铁路BIM标准国际化

国际标准化机构在保证产品、服务质量和可持续发展和互操作性方面提供大量、高质量的标准，对科技进步发挥着重要作用。 这些机构涵盖了各个领域，从技术、环境、健康、食品安全到贸易和社会责任等。 目前，在工程数字化、智能化方面比较具有影响力的国际标准组织有以下几个：

建筑信息模型已成为现代建筑和基础设施项目管理的不可或缺的一项技术，随着新一轮的产业升级，其重要性也日益突出。英国、美国、澳大利亚等国家分别开展了BIM标准研究和制定，谋求在基础设施领域和建筑领域技术变革与突破。

（1）英国

英国一直是BIM标准国际化领域的积极参与者和推动者之一，其制定的BIM标准已在国际上产生广泛影响。其核心即为PAS（Publicly Available Specification） 1192系列标准，该系列标准包括PAS 1192-2（项目信息管理）、PAS 1192-3（信息交流）、PAS 1192-5（文件库）等。这些标准规定了BIM在建筑项目中的应用，包括数据交换、信息管理和协作流程。PAS 1192系列标准的制定为英国建筑行业提供了一致的框架，也为国际化提供了基础。此外，英国政府在2011年发布了“BIM Level 2”要求，要求在所有公共部门建筑项目中采用BIM。这一举措迫使英国建筑业采用一致的BIM标准，也在国际上引起了广泛关注。英国的经验启发了其他国家考虑采用类似的方法，新西兰、加拿大、挪威等国家已经采用了英国的PAS 1192系列标准，将其用作其国家BIM标准的基础。这种标准的跨国采纳有助于促进国际BIM标准的一致性。

（2）美国

作为BIM的主要倡导者之一，美国一直在推动BIM标准的国际化，以加强全球范围内的协作和互操作性。美国国家BIM标准（NBIMS-US V3）于2015年发布,通过参考现有标准、记录信息交流以及提供整个建筑环境的最佳业务实践，提供共识性的标准,以确保设施在其使用寿命内保持功能正常。美国国家标准协会（American National Standards Institute，ANSI）YE 成立了E-503委员会，负责制定BIM标准，为美国的BIM标准制定奠定了基础。

（3）澳大利亚

澳大利亚一直在推动BIM标准的国际化，以确保其BIM标准与全球标准保持一致，并在全球范围内推广BIM的应用。澳大利亚于2011年首次发布了其BIM标准，旨在促进BIM的应用和互操作性。这一标准建立了BIM的术语和定义，为澳大利亚项目提供了一个共同的语义。澳大利亚国家BIM指南于2012年发布，强调了BIM在不同项目阶段的应用，并提供了BIM执行计划的框架。这一指南有助于标准化BIM应用的过程。澳大利亚政府于2015年发布了国家BIM路线图，明确了BIM在澳大利亚建筑和基础设施项目中的战略重要性，鼓励政府和行业采用BIM，并强调了标准化的必要性。

（4）韩国

2015年，韩国土木工程及建筑技术研究院在buildingSMART International的官网上正式发布了IFC-Road标准。该标准经buildingSMART审查后成为公开可用规范（Publicly Available Specification，PAS）。该标准共9个部分，分别阐述了韩国自2012年起编制标准的过程、基于IFC的基础设施架构、IFC道路实体、属性集、信息交付手册、IFC道路拓展规范等内容。其扩展重点是基于官方IFC4开发一个完整的交换标准，该标准支持土木工程中不同BIM软件之间的3D道路设计数据，包括线形、排水层和附属设施。该标准将通过Express-G（ISO10303-11）表达图与IFC4结构保持一致。

中国 BIM标准国际化的进程始于对国内建筑和基础设施行业的发展需求。 2005年，中国国家标准化管理委员会（SAC）发布了《建筑信息模型工程应用导则》，成为国内BIM应用的指导标准。 中国国家标准化管理委员会（SAC）于2016年发布了《建筑信息模型应用指南》（GB/T 50346-2016），成为国家标准，为中国BIM应用提供了更具权威性的框架。 此后，中国陆续发布了一系列与BIM相关的标准和规范。 中国各地区和不同行业也制定了相关BIM标准，以适应各自的需求。 这些标准在推动BIM应用的同时，也促进了地方和行业的发展。

此外，中国积极参与国际标准组织（ISO）的BIM标准制定工作。中国的专家参与了ISO/TC 59/SC 13委员会，该委员会负责制定建筑信息建模的国际标准。中国的BIM标准机构积极与其他国家和地区的BIM标准组织合作，分享最佳实践和经验。这种合作有助于加强全球BIM社区的协作和互动。

