數字孿生未來可期

2021-01-30 02:58:16文

中國公路 2021年1期

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BIM技術作為數字化工程的載體和實現手段，正在快速改變著傳統基礎設施建設的格局，給交通領域數字化、智慧化、信息化增添了強大的推動力。BIM技術的推廣應用對提高交通基礎設施建設項目的設計、施工、運維管理水平，提升交通運輸行業管理決策能力，具有十分重要的意義。

2020年10月20日至21日，Bentley軟件舉辦了每年一度的縱覽基礎設施大會,與以往不同的是，2020年的大會轉為線上模式。會前，Bentley軟件公司公布了“2020基礎設施年度光輝大獎賽”決賽入圍名單。記者采訪了幾個公路交通入圍項目的典型案例，它們應用BIM取得的成果在行業內具有一定代表性技術。

/BIM成果一/實現數字化建橋

重慶市太洪長江大橋，是重慶南川至兩江新區高速公路的關鍵控制性工程。重慶市交通規劃勘察設計院有限公司在該項目中主要負責數字化設計和三維施工模擬工作。據重慶市交通規劃勘察設計院BIM中心主任陳奉民介紹，太洪長江大橋在設計過程中應用Bentley軟件ContextCapture實現參數化建模，提高了設計效率，集成了多方數據，形成了唯一數據源。在施工中應用三維激光掃描技術實現鋼箱梁數字化預拼裝，利用激光掃描模型施工監控，分析橋梁多階段、多部位的幾何變形和線性監測，實現了高精度的施工質量控制。

太洪長江大橋將Bentley系列軟件的數字信息技術與管理理念應用到設計施工、制造安裝及建設管理周期中，形成可視化（所見即所得）、5D化（三維空間構造+時程管控+成本計算）、可全過程交互優化的數字化建橋技術路線與實施方案。

/BIM成果二/減少施工階段變更

四川公路橋梁建設集團有限公司（簡稱“四川路橋”）作為赤水河大橋項目的投資、設計、施工單位，為大橋建設提供資金，為設計和施工提供必要的技術支持和全面解決方案。

針對赤水河大橋結構體系復雜、選線難度高、地形地質情況復雜、施工地勢險要等特點，四川路橋利用BIM技術提高項目設計質量，減少了施工階段變更，提升了溝通效率和設計施工效率，節約了建設工期，從而節約項目投資。四川路橋BIM中心副處長向正松介紹，通過建立高精度BIM模型，解決懸索橋設計難點、痛點，提高設計質量，同時為特大橋建設-運維提供模型載體。探索了二維三維結合的出圖模式，保障設計意圖的高效傳達，利用三維模型及其參數信息，自動生成所需要的圖紙及文檔。利用BIM技術進行虛擬建造，如技術交底、場地布置、施工組織等。研發協同工作平臺，實現各專業協同設計，打通各軟件廠商數據互通壁壘；研發快速建模插件及出圖插件，提高建模及出圖效率。

四川路橋BIM應用組組長王海珠是一位多年從事互通式立交設計的工程師，剛剛從設計崗位調任到BIM中心。在BIM崗位上，王海珠對自己曾經設計的互通進行建模。通過建模，王海珠發現，該互通存在入口路線顛簸、遮擋視線等問題，而這些問題在平面上，由于視距不良很難被發現。為此，BIM中心又對全線17座橋梁全部建模檢驗，共發現了14處問題。

“BIM建模可以讓我們更早地發現平面設計上不能發現的問題，減少了后期安全運營和養護成本，避免了質量事故的發生。”王海珠說。

/BIM成果三/推行全生命周期管理

在京哈高速公路拉林河（吉黑省界）至哈爾濱段改擴建工程中，為了更好地推進黑龍江省百大項目工程建設，黑龍江省建設科創投資集團(簡稱“科創集團”)大力推行SYNCHRO 4D軟件平臺應用，成功解決了該項目面臨的保通壓力大、實施難度大、技術要求高、有效施工期短等難題。

“第一次聽到這款軟件的介紹時，就深深地被吸引。SYNCHRO 4D不僅是施工組織設計的好助手，也是優秀的管理工具，是項目管理者的福音，它具有強大的功能，可以讓BIM模型更有價值。”對于SYNCHRO 4D軟件，科創集團總經理助理梁旭源給出了高度的評價。

SYNCHRO 4D軟件到底都有什么功能？據了解，該軟件可以為施工單位編制施工組織優化方案提供一個強有力、可視化的支撐，為建設方提供可視化審核平臺，為未來投資方做資金管控預算提供支持，可以打通施工過程中的數據管理平臺，為領導者決策提供有力支撐。總而言之，無論是前端設計、施工過程，還是到后期的管控，該軟件對于設計單位、施工建設單位、管理單位都具有重要意義。

