高铁车站是高铁路网的重要节点，在部分大中城市作为高铁综合城市交通枢纽，如何构建智慧高铁综合交通枢纽已经成为日益受到关注的问题

    我国高铁经过多年发展，现状可以总结为以下几点。

    （1）规模大、结构复杂、设备设施庞杂、投资巨大。高铁枢纽规模越建越大，如2010年号称亚洲第一大站的南京南站，其地铁在内配套设施为6万㎡，投资12亿元；2019年底开通的江苏淮安东高铁站，其站前广场空间开发的面积达20万㎡，投资达20亿元。在世界范围内，尤其是先于我国40年建设高铁的日本，几乎找不到如此规模宏大的“交通综合体”。

    （2）站点多、投资方多为地方城市政府委托的投资公司。全国已建成高铁站505座，到2020年将达到735座，北京南站、南京南站、上海虹桥站、重庆北站、西安北站、合肥南站等一、二线城市的高铁枢纽多由铁路部门以外的各城市地方投资、地方政府委托的投资公司与铁路部门共同建设。由于投资建设主体多而权责不明晰，缺乏产权设计，我国高铁枢纽仍以交通功能为主，停留在普铁门户时代，而国外及中国香港的枢纽建设者一开始就定位为地产开发商与运营商，考虑场站建设与维护成本，并利用交通设施带来道口效益，提升商业地产价值。

    （3）缺失“智慧化”顶层规划设计。一方面由于高铁枢纽多为地方出资、规划、设计，在涉及与铁路线路、站房的空间衔接上，考虑不周全，设计粗糙，交叉问题多，BIM技术的运用也不是强制性的；另一方面，投资方缺乏“智慧城市”理念与“智慧交通”意识，缺少相应智慧化设计规范及法规，造成“智慧化”顶层规划设计缺失。

    （4）建设期协调难度大。高铁枢纽规模体量巨大、专业多、参建单位多，同时受与高铁同期开通的工期要求局限，建设期协调难度极大。

    （5）运营维管时间长，成本大。高铁枢纽建成投入使用后，用户多，运营维护长达“百年”，但由于体制与理念的问题，使高铁枢纽巨大的资产由各方分据，建、管阶段信息分离，运行效率低且成本大。如淮安东站19万㎡特大型枢纽建设期间的BIM成果也未能服务于运营维护期间。

    综上所述，高铁枢纽存在的问题主要有：规划欠合理、设计不精细，建设时序与城市发展不匹配，缺乏产权设计、建管脱离，运维成本大，站城难融合。因此，新建高铁枢纽应融入“智慧城市”建设，构建“规划—设计—建设—运营—管理”一体化的精明管控架构体系，从全生命周期出发，通过智慧化建设，整合资源、融合城市信息、提升管理与运营效率，实现高铁枢纽建成后百年的绿色、低碳、可持续运营。

    智慧化高铁枢纽管控体系构建

    智慧化高铁枢纽是集成城市大数据、云计算和物联网、BIM等新一代信息技术，实现对高铁枢纽体系中各种要素的全面感知、泛在互联、协同运行、高效服务和可持续发展，达到智慧规划、智慧设计、智慧建设、智慧运营管理。

    智慧规划

    高铁枢纽的“智慧规划”是每个城市智慧规划的重要体现，建立在城市中不同行业、部门、属性以及统计口径的数据整合、信息共享基础上，只有利用城市公共信息大数据平台，才能使高铁枢纽的规划愿景与城市发展相接近。我国未来面临新建及改建的高铁客运站中有一半以上是县级城市，其经济实力欠发达，如何兼顾地方经济的同时实现高铁枢纽的功能优化与升级，弥补运营经验不足，值得重点关注。

    智慧设计、智慧建设

    高铁枢纽要衔接高铁、高速公路、地铁各类场站，结构异常复杂，涉及各种专业，采用BIM建模统一设计是最高效、最先进的方法，也是协调建设过程中进度、质量各种问题最有利的手段。城市建设管理部门应明确规定，投资建设单位在高铁枢纽的设计与建设中必须运用BIM技术，而且要将BIM成果延伸运用到后期百年的运营管理中。

    智慧运营管理

    利用设计与建设过程中建立的BIM模型，结合城市大数据平台、采用云计算和物联网技术，将楼宇自动化、安防管理、消防管理、能耗管理、统计分析等各智能设备整合，集成于BIM运维管理平台，实现整个高铁枢纽的“集约建设、资源共享、规范管理”以及“提高工作效率、保证运营品质、降低运营能耗”的目标。