自 201 5 年 building SMART 新加坡夏季峰会开始，铁路 BIM 联盟带领常务理事单位深入参与 buidingSMART IFC 标准研究和编制工作，先后完成 IFC4 . 1 、 IFC4 . 2 、 IFC4 . 3 版标准编制。 同年 铁路 BIM 联盟开始铁路 I FC 标准编制工作，该标准基础国际 IFC4 . 0 标准为基础，增加了线路中心线、轨道、站场、路基、隧道、桥梁、排水标准。 该标准目的是为了在不同的应用平台、不同的参与者和不同的工程阶段共享信息，并向业主和行业监管机构提供基于开放格式的 BIM 成果，是 IFC   4x1 标准在铁路工程领域的延伸，涵盖铁路领域线路、轨道、路基、桥梁、隧道、车站、排水等工程。 并于 2016 年经 building SMART 审核采纳，正式发布为 building SMART International SPEC 标准。

2016 年，铁路 BIM 联盟参加 buidingSMART Alignment 工作组，研究线路中心线国际标准，将铁路 IFC 标准中线路中心线缓和曲的统一表达方法纳入 IFC Alingment1.1 标准，成为 IFC4.1 标准的组成部分。

2017 年在 bSI 巴塞罗那春季峰会上，铁路 BIM 联盟与 buildingSMART ，德国、法国、瑞典、奥地利铁路公司，芬兰和瑞典交通局签署了国际铁路 IFC Rail 标准项目谅解备忘录，由铁路 B IM 联盟牵头，联合上述各欧洲铁路管理方，开展轨道、电力、通信、信号等专业的 I FC 标准编制工作， 2018 年，完成桥梁、轨道、隧道部分标准编制，纳入国际 IFC4.2 标准。 2018 年开始，铁路 BIM 联盟牵头，联合各欧洲铁路管理方，开展四电工程 IFC 标准编制，并于 2021 年发布 国际 IFC4.3 标准。

2022 年联盟同外方共同完成 7 大项工作任务和 22 项任务报告，并正式提交该标准至 ISO 审查，拟于 2024 年初正式成为 ISO 国际标准。 2022 年 4 月， IFC Rail 第三阶段项目启动，重点聚焦如何使 IFC4.3 标准能更好地在铁路领域进行实施应用，截止目前已完成模型聚合、里程坐标转换及设备线性放置三个商业用例，并在多款软件上实现功能应用。

       

3. 铁路BIM标准国际化路线        

       

3.1 UIC标准立项介绍      

国际铁路联盟(International Union of Railways，UIC)作为制定铁路国际标准的重要组织，因其会员单位起源于欧洲且总部在法国巴黎，也参与了很多欧洲层面的标准化工作，与CEN、CENELEC、ETSI均开展了相关的标准化合作，并在与欧洲标准融合以支持欧盟铁路法规等方面采取了多种举措。    

在专业技术层面上，UIC通过客运部、货运部、铁路系统部和基本价值部4个执行机构开展科研及标准工作，目前UIC的标准包括国际铁路标准IRS (lntemnational Ralway Solutions)和活页标准Leaflets。IRS作为一个结构化标准框架,旨在为铁路系统设计、施工、运营维护和服务提供一系列自愿性的解决方案。UIC将IRS的编制看作一个循环演进的过程,即在IRS实施过程中发现问题、进行研究,从而引导下一轮IRS的编制，如图1。

   

图1 IRS编制流程

3.2 buildingSMART标准立项介绍      

       

buildingMART 有一个正式的流程来开发基于共识的标准和解决方案。 标准流程的总体目标是确保以清晰、透明的方式致力于解决方案和标准制定，鼓励参与和建立共识。 标准项目是标准工作正式执行的主要机制。 buildingSMART 标准开发流程分为三个阶段： 启动、解决方案开发和批准。

在启动过程中，制定了标准提案，明确确定了用户需求和标准概念。这些都记录有用例、工作计划、利益相关者支持计划和详细的执行计划。    

在开发阶段，工作由标准联盟执行。在用户和商业需求、技术架构和实施要求等领域进行适当的专家评审，以支持共识和一致性的总体目标。一旦解决方案开发工作被认为基本完成并且赞助领域或团体已认可结果，标准委员会执行官就会审查 bSI 标准草案。经执行部门批准后，该标准被指定为 bSI 候选标准，并开始正式批准阶段。    

在批准阶段，需要提供证明利益相关者之间已达成共识的记录进行批准。管理标准成熟度升级的投票和通知规则由buildingSMART 标准流程定义。在buildingSMART中开展标准项目，需要遵循以下五个关键步骤：    

