史轩川

　　9月10日，史诗性纪录片《大明宫》公映；而9月8日，铁道科学研究院首席专家张曙光透露，按照我国近期高速铁路规划，到2012年，我国将建成客运专线42条，总里程1.3万公里，全国将形成“四纵四横”铁路快速客运通道。

　　也许你会问，拍电影和修铁路有什么关系？然而，有公司把风马牛不相及的两件事串联了起来。

　　《大明宫》的最用心处，在于呈现人类历史上最大木结构宫殿的全貌，含元殿、麟德殿、丹凤门这些曾留在纸面上的建筑，利用三维特效，逼真地展现在千百年后的今天。然而，这些三维特效的呈现，往往需要借助欧特克（Autodesk）公司的软件产品，以不久前上映的《哈利·波特与混血王子》为例，影视特效领域的翘楚工业光魔就利用Autodesk Maya 和Autodesk Inferno两大软件系统，制作了165个镜头。

　　除了贡献视觉盛宴，这家全球最大的二维和三维设计、工程与娱乐软件公司，在2009年还贡献了雅虎的新任CEO卡罗·巴兹（Carol Bartz）。然而，欧特克的技术远远不限于提供视觉刺激。如果说，《大明宫》仅仅是过去消逝建筑的重现，那么，利用三维特效还可以建筑未来，其中包括铁路。一个形象的案例同样发生在千年帝都西安。

　　是BIM，不是IBM

　　在当下的西安，也许已经很难再想象当年唐长安“九衢十二条”的盛景，然而，这个城市地铁交通体系的建设，也许承载了很多人古都复兴的殷切希望。

　　在西安地下线路的布局中，地铁控制运营中心是整个系统当之无愧的“大脑”和“神经中枢”，承担着控制和管理地铁三条线路和车站运营的工作，以及负责全线网的应急指挥。构建“中枢”无疑是一项充满挑战的工作，控制中心除了包含后勤、办公管理、空调、给排水和电气等5类常规土建系统外，还包括制票、信号、应急指挥等9大非常规的专业系统。而且，地铁控制中心的建筑面积受到了严格控制，14类系统必须整合在一个2万多平米的建筑中，如何有效协调各系统在空间、时间上的关系，成为困扰设计师的一大难题。

　　按照传统，这样复杂项目的呈现，需要成百上千张二维图纸，可是，施工方并不能拿着图纸依样画葫芦——“二维”的设计图纸在“三维”施工事件中会遭遇到许多麻烦，比如，即便是综合统筹了项目，分管的设计师依然还是无法完全避免“信息孤岛”的窘困。所以，设计图纸上畅通的各种管道、线路设计，在施工中可能是相互“碰撞”的。

　　李翔是航天时代置业发展有限公司的技术总监，他形象地解释了二维制图状态下，这种“碰撞”可以有多严重，“举一个例子，一栋普通的20多层的住宅楼，进行碰撞测试以后，各个专业之间发生问题的达6000处之多，在施工过程中都将带来工程变更，带来投入的增加和功能的损失。”而且麻烦还会像多米诺骨牌一样，影响到的可能还有工期以及预算。

　　其实，设计大型综合项目的麻烦还有很多，比如，14个系统对各自用房面积的要求差异非常大，甚至同一个系统之内，同样功能、不同线路的房间其使用面积也不尽一致，因此，准确的面积统计工作是合理安排空间的前提。“如果采用传统的二维设计，单单计算整个控制中心每个房间的面积都将是十分巨大的工作量。”项目主设计师李飞说。

　　为了解决这些麻烦，李飞首次采用了基于Autodesk Revit平台的BIM（Building information Modeling）。BIM的方法和理念是欧特克公司在2002年提出的，指的是基于最先进的三维数字设计解决方案所构建的“可视化”的数字建筑模型，为设计师、建筑师、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学平台，帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造和运营管理。

　　这个饶舌的解释究竟能帮助李飞解决什么问题呢？“利用BIM提供的可视化功能，他能够实时向相关参与人员演示各系统的房间布置、空间布置、管线走向和建设效果，这种三维的可视化演示让各个部门的设计人员对项目的整体进展了然于心。”李飞说。