    智慧化高铁枢纽的关键技术

    建立智慧枢纽公共信息服务平台

    国外智慧交通已发展多年，多有政府主导与政府资金的注入，而我国的智慧交通统筹能力不足，“散”的问题十分突出，无论是规划建设还是技术标准、政策法规方面。这个问题体现在高铁枢纽的建设中也尤其明显，如南京南站及新建徐连高铁沿线车站依然采用传统的静态标识及站内公交、地铁公司自建的旅客信息系统，服务方式、服务内容、服务质量相对都处于较低水平。

    2008年上海就建设了交通综合信息平台，北京、深圳等也相继建设了智慧交通体系，高铁枢纽需接入这些智慧交通体系，构建枢纽信息平台。只有充分利用大数据技术，将道路交通信息、门户网站出行信息、交通联网售票、交通流量引导、停车引导、3D地图、出租车网约等信息进行整合、挖掘，才能为旅客提供多种出行方式信息与智慧化交通疏导，实现一站式服务、客运换乘“零距离”。

    高铁枢纽提升信息服务要实现智能列车车显，智能公告、智能服务引导、智能指路、智能动态标识，如结合BIM模型建立的3D空间立体导航系统，弥补平面地图的空缺、实景指路，为旅客提供大数据信息处理后、更实时高效的公共信息广播提示、更精准人性化的旅客决策支持（语音实景指路）和服务建议（智能线路规划）、就地简洁化查询与无须下载APP简单扫码即可开启的查询。

    3D空间立体导航系统

    全实景交通监控、资源共享，消防安全联控

    高铁枢纽建成后将有公交、大巴、商铺等多家单位入驻运营，而其监控设备、消防设备分散于各家区域，比如南京南站配套市政部分仅1套消防报警系统1个泵房却分3家运营单位管理，安全隐患多。应结合BIM技术、自主研发5G网下的集成平台，将交通车流信息、停车数据、安全监测、消防设施的实时信息统筹于同一管理平台而不是分散于各家实体，才能提高整体管理效率。

    当出现紧急事件或故障时，指挥中心大屏上将快速反应并通过BIM模型快速定位到事件位置，同时系统自动显示事件实时情况，并调出对应的解决方案以及一系列联动的数据信息，让管理人员可以快速应对、快速指挥、快速解决突发问题。

    利用BIM建模，规划、设计、建设、运营、管理一体化

    高铁枢纽应实现BIM数字化管理，将设计、施工、养护、运营各阶段的信息，以多维信息的可视化形式展现，通过BIM+GIS的集成融合、三维可测实景技术，多源智能监测传感信息实时融合、实现枢纽全生命周期资产管理、基础设施安全、精明管控的百年运营。

    淮安东站高铁枢纽施工中成功运用BIM技术，创造了20万㎡、20亿元投资的超大型高铁枢纽365d安全完工开通的纪录，但是由于重建设轻运用，BIM成果无法继续服务于运维。

    建立BIM运维综合管理平台

    基于BIM技术、利用大数据、云计算、和物联网技术，研究开发BIM智慧运维管理平台，将高铁枢纽运维管理的核心任务、楼宇自动化、安防管理、消防管理、能耗管理、统计分析等各智能设备系统的控制管理集成在一个统一的管理界面上，提高高铁枢纽运营维护管理水平与整体监测与控制能力，降低能耗，降低运维成本、实现“无人化、少人化”运维。

    BIM+SOA构建维护管理平台框架

    建设阶段的BIM成果可以实现高铁枢纽全信息域的准确化三维模拟，将通风空调、给排水、发供电、防护、监视、3D空间立体导航系统报警等各个功能子系统的各种异构数据库（数据表）统一到BIM平台。ServiceOrientedArchitecture（SOA）架构体系特别适合在分布式计算环境中动态地描述、发布、发现和调用，凭借着BIM数据库的统一，SOA架构结构的开放，可构建灵活的维护管理服务平台，可以无缝地融合多系统，也可方便地实现功能升级，形成高铁枢纽可持续拓展的维护管理平台。

    BIM运维综合管理平台包括综合管理端与移动终端（含APP端与微信端）。综合管理端主要是基于平台的C/S与B/S的混合架构，实现基于BIM模型的本地与远程的运维与管理；移动终端则主要是基于市场的主流操作系统（包括Android与IOS），实现移动式的运维与管理功能。

