BIM公路隧道運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

趙國琦

[摘要]近幾年，我國建筑工程施工逐漸朝著信息化、技術(shù)化方向發(fā)展，BIM技術(shù)因其具有的程序性和精確性而被廣泛應(yīng)用建筑工程的公路隧道運(yùn)維管理中，可通過對(duì)工程整體施工情況的全面掌握來實(shí)現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)效益的最大化。本文主要闡述基于BIM的公路隧道運(yùn)維管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。

[關(guān)鍵詞]BIM；公路隧道；運(yùn)維管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)開發(fā) 文章編號(hào)：2095-4085（2018）04-0038-02

1 BIM概念和技術(shù)分析

1.1 BIM概念

BIM是建筑信息模型（Building Information Mod-eling）或者建筑信息化管理（Building Informationmanagement）的英文縮寫，其主要建立在建筑工程項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，并能夠借助數(shù)字信息仿真模擬建筑物所擁有的真實(shí)信息，通過三維建筑模型，實(shí)現(xiàn)工程監(jiān)理、物業(yè)管理、設(shè)備管理、數(shù)字化加工、工程化管理等功能。通常BIM具有模擬性、協(xié)調(diào)性、可視化、可出圖性與優(yōu)化性五個(gè)特點(diǎn)。BIM技術(shù)應(yīng)用于很多領(lǐng)域，由于BIM不是簡單地集中合成數(shù)字信息，而是將數(shù)字信息應(yīng)用到項(xiàng)目的各個(gè)階段之中，所以無論是項(xiàng)目策劃，還是項(xiàng)目維護(hù)都需要進(jìn)行模擬得到具體數(shù)據(jù)，只有這樣公路工程中存在的不足才能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，并能夠針對(duì)這些問題采取有效的解決措施，以規(guī)避今后問題擴(kuò)大而出現(xiàn)維修困難的情況發(fā)生。除此以外，BIM的應(yīng)用還可以隨時(shí)根據(jù)模擬出的問題改變項(xiàng)目策劃方案，以使施工效率能夠在建筑工程資金投入節(jié)約的基礎(chǔ)上得到提高，實(shí)現(xiàn)承包商、建設(shè)方自身利益的最大化。

1.2 BIM的技術(shù)分析

1.2.1 三維可視化

BIM能夠采用三維立體實(shí)物圖的方式將工程設(shè)計(jì)方案展現(xiàn)出來，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)二維線條的表達(dá)方式。相較于平面線條式的設(shè)計(jì)效果圖而言，三維效果圖能夠更直觀，更容易被人們所識(shí)讀，并且能夠在BIM建筑信息模型中體現(xiàn)出各階段的信息反饋和互動(dòng)，讓建模過程可視化的同時(shí)，還能讓結(jié)果可視化，使得能夠在BIM模型三維可視化的狀態(tài)下開展項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)以及各項(xiàng)決策，因此在建設(shè)公路隧道工程中越來越多的用到該種技術(shù)方法。

1.2.2 參數(shù)化建模

與CAD不同，參數(shù)化建模采用的是參數(shù)，也就是特性數(shù)值來創(chuàng)建特定的圖元，且將各個(gè)構(gòu)件間的關(guān)系進(jìn)行定義。而CAD主要是采用坐標(biāo)的幾何圖形來創(chuàng)建圖元。在BIM模型中全部圖元的出現(xiàn)形式均是構(gòu)件，且主要是采用調(diào)整參數(shù)來表達(dá)出各個(gè)構(gòu)件間的差異。所以，在BIM模型中圖元也被叫做參數(shù)化圖元。

2 BIM的公路隧道運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

與研究

BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)、集成了建筑工程項(xiàng)目相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，也是對(duì)工程施工中的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行儲(chǔ)存和表達(dá)的技術(shù)，BIM在很多領(lǐng)域上都得到廣泛地應(yīng)用，特別是在公路工程中，就實(shí)現(xiàn)了基于BIM的公路隧道運(yùn)維管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，進(jìn)一步促進(jìn)了我國公路隧道的建設(shè)手段，也使得基于BIM的公路隧道運(yùn)維管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信息化手段集成隧道的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

2.1 BIM在公路隧道中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

BIM是在統(tǒng)一的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下，通過計(jì)算機(jī)構(gòu)建實(shí)體物理模型，并在實(shí)體模型中存人、提取相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)在模型中信息的儲(chǔ)存、提取與查看的一種技術(shù)。BIM技術(shù)模型主要是為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工和完工信息的共享；BIM技術(shù)為運(yùn)維管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)提供了技術(shù)支持，也為了運(yùn)維管理人員提供了信息化的管理手段和方法；BIM技術(shù)加強(qiáng)公路隧道各專業(yè)之間的信息共享，減少信息傳遞過程中的損失；BIM技術(shù)解決運(yùn)營管理中各專業(yè)之間的聯(lián)系和信息交互，以免出現(xiàn)信息短缺的現(xiàn)象；BIM技術(shù)主要是將信息與數(shù)據(jù)之間進(jìn)行儲(chǔ)存，在公路隧道施工的過程中，能夠及時(shí)地進(jìn)行信息交流和查閱，以免出現(xiàn)信息斷流的問題。

2.2 基于BIM的公路隧道運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

基于BIM的公路隧道運(yùn)維管理系統(tǒng)的架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，主要是基于BIM的運(yùn)維信息綜合管理，首先是要對(duì)管理平臺(tái)進(jìn)行規(guī)劃，然后再運(yùn)用BIM的參數(shù)化和智能化進(jìn)行構(gòu)建，再通過三維技術(shù)進(jìn)行協(xié)同構(gòu)建，使得運(yùn)維管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理化和規(guī)范化以及可實(shí)用性，從而進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)了基于BIM的公路隧道運(yùn)維管理系統(tǒng)的信息交互和數(shù)字化及可視化地呈現(xiàn)出建筑工程的每個(gè)環(huán)節(jié)，在一定程度上提高生產(chǎn)力和降低建筑成本和實(shí)現(xiàn)建筑工程的利潤最大化，推動(dòng)建筑工程的施工技術(shù)水平。通常而言，項(xiàng)目全面的性能、物理以及幾何信息都包含在BIM中，在項(xiàng)目建設(shè)的各個(gè)階段都可以在BIM模型中，將模擬、分析以及優(yōu)化的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)提取來進(jìn)行計(jì)算演示，并以此為基礎(chǔ)來合理調(diào)整項(xiàng)目原有方案，且重新模擬計(jì)算新的方案，最終制定出最佳方案，BIM技術(shù)的這種特點(diǎn)比較適合應(yīng)用于公路隧道施工當(dāng)中。

3 結(jié)語

除了通過使用BIM來規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)城市隧道及公路隧道，還可以運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建一個(gè)基于BIM的公路隧道運(yùn)維管理系統(tǒng)，加大改進(jìn)了公路隧道的建設(shè)技術(shù)和推動(dòng)了我國建設(shè)工程的施工技術(shù)，還實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維過程中的可視化管理，解決了各個(gè)行業(yè)之間的聯(lián)系和各個(gè)專業(yè)之間的知識(shí)鏈接，并滿足了公路隧道項(xiàng)目的特點(diǎn)和要求。通過運(yùn)用BIM技術(shù)，使得一些在公路隧道建設(shè)中的常見問題得以解決。BIM技術(shù)的發(fā)展水平向著規(guī)范化、智能化發(fā)展，BIM技術(shù)的發(fā)展和革新，也在一定程度上提高運(yùn)維管理人員工作效率，保障隧道安全運(yùn)營。

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