（1）编制标准项目提案    

开始标准项目前需要拟定一份提案，该提案有助于把项目介绍给特定领域的参与方以获取更多支持。一般来说提案中包含项目名称、术语表、背景、范围、目标、可交付成果、联络人、工作内容、时间计划和资金预算等内容。    

（2）提交更详细的项目提案    

在这个阶段需要准备并明确定义项目提案的文件。这包括项目的范围、可交付成果和关键里程碑、资金来源以及主要参与者。此阶段还包括签署谅解备忘录，该协议确定了利益相关方的支持和参与方的承诺。    

（3）提供赞助    

buildingSMART 和项目的各个参与方团队将在整个过程中为项目提供各种贡献支持，包括资金以及人力物力的投入。    

（4）bSI 参与和治理    

由bSI运营主管参与的bSI交付流程将按时间计划节点交付标准成果并保证其达成国际共识。bSI的运营治理涵盖了流程参与、项目资金管理以及进度节点控制。    

（5）批准    

一旦标准通过了 bSI 审查流程，并且完成成果物交付，则该标准在buildingSMART许可的范围内得到国际认可。

   

图2 bSI标准项目流程

   

图3 bSI标准项目 流程扩展

铁路 B IM 标准国际化先在国内铁路 B IM 标准进行落地应用，评估国际标准与应用需求差异，选出可以补充完善的方向，并在国际权威 B IM 或铁路组织中提出立项建议，在争取国际众多铁路管理方支持后承编相应国际标准，组织在多个国家开展标准应用验证，取得验证报告，实现标准的国际化推广。

铁路BIM标准国际化流程应分为4个阶段，包括国内标准落地、国际需求调研、国际标准立项和国际标准应用及推广。

（1）国内标准落地

在中国铁路BIM标准体系的框架下，联盟相继发布了数据存储标准、信息语义标准、信息传递标准等技术标准，以及资源标准、行为标准、交付标准和协同标准等实施标准，为铁路BIM软件的开发和工程实践提供导向。

标准发布后，联盟相继以16个在建铁路项目作为BIM应用试点工程，验证铁路BIM标准，探索多专业协同BIM设计，探索BIM技术在铁路建设管理中的应用，探索基于BIM的设计交付管理模式并开展施工阶段BIM成果应用的深化研究，实践项目包括2个全段落、3座隧道、2座桥梁、3段路基、2段轨道、3座站房、2个四电工程。 通过编写 - 实践 - 再优化的路线，国内铁路 B IM 标准得以完善并切实得到落地应用。

（2）国际需求调研

国内标准完善并发布后，需借助各个国际沟通渠道，依托铁路装备展、国际BIM峰会、UIC大会等多个平台，充分调研各个国家铁路管理方对BIM的实际应用需求，结合国内标准实际应用情况，评估国际支持力量，并与其沟通，形成一致合作的标准项目。

（3）国际标准立项

选择相适应的标准立项国际组织。按照标准立项需求撰写对应的申报书或立项提案，并联合提前沟通一致的国际支持力量提交立项申请。立项过程中，邀请尽可能多的参与方加入，根据国际组织架构设立或调整整个项目团队，并敲定标准编制目标、编制内容、编制计划和资金人力等计划细节。

立项后可设立项目管理办公室（Project Management Office，PMO），并组建指导委员会、领域专家库、技术支持团队和需求提供团队。从行业需求识别开始，依托国内已有标准开展国际需求分析，从而确定标准覆盖的范围和用例；在标准编制过程中，通过召开国际专家会，对阶段性成果进行研讨，求同存异，在尽可能广的范围内达成国际共识，对于存在争议的内容暂且搁置或根据地域划分调整，确保标准能在国际上推广。

标准编制完成后，需提交至国际组织的标准审查委员会进行审查投票，投票通过后可成为候选标准并进入标准验证阶段。在标准验证阶段，依据标准的不同，可对标准执行有效性和可用性测试，结合验证情况迭代优化标准定义，在验证完成后，经标准审查委员会再次投票，方可成为正式发布标准。

（4）国际标准应用及推广

标准发布后，为促进标准在各个国家的实施和部署，可继续联合参与方设立推广方案，通过大赛、会议活动、标准宣讲、人员培训等多种形式，借助国际组织搭建的联合沟通平台进行标准的宣传与推广。各铁路管理方也可根据前期工作情况和对标准的需求强度，形成“宣言”或联合协议等落实文件，表态支持在各个国家实施该标准。