BIM在设计阶段的应用是发挥BIM优势的重要方面，基于BIM技术，城市轨道交通建设项目的设计质量能够得到显著的提高。

（1）可视化设计。基于BIM技术建立城市轨道交通建设项目的三维实体模型，能够从整体了解周边地上或地下的道路、管线、地形、建构筑物等基本情况，快速而直观地分析车站的建筑主体以及附属建筑的规模。通过BIM模型，能够显著提高建设单位与设计单位之间沟通的效率与效果，即使是非设计专业的人员，也能够了解项目建设后的基本情况、空间布局等，由此更快地发现城市轨道交通建设项目的设计问题，更有效地论证和优化设计方案。

（2）协同设计。基于BIM技术能够实现协同设计，即设计的不同专业（例如建筑、结构、设备等）在相同的平台进行设计工作，所有的设计人员能够共享所需的设计信息与设计文件，例如BIM模型的构成要素包括地质条件、特殊构筑物、管线、道路或桥梁、以及人口密度与组成、出行分布等海量信息。基于BIM平台，不同专业的设计人员对设计的任何修改或补充，能够同步将修改或新创建的BIM信息自动添加到建筑信息模型的中心文件，相应地反映到其他图纸视图、以及与模型有关的全部子项，实现了关联变更，从而即时地实现了设计信息的共享。因此，整个城市轨道交通建设项目中，在任何时间和地点、由任何一个专业所进行的设计变更，都能够确保其它专业的设计文件协调一致、并实时更新信息。

（3）优化设计。工程项目的设计需要经过持续反复的优化过程，才能得到最优的设计方案。城市轨道交通建设项目的投资较大，线网规划的合理性会影响到整个城市的交通组织、经济发展、人口分布等，优化设计就显得更加重要。基于BIM技术能够更好地实现设计的优化，即根据需要创建的图纸类型，在BIM的视图中直接添加平面、立面、剖面、以及三维视图等不同的模型界面。在城市轨道交通的初步设计过程中，即可以利用BIM模型，在不同的参与方之间进行交通影响范围和疏解方案、换乘方案模拟、管线改迁模拟、设计方案必选、施工工法模拟等；而在施工图设计过程中，可以基于BIM模型进行设计的三位管线综合、限界优化设计、管线碰撞检查、日照分析、建筑能耗分析、工程量统计、大型设备运输等其它应用，以获得最优的设计方案。以管线的碰撞检查为例，城市轨道交通建设项目的设计有近30个专业，对于机电安装的综合布线而言，车站内的吊顶管线多，各个专业之间协调配合的工作量非常大，因此，设计中的管线综合排布一直是繁杂而反复的工作。而基于BIM技术的碰撞检查功能，可以在BIM三维建筑设计的基础上，对机电安装专业的管线、桥架等走向进行优化、标高进行调整，并通过碰撞检查发现各个管线之间是否存在标高等问题，实现了设计的优化，并且在很多情况下能够节省管线所需的空间。

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