成果管理等方面开展一站式服务。围绕 铁路工程 建设项目，直击建设管理痛点，提出多元化解决方案，通过合理化运用 数字 技术实现降本增效，有效控制项目风险、优化各个项目环节的实施成果，真正意义上运用 数字模型 及集成的数据信息为铁路行业赋能。 开展的 铁路数字工程 咨询服务项目如下：  

 

     

     

     

     

3.1 杭州西站      

     

 

 

 

 

杭州西站规划选址位于杭州市西侧，是 2022 杭州亚运会的配套项目，是方便群众出行、完善现代综合交通体系的民心工程 ， 合计建筑面积 51.21 万平米，站场工程总规模 11 台 20 线 ， 是包括了高铁站、地铁站和上盖物业的大型交通枢纽综合体项目 ，工程复杂、施工难度大 。      

 

 

2021 年 9 月 ，铁路 BIM 联盟 收到沪昆公司 关于开展 杭州 西站数字工程 咨询 的 邀请函，联盟组织有关专家 正式 开展咨询工作 。本次由联盟牵头针对铁路行业数字工程的咨询是国内首创。联盟集中优势资源，以杭州西站房项目为依托，指导参建各方数字化应用，建立规范的数字工程咨询工作机制，形成规范的合同协议文本、取费标准及分配机制，提供评价、检测、认证一站式三方服务，规范铁路数字技术应用，提升铁路数字产品、工程和服务质量管理水平。通过杭州西站房数字工程项目的咨询工作，形成《铁路数字工程设计、施工阶段的咨询案例标准》，形成一套适合铁路站房，尤其是大型复杂站房数字工程标准和咨询标准化流程，并将成果推广应用到其他铁路站房数字化应用中，更好地服务于铁路站房建设。针对数字模型标准、土建模型、机电模型、钢结构、幕墙等全专业数字化应用提出了详细审核意见，出具权威咨询报告，为建设单位创建一套统一的贯穿杭州西站全生命周期的数字工程应用体系，对于杭州西数字资产及数据流转、交换、应用提供有力支撑，将杭州西站打造成具有世界先进水平的精品智能客站。  

 

     

     

     

     

3.2 青藏铁路德令哈站房      

 

 

 

 

 

由于德令哈车站旅客发送量较大，需进行客运设施补强，并对德令哈站扩建站房及配套设施 。 2022 年 3 月，铁路 BIM 联盟受青藏铁路集团有限公司关于德令哈站房 数字工程 咨询委托，邀请建设单位、设计院、铁科院、施工单位、运维单位等专家开展研讨会，形成 数字 咨询规划，正式启动咨询工作。      

 

 

本咨询项目由 联盟直接组建专家团队开展工作。 编制 完成德令哈站 数字工程 咨询实施方案 ，开展数字 模型创建标准审核及设计院 数字工程有关 资料审核； 编制 完成德令哈站结构、建筑模型的审核及咨询报告 ，开展 模型 优化完善等 工作 。德令哈站房工程在整个建设周期内，通过引入数字工程咨询，规范指导参建各方合理开展数字化应用， 形成设计、施工、运维一体化应用模式和 数字工程 咨询标准化管理机制，提高了德令哈 数字化 应用标准化程度及 数字 模型质量和施工质量，规范了各方 数字化 应用流程和协同应用流程，多专业深化应用，真正实现 “ 一模到底 ” ，为设计、施工、运维信息无损流转提供了强有力保障。项目通过利用咨询工作结合 BIM + 技术规避大量返工问题， 节省了大量成本 。 同时， 在应用咨询优化模型解决碰撞检查、深化出图等技术应用的基础上对模型和现场实物的一致性对比也 进行了 探索，实现施工零返工，同时项目还利用 BIM 模型对现场进度质量安全进行管控，整体工期提前一个月。  

 

     

     

     

     

3.3 山东城际调度指挥中心      

     

 

 

 

 

 

 

新建城际调度中心为调度指挥生产用房，地上十六层、地下二层，女儿墙高度达 103.1m （屋面高度 99.5m ），具有建筑楼层高、涵盖专业广、工序多、技术难度大、场地狭小、材料倒运困难等特点。为了更好地运用以 BIM 为核心的智能建造技术，提升工程质量、减少成本浪费、强化综合管控，济南局 邀请铁路 BIM 联盟针对指挥中心建设 开展 数字工程 咨询工作。      

 

 

