浅议_BIM_在公路设计中的应用

2011年第9期（总第211期）

黑龙江交通科技

HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI

No．9，2011（Sum No．211）

浅议BIM 在公路设计中的应用

郭洪江

（黑龙江省林业设计研究院）

摘

要：由于BIM 应用在国内被认知程度不高，笔者首先着重介绍了BIM 的概念和在国外应用的情况。参考BIM 在国外各领域应用的成功经验，提出了将BIM 引入到公路设计的想法，指出了BIM 在公路设计应用作用。关键词：公路设计；BIM ；建筑信息模型中图分类号：U412．6文献标识码：C

文章编号：1008－3383（2011）09－0315－01

收稿日期：2011－05－07

作者简介：郭洪江（1976－），男，山东省菏泽地区成武县人，中级，研究方向：公路桥梁设计与施工。

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认识BIM

BIM 是Building Information Modeling 的简称，中文名为“建筑信息模型”，指包含建筑物全部信息的电脑模型，模型内的各类数据将在建筑物全生命周期，包括设计、建造、维护、管理等环节发挥作用。BIM 是美国公司Autodesk 在2002年率先提出，后逐渐扩展到欧美、日本、新加坡等发达

国家，2002年后，国内逐渐开始接触BIM 的理念和技术。BIM 虽然在国外搞得如火如荼，在国内被人认知的却不够。很多人不知BIM 是什么，更不要说关于BIM 能做什么，其中对BIM 认知比较普遍的看法有：三维设计软件；能基于模型进行节能分析的工具；图形化的算量工具；施工过程可视化模拟化等。其实这都是不全面的，远远没有认识到BIM 的意义。综合各位专家看法，简单的说BIM 是一种需要BIM

专业人士用专业的BIM 工具提供全新的虚拟设计和建造的专业服务的系统工程。正如孙家广院士所述

“BIM 是支持工程项目整个生命周期或整个产业链的业务模型与数据模型

的集合，它不仅只是一项信息化的工作。

”2BIM 在国内外的发展

2007 2009年，美国的BIM 用户从28%增长到48%。

在美国的一些大型商业设计企业，

BIM 的普及率更高达80%以上。在公路行业，BIM 厂商欧特克有限公司（“欧特

克”或“Autodesk ”）在2011年宣布，加利福尼亚运输局（“加

州运输局”

或“Caltrans ”）将AutoCAD Civil 3D 定为全州道路和高速公路设计项目专用软件。Civil 3D 是欧特克推出的基于BIM 的基础设施解决方案软件产品，该产品组合包括

基础建设规划、

设计、建设和管理软件。不仅仅加州运输局，华盛顿运输局、佛罗里达运输局、马赛诸塞高速公路局、阿拉斯加运输局，也都已经将BIM 信息模型应用于基础设施解

决方案之中

。其他发达国家对BIM 的应用也较超前，

2010年欧洲的BIM 用户则达到了36%，加拿大为48%。在日本，日本政府已经把基于BIM 的三维CAD 推广列入了政府的三年（2008 2010年）信息化规划。规划明确提出了在三年以内制定基于三维CAD 的电子资料提交标准。日本国土交通省官厅营缮部已经公告，从2010年开始在政府部门的建筑修缮工

程中，

设计者需要提交初步设计阶段的BIM 实体建筑模型。BIM 技术在中国已经有很多成功的应用，但是还远没有普及。比较典型的应用有2008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、香港地铁项目、上海中心项目。

3BIM 在公路设计行业应用的作用3．1规划阶段

建筑信息模型（BIM ）流程，有助于缩短设计、分析和进

行变更的时间。最终可以评估更多假设条件，优化项目性

能。

3．2勘测阶段

勘测和设计工具可以自动完成许多耗费时间的任务，有助于简化项目工作流。使用BIM 可以在更加一致的环境中完成所有任务，包括直接导入原始勘测数据、最小二乘法平

差、编辑勘测资料、自动创建勘测图形和曲面；可以交互式地

创建并编辑勘测图形顶点，

发现并编辑相交的特征线，避免潜在的问题，生成能够在项目中直接使用的点、勘测图形和地形曲面；能够以等高线或三角形的形式来展现曲面，并创建有效的高程和坡面分析；还可将曲面作为参考，创建与源数据保持动态关系的智能对象。同时将任何坡型生成曲面模型。

3．3设计阶段

（1）道路建模。可以帮助我们更高效地设计道路和高速公路工程模型，例如创建动态更新的交互式平面交叉路口

模型。同时可以利用内置的部件（其中包括行车道、人行道、沟渠和复杂的车道组件），可以根据常用设计规范更迅速地设计环岛，包括交通标识和路面标线等。或者根据设计标准创建自己的部件。通过直观的交互或变更用于定义道路横截面的输入参数即可轻松修改整个道路模型。由于施工图

和标注将始终处于最新状态，

可以使设计者集中精力优化设计。

（2）工程量计算与分析。利用复合体积算法或平均断面算法，更快速地计算现有曲面和设计曲面之间的土方量。使用生成土方调配图表，用以分析适合的挖填距离，要移动

的土方数量及移动方向，确定取土坑和弃土堆的可能位置。

从道路模型中可以提取工程材料数量，进行项目成本及时分析。

（3）自动生成施工平面图。如标注完整的横断面图、纵断面图和土方施工图等。使用外部参考和数据快捷键可生成多个图纸的草图。这样，在工作流程中便可利用与模型中

相同的图例生成施工图纸。一旦模型变更，

可以更快地更新所有的施工图，按照路线走向自动完成图纸和图幅线的布局，并根据布局生成平面和纵断面图纸．地图册功能会对整个项目的图纸进行安排，同时生成针对整个图纸集的重要地图和图例。

（4）轻松处理变更与评审。因为数据直接来自模型，所以报告可以轻松进行更新，更迅速地响应设计变更。如今的

工程设计流程比以往更为复杂，

设计评审通常涉及到非CAD 使用者、但同时又是对项目非常重要的团队成员，可以利用数字方式让整个团队的人员参与设计评审。

（5）多领域协作。道路工程师可以将纵断面、路线和曲面等信息直接传送给结构工程师，以便其在软件中设计桥梁、箱形涵洞和其它交通结构物。（6）可持续环保设计，提供高质量图纸。工程师可以根

据可靠的场地现状模型和设计约束来评估设计方案，

推出更具创新性的环保设计，帮助客户达到公认的可持续发展。通过模型与文档之间的智能关联，交付高质量的设计和施工图纸，提高图纸的一致性，无论是否发生变更。

参考文献：［1］董辉，王宇，卿智渊.BIM ：风物长宜放眼量—

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