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数字专业知识:案例研究

地铁隧道-数字工具解决墨尔本铁路网络的复杂性

解开一个传统的轨道环

随着城市化进程的加快,世界各地的城市都变得拥挤不堪。在全球范围内,居住在城市的人口超过了农村地区。联合国预测,到2050年,全球66%的人口将居住在城市。那么,我们打算如何容纳城市中这么多人的流动呢?

墨尔本地铁环线建于20世纪70年代,用于解决弗林德斯街站(CBD最大、最繁忙的客运站)的严重拥堵问题,现在它是墨尔本最繁忙的铁路走廊。

环路本身连接了墨尔本最大的地上和地下车站,为这座大都市的400多万居民服务。由于人口增长和通勤列车调度需求,传统的城市环路已经达到容量,成为墨尔本最大的铁路瓶颈。

为了方便人们穿过CBD,新的地铁隧道正在设计中,通过补充现有的环路,释放目前的城市环路瓶颈,并提供五个新的火车站,服务于更多的列车进出城市。

循环回

20世纪70年代,Aurecon参与设计并交付了墨尔本环线列车

对于Aurecon来说,设计地铁隧道是历史在以一种好的方式重复自己。从20世纪70年代初开始的15年时间里,Aurecon是最初墨尔本地铁环线的主要顾问之一。

在设计高峰期,多达150名设计和施工人员参与了这个多学科项目,为墨尔本地铁环线管理局提供技术建议。作为主要咨询公司的一部分,Aurecon负责管理和开发项目的设计和文件,并在施工期间担任现场工程师的角色。

这个项目实际上是基础设施部门奥瑞康的全球业务

对于奥雷肯来说,这是一个值得骄傲的时刻,能够再次为这个世界上最宜居城市之一的重要交通基础设施网络做出贡献。

创新和大胆的铁路环线推动了70年代地下隧道的边界,现在奥瑞康又回来了,以地铁隧道再次推动边界。

开始

地铁隧道于2016年底开始施工。项目范围包括:

地铁隧道工程范围

  • 五个新的地下火车站
  • 帕克维尔的一个新火车站——一个主要的高等教育和医疗区
  • 北墨尔本的一个新火车站——未来的主要住宅区
  • 高容量信号系统,以提高新一批高容量地铁列车的效率
  • 从城市西部到东南部的两条9公里长的铁路隧道,作为新森伯里到克兰霍恩/帕克纳姆线的一部分
  • 在Domain(目前没有火车站的主要商业区)的火车/电车交汇处

破结

对于Aurecon、Jacobs和Mott MacDonald (AJM)合资公司来说,规划地铁隧道绝非易事。该合资公司是维多利亚铁路项目的地铁隧道技术、规划和业务顾问。在参考设计和采购阶段对于这个项目,他们敏锐地意识到这样一个大规模的铁路基础设施项目的设计和规划将是多么复杂。

AJM合资公司致力于解决复杂的环境挑战,在此基础上完成了城市规划工作,这是一个千载难逢的项目。

的挑战

地铁隧道项目基础设施设计的挑战

地铁隧道项目的基础设施设计挑战

为了解决该项目不可思议的范围,AJM合资企业实施了三个创新数字工程从团队中推动更大的协作和质量输出的工具:

  1. GeoDocs来管理项目文档
  2. 地铁地图地理空间信息以及获取文件的权限
  3. 用于碰撞检测和数字协调的三维联邦模型

1.GeoDocs控制复杂的信息和文档

Aurecon,自定义构建的GeoDocs平台被AJM合资公司选为该项目,以帮助管理如此大规模的基础设施项目所需的大量文档。

GeoDocs是一个基于互联网的协作平台,可以让项目文档在信息管理生命周期的四个阶段中无缝、高效地传递。这对地铁隧道的复杂性和规模至关重要。

如何GeoDocs工作-数字协作工具

Aurecon数字专家Richard Syme表示:“该系统的强大之处在于,它可以针对大型基础设施项目进行定制,这些项目通常会生成大量文件来创建、迭代、验证和交付。”

对于Metro Tunnel来说,GeoDocs里有成千上万的文件,在最活跃的时候,有超过350人在分享这些文件。传统的文档管理系统永远不会以这种协作方式处理这么多的文档。GeoDocs允许我们在不失去任何完整性或系统本身性能属性的情况下扩展文档管理系统。”