　　对于设计师而言，技术的运用大大改进了整个工作流程，能够把从前割裂的数个流程整合到一起，提升设计流畅度和设计的空间效果。利用系统提供的各项参数化统计，计算每个房间的面积之类工作就变得轻而易举，并且能够在设计阶段就进行“碰撞检查”，而不需要设计师跑到施工现场，费钱费时去解决这种问题。“我们不断听到一些公司说，使用BIM后期修改率在1%以下，而没有使用BIM的修改率通常高达3%-5%”。对此，欧特克行业战略及关系副总裁Phil Bernstein有些得意。

　　据麦格劳-希尔建筑信息中国区副总裁许敏达介绍，在美国BIM已被整个建筑行业规范所采纳，该公司预测，45%的BIM用户将在2009年加入频繁用户行业，这意味着他们至少有60%的项目将采用BIM软件。

　　进军“数字铁路”

　　尽管在普通人看来，BIM非常陌生，但是其在中国的工程领域的许多案例耳熟能详，其中包括2008年北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及汶川地震纪念馆等，而也许很快，某条铁路也将会添加进入BIM的案例库。

　　就在8月，中国中铁二院工程集团有限责任公司（以下简称中铁二院）全资成立了“四川旷谷信息工程有限公司”（以下简称旷谷）。欧特克将在软件开发和铁路信息化领域为旷谷提供技术支持与服务，帮助中铁二院打造全球顶级的“可持续发展的数字化铁路工程协同创新设计平台”，服务于中铁这家中国首屈一指的铁路建设总承包商（EPC）。

　　事实上，许多人理解的“数字铁路”，主要体现在运营阶段，比如在车号自动识别系统、机务运用管理系统、机务技术管理系统、机务检修调度管理系统、机务统计系统等等。很少有人能够想到，借助BIM，铁路的建造同样能数字化。

　　铁路的距离长、工程量大，需要面对各种复杂的地址条件，逢山开路，遇水搭桥，因此，铁路的建造会遭遇到许多建筑物类似的问题，比如铁路沿线场站、隧道、桥梁、涵洞的设计。而把基于二维图纸设计转化为数字化的三维模型，同样可以帮助设计人员解决不少李飞面对的难题。

　　其实，BIM产生的正面影响不仅仅限于设计阶段，而是贯穿于建筑的整个生命周期，“后期物业在管理过程中就能利用BIM系统。比如说谁家漏水了，物业公司想把最近的阀门关了，但是因为图纸太多可能找不到阀门，但是在BIM系统中，只要一点击漏水的位置，就知道离这个点最近的阀门在哪。”李翔说。

　　“中铁从事EPC，其商业模式从投资、设计到施工管理是完全一体化，需要整个全工程生命周期，因此对于BIM有着强烈需求。”欧特克中国区工程建设行业总监李邵建评论道。而欧特克与中铁二院的合作采用了大量BIM的理念，包括：基于三维可视化模型技术的铁路勘察设计一体化软件解决方案；基于虚拟仿真技术的铁路施工检测与四维（指的是时间）进度模拟软件解决方案；基于数字样机技术的铁路工程设备及零部件设计软件解决方案。

　　如果考虑到四万亿经济刺激方案中铁路建设所占的分量，可以想象BIM仅在铁路系统运用的前景有多么广泛。2009年铁路拟安排新开工项目70项，投资规模达1.5万亿元，到2020年，我国铁路营业里程将提高到12万公里，总投资规模将增至5万亿元。由于铁路基础建设涉及桥梁荷载、工后沉降、结构寿命、无砟轨道、轮轨关系等一系列重大技术问题，对数字技术的要求越来越高。而中国已在铁路数字化方面投入了大量资金，而与中铁二院的合作一样会为欧特克带来丰厚回报。“过去几个财年，与BIM相关的软件销售一直是二位数增长。”李邵建说。

　　据说，《大明宫》2000万的制作成本中，仅特性制作就占据了1600万。无论是好莱坞，还是修铁路，凭借领先的二维和三维技术，欧特克都能分到一杯羹。

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