/BIM成果四/改變傳統服務模式

江蘇南京橫江大道（緯三路—城南河路段）快速化改造工程（簡稱“橫江大道”）是國家級新區——南京市江北新區正在建設的軸向快速路工程。該路的建成，對新區的經濟、社會發展起到關鍵的支撐和引導作用。

2020年10月20日至21日，2020年縱覽基礎設施大會首次在線上舉辦。Bentley軟件公司公布2020年基礎設施年度光輝大獎賽決賽入圍者名單。

四川公路橋梁建設集團有限公司成都至宜賓高速公路BIM技術應用模型

蘇交科集團股份有限公司（簡稱“蘇交科”）BIM中心副主任邢煜介紹，蘇交科根據周圍的環境現狀，采用無人機傾斜攝影單體化技術拍下周圍環境和建筑物，然后配合近期要施工的模型和遠期規劃的模型，將這些信息整合到施工平臺上展示給業主。該施工平臺采用“BIM+GIS”手段展示設計效果，無需業主安裝其他軟件可直接通過Web網頁打開。同時，蘇交科還開發了電子沙盤、智慧管理平臺和手機端采集App，如此一來，采集到的數據便可全部接入智慧管理平臺，解決行業內原本低效的流程方式，將全部流程提到線上。這些平臺的建立，大大縮減了業主對項目的管控時間。

/未來發展/將數字孿生落實落地

BIM技術的應用，讓交通行業面臨著一個非常大的變化。通俗地講，原來公路僅僅是瀝青面層、水泥混凝土面層等，但是隨著互聯網技術的發展和5G技術的應用，能發電的路面和自動駕駛道路開始出現，交通基礎設施承載了越來越多的感知設備，以及各種控制設備。這就要求，對基礎設施最基礎數據的掌握必須是準確的、精準的、唯一的和可信的。

Bentley軟件全球高級副總裁、北亞區總裁劉德盛在介紹Bentley公司近期工作時說：“在中國第一重要的問題是，如何將數字孿生落實落地，這也是未來兩三年Bentley軟件中國公司的發展方向。”

想要把數字孿生技術落實在中國的項目中，取得更好的結果，用傳統的思路和方案去做，無法更好地發揮數字孿生的作用。目前，Bentley軟件公司正在制定一個專門為中國公路交通、市政交通服務的方案，該方案將融入新的施工和管理理念。

一方面，提倡發展實景建模，實景建模可為按模施工提供很大的便利。陳奉民說，通過全線實景建模，可以提高項目的可視化。政府決策時，根據實景模型，可以提升決策的效率和準確性；設計時，人到不了的地方，通過BIM技術實景建模，能夠實現準確的設計；評估時，不用必須到現場，通過模型就可以全角度地評估建設環境和建設條件。

劉德盛說：“實景建模是目前非常具有優勢的發展方向，目前Bentley軟件公司已經與上海航道局一起，通過OpenCities Planner技術，實現了對700G的實景模型素材以零點幾秒的速度加載，無延時瀏覽。”

另一方面，劉德盛說，在很多項目施工上，設計單位建模之后，施工單位又重新建模——Bentley公司正在開拓按模施工理念，避免發生這種現象。

Bentley軟件公司在我國專門成立了Civil Solution團隊，該團隊是專門為中國用戶服務的，負責本土化需求的快速響應團隊。該團隊在過去的兩年時間里，整合發布了Civil Information Model平臺。據Bentley軟件高級銷售總監陳愷煜介紹，Civil Information Model平臺可以有效地整合Bentley軟件涵蓋的機場、路橋、隧道各種設備的整個數據，實現多種模板的數據互通。

此外，據劉德盛介紹，近期Bentley軟件公司投資的數字化集成商The Cohesive Companies，宣布收購Professional Construction Strategies Group Ltd.(簡稱“PCSG”)。PCSG成立于2000年，擁有全球領先的方法論、人才儲備和豐富經驗，為施工行業提供咨詢服務，幫助他們實現數字化轉型，同時通過基礎設施數字孿生技術推動著BIM和GIS技術的進步，新的收購也將助力Bentley數字孿生咨詢服務擴大范圍。

新聞鏈接：

縱覽基礎設施大會（https://yii.bentley.com）是美國Bentley軟件公司舉辦的全球性專業會議，每年舉辦一次，匯聚全球基礎設施設計、施工、運營領域的有關企業、專家，共同探討基礎設施建設的最新技術和話題。

2020年10月20日至21日，2020年縱覽基礎設施大會首次在線上舉辦。會前，Bentley軟件公司公布了2020年基礎設施年度光輝大獎賽的決賽入圍者名單。