2.地铁地图为上面的建筑物提供良好的振动

计划在密集的城市环境中修建地铁隧道,意味着要考虑到建筑物、设备和人下面的振动、噪音和其他干扰,这些被称为敏感接收器。

敏感接收器被定义为住宅、商业场所、具有文化意义和列入遗产名录的建筑以及电磁敏感的医疗设备。

地铁隧道工程设计中的数字协作

Metro Maps是AJM合资公司的地理信息系统(GIS)用于绘制地铁隧道沿线800多座建筑的地图。地铁地图大厦登记册提供超过10,000份有关规划路线沿线敏感接收人的文件。

通过将Metro Maps与GeoDocs相结合,工程团队可以记录和分享每个敏感接收器的细节/要求,并使用这些信息来规划建筑缓解措施。

例如,墨尔本帕克维尔健康和研究区地图上的电磁感应接收器向利益相关者强调了拟议铁路基础设施的范围和距离。

用构建信息武装团队

地铁地图建筑登记册中的文件包括建筑图纸、历史规划、照片、设计图纸和竣工图纸。GeoDocs中包含了800栋建筑的近10000份文件,设计团队和客户可以访问这些文件。

有了这些建筑信息,设计团队绘制了关键建筑及其基础的3D模型。这些信息被输入到项目的联合3D模型中,该模型有助于规范的设计协调、冲突检测以及与客户和利益相关者沟通设计更改。

每座建筑都被分配了一个唯一的标识符,当在GIS中点击它时,将显示关于该建筑的所有已知信息,并从GeoDocs中的文件存储中检索文档。

3.碰撞检测和协调的三维建模

AJM合资公司面临的一个重大挑战是检测现有设施与未来隧道和建筑基础设施之间的任何潜在冲突。

为了应对这一挑战,合资公司在设计阶段使用了一种数字工程工具来检测可能的基础设施冲突。

联合一个组合的3D模型需要来自四家不同公司的专家来管理多个垂直和水平坐标系统、不同的测量单位和不同的软件平台。最终,该工具将所有设计和现有条件的几何图形联合到一个单一的相干模型中。

当模特协调团队制作出第一个联合模型时,整个设计室里洋溢着灿烂的笑容,这是团队辛勤工作的证明。

该工作流程遵循BS 1192信息协作和协调指南,使项目团队能够在整个项目中快速、明确地协调更新的3D模型。

什么是冲突检测?

冲突检测和协调有助于发现并消除设计中不同元素之间的潜在不兼容的相互作用,而这远在实际施工开始之前

在地铁隧道工程中采用一种连贯的工程模型进行数字协作

做2D无法完成的事情

“用这个数字工程解决方案创造了一个在2D环境中无法实现的协调一致的方法。它最大化了数据共享,促进了协作工作,”理查德·赛姆说。

联邦模型和报告对于设计协调研讨会至关重要。检测到的冲突允许在施工开始前修改设计,和/或在施工期间为搬迁公用设施作出规定。

联邦模型也被用于项目的参考设计中,以告知与工作包相关的建筑承包商。

AJM合资公司使用了数字基础设施企业工具,GeoDocs, Metro Maps和Federated 3D模型,在项目的所有关键阶段都提供了价值,并赋予了利益相关者管理、计划、分享和驱动质量的权力。

缓解拥堵

地铁隧道缓解了墨尔本的交通拥堵

地铁隧道工程成果-纾缓挤塞情况

Turn-up-and-go为墨尔本

地铁隧道项目开始时创建的三个数字支柱将在详细设计和施工阶段提供质量、价值和改进的商业成果。

这条地铁隧道是墨尔本向起跑列车服务迈出的第一步,与世界上一些最大的城市类似。这样的服务频率在伦敦、纽约、香港和新加坡等城市得到了体现。

地铁隧道建成后,将提高地铁网络的容量、可靠性和效率,在每个高峰期多接待3.9万名乘客,并通过释放急需的容量来改造墨尔本的铁路网。

该项目将重塑旅游需求到2025年,墨尔本的人口预计将达到750万,届时电车和铁路网将得到扩展。沿着地铁隧道走廊的五个新地铁站中的三个将为尚未连接到铁路网的地区带来重型铁路。

“我们正在建设墨尔本所需要的来来往往的火车网络——这里的火车经常来,你可以把时刻表抛到一边。”维多利亚总理,尊敬的丹尼尔·安德鲁斯议员


Aurecon标志Aurecon, Jacobs, Matt McDonald合资公司的标志

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