    BIM运维管理平台系统架构

    场景自动巡检功能

    在平台场景自动巡检功能下可自动漫游展示，可全景360°自由浏览，自主操作，也可模拟人物在场景中以第三人称视角进行场景漫游，可以直观看到设备的报警状态、运行参数。

    设备数据库与联动运维、电子巡更

    对枢纽内各系统的设施设备建立档案库，提供全生命周期的数据记录，由系统根据设备的唯一性生成二维码或RFID等数据，建立其独立的台账记录，以供巡查检修人员在最短的时间内对设施设备计算出最有效的维护手段。

    建立设备全生命周期设备数据库、联动运维

    枢纽BIM平台可制定维护保养计划，设定提醒时间，自动推送计划到相关负责单位（或负责人）的移动终端上，派送巡查工单。可在模型中设置电子巡更点，可直接调取对应巡更点所有的历史记录。在BIM运维平台上可直接定位到设备，显示该设备实时参数等，保持现场一致的设备外观及点位，动态形式展示水流方向、设备运行状态及液位，出现故障，集成系统给出操作建议。

    集成视频监控系统、门禁系统，并形成联动

    BIM平台可集成视频监控系统，将监控设备（摄像头）直观地加载在BIM模型中，点击任一摄像头设备，可以直接查看其实时画面。平台可集成门禁系统并与视频监控系统联动，点击任一门禁设备，能够直观地展现门禁设备的空间布局情况，查看出入情况。当出现异常报警时，平台能够快速定位到异常的设备位置，通知管理人员，联动附近摄像头。

    集成照明系统与停车系统联动、与入侵报警联动

    BIM平台上对接照明系统，管理者可在照明系统首页点击任意一层进入单层照明场景，可联动视频监控，实时查看现场的画面，让管理者更加高效地管理运维，达到节能的目的。

    平台上通过停车管理单层，停车位数目、当前停车位数目、当前车辆停放数目等信息实时地显示在BIM平台上，方便管理人员对车位的调度。用户可通过微信扫二维码即可实现步行导航、停车位导航与反向寻车，让停车、找车变得轻松简单。

    智能照明系统与入侵报警系统的联动

    BIM触摸式服务平台

    平台内展示整个建筑BIM模型及相关信息，来访客户可以通过服务平台在建筑内漫游，浏览整个建筑，了解整个建筑大楼信息，可以通过服务平台快速定位建筑内的各个位置，并自动规划行走路线。

    BIM触摸式服务平台

    BIM移动终端

    移动终端与BIM运维平台相对接，运维指挥人员通过平台发布任务或相关信息，信息推送到运维人员的移动终端，运维人员通过移动终端接收到任务或信息进行实际操作或查看。

    以上基于BIM的智慧运维管理平台，功能比传统的楼宇自动化更强大、更实用、更先进。如：设备管线等三维可视化地精确维护，基于移动终端的现场隐蔽工程显式化，应急处置下的三维可视化预览和演练、智能化系统运行的实时提示；报警的工单自动派发、工单派发后的自动流出管理、工单完成后的情况统计和任务评估，其中工单不仅仅限于智能化系统，而是整个高铁枢纽的所有机电系统；高铁站资产管理和三维可视化展示和报告、能耗综合分析与节能建议；可实现子系统间联动：视频监控系统和入侵报警系统的联动（入侵报警触发后视频进行云台、焦距等自动调整并开启全时录像功能，入侵报警取消或处理后，视频恢复原状态），视频监控系统与停车场管理系统的联动，停车场管理系统与智能照明系统的联动，信息发布系统与入侵报警系统的联动，智能照明系统与入侵报警系统的联动。

    高铁站综合枢纽数量、规模与其核心地位与日俱增，但是存在“重项目、轻规划”“重建设、轻应用”等诸多的问题，只有通过强制性推行“智慧化”城市理念，充分运用BIM集成技术、大数据、物联网等新信息技术，减少各方资源割据与建管分离，真正意义的智慧规划、智慧设计、智慧建设、智慧运营与管理，才能实现合理的规划、统筹集约的建设、精细的运营。

    内容来源：

    铁路BIM联盟成员单位——中铁四局集团有限公司

    蔡虹，覃泽宏.

    智慧高铁综合交通枢纽构建探讨[J].铁路技术创新.

    （铁路BIM联盟文章，转发请注明出处）

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