本咨询项目由 联盟直接组建专家团队开展工作。项目团队与建设单位、设计单位、施工单位积极对接，编制了《新建山东省城际铁路调度指挥中心工程建筑信息模型施工交付标准》，协助建设单位全面负责本工程 数字化 阶段性成果交付的咨询、应用与管理；与施工单位 数字化 团队对接沟通，全面管理 数字化 阶段性应用情况。 同时， 负责 数字 模型各阶段的精度制定和检查及过程中的咨询服务 ， 在 数字 模型各组成之间展开碰撞检查和净高分析，并推荐解决碰撞的方法，协同项目工程部、技术部进行施工管理，协助解决现场实际问题，对整个项目来说，尤其对施工阶段更具有落地应用的意义。在机房深化、精装修深化、机电深化方面，通过 针对数字成果开展 评审，保证了项目在深化设计阶段的合理性、准确性 。 除此之外，联盟专家对精修部分漫游视频进行评审，体现 了 业主对方案的意图，尤其在模型中进行样板房的设计，减少了材料的浪费， 保证了 节能环保。      

 

     

     

     

     

3.4 西成铁路（甘青段）      

     

 

 

 

 

 

 

 

2022 年 10 月，联盟中标全路首个全线全专业 BIM 咨询项目 —— 新建西宁至成都铁路西宁至黄胜关段（甘青段） BIM 咨询服务项目（以下简称西成铁路（甘青段））。 联盟 立足于项目本身管理需求，以参建单位 BIM 数据为基础，在西成铁路（甘青段）建设管理与施工过程中开展 BIM 技术深化应用工作，最终由施工单位进行模型深化后交付至运维阶段，以期实现全路首个 “ 一模到底 ” 的全线全专业 数字工程 咨询服务项目。      

 

 

联盟充分依托会员单位优势资源，凝聚合力，联合西华大学、中铁设计、中国铁设、铁四院、兰州交大、铁科院等单位共同开展西成铁路（甘青段） 数字工程 咨询工作 ，初步探索了与会员单位间共同开展咨询工作新模式 。聚焦西成铁路（甘青段） 数字工程 建设总体蓝图， 制定 科学合理的实施策略，深度挖掘业主需求，编制了西成铁路（甘青段） 数字工程 咨询方案，规划了为期 7 年的 数字工程 咨询服务方案，确定了 5 大方面工作内容。 截至目前，完成了数字模型创建与交付标准的编制与发布，组织西成铁路（甘青段）工程建设数字化有关人员开展铁路数字化应用培训，为顺利开展后续模型创建工作提供有效支撑。按期启动首件工程、典型工程以及全线站前专业数字模型审核工作，针对项目标准和审核方式等控制性因素，召开十余次内部研讨会，完成五次项目标准的迭代更新，模型审核量达百余个，确保站前专业数字模型的合规及标准性，为后续数字深化应用奠定坚实的基础，同时也为其余专业的模型审核工作提供了详细指导。      

 

本次咨询是 铁路行业首次全线全专业的 数字工程 咨询，以 BIM + 技术为基础， 全生命周期推进数字西成建设。通过在施工阶段全面 指导应用数字化技术，开展合理、有效的数字化管理 ，为后续实现信息共享、协同设计、决策支持和运营管理一体化奠定了基础。 项目 标准首次覆盖铁路工程全专业，属性信息完整梳理 ， 以标准化的手段推动模型创建，确保模型的一致性和可重复性，提高模型创建效率和质量，并为模型在不同场景中的应用提供可靠的基础。全线站前专业模型体量过大，仅靠人工审核难以实现 ，咨询组 基于交付标准，开发自动化审核平台，对 数字 模型进行自动化审核，以此形式开展大规模模型审核也是路内的首次探索。基于不同平台建模，模型在协同平台上顺利合模。本次 西成铁路数字工程建设 各标段采用 Revit 及 Bentley 进行 数字 模型创建，通过标准严格把控模型质量，协同平台根据标准进行设置，使得不同格式的模型达到无缝衔接。      

 

目前铁路 数字工程 咨询工作处于初步探索阶段，铁路 BIM 联盟作为行业内的开拓者，通过初步实践， 数字工程 咨询在各个项目中均取得了一定成效。 联盟将持续不断开展有关数字工程咨询的基础研究，并联合会员单位共同开展数字工程咨询项目实践， 聚智聚力携手同行，积极发挥联合作用。联盟将积极做好总体指导，健全完善工作机制，带领各会员单位围绕咨询业务 从上游夯实 数字产业链 基础 ，共同推进中国铁路数字经济的飞跃发展。     

来源：铁路BIM联盟

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