BIM技術(shù)在道路交通建設(shè)中的應(yīng)用

王一斐

（太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，山西太原 030002）

BIM 技術(shù)在具體實施過程中，對道路交通建設(shè)起到模型虛擬建設(shè)的作用，可對道路交通進(jìn)行有效規(guī)劃。在具體使用中BIM 技術(shù)能夠根據(jù)道路的寬度及時調(diào)整道路的橫斷面，在防止設(shè)計圖以及與想象不符的方面，BIM 技術(shù)起到不可替代的作用。除此之外，在對道路交通具體涉及的過程中，BIM 技術(shù)起著重要作用，具有一定的儲存與統(tǒng)計作用，為工作人員提供一定的參考數(shù)據(jù)，方便其進(jìn)行道路的具體規(guī)劃，降低工作難度，減少施工人員以及設(shè)計人員的壓力工作壓力。但是，在設(shè)計人員推進(jìn)道路建設(shè)和規(guī)劃的同時，也需要對BIM 技術(shù)模型建立的科學(xué)性進(jìn)行考察，這是本文重點研究的問題，如圖1 所示。

圖1 BIM 技術(shù)的概念

1 BIM 技術(shù)在道路交通中的重要作用

在進(jìn)行道路交通項目施工的過程中，BIM 技術(shù)存在于每一個環(huán)節(jié)中，其在具體使用中顯示出一定的優(yōu)勢，BIM 技術(shù)在道路交通建設(shè)中的作用主要表現(xiàn)在幾個方面。

1.1 道路交通規(guī)劃方面的優(yōu)勢

在對道路交通施工方案規(guī)劃的時間段，工作人員可參考BIM數(shù)據(jù)中的信息，以模擬、對比、分析的形式，確定性能較好的施工方案，了解道路周邊的環(huán)境[1]。在對道路施工中的每段路進(jìn)行模擬分析時，查找出其中存在的隱患以及需要注意的點。尤其是在城市道路的建設(shè)中出現(xiàn)問題的概率更大，相較于其他區(qū)域，城市地下管線構(gòu)造稍顯復(fù)雜，道路開挖中可能會對某一段管道造成損害，引發(fā)其他事宜，利用BIM 技術(shù)對城市地下構(gòu)造進(jìn)行可視化分析，能夠有效降低開挖中出現(xiàn)問題的概率[2]。除此之外，BIM 技術(shù)在道路交通的應(yīng)用中，可以對施工中各項設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)，確保施工圖與實際施工環(huán)境保持一致，以減少二次修改引發(fā)的勞務(wù)成本、材料損耗成本等，進(jìn)而引發(fā)工期拉長等現(xiàn)象。

1.2 道路交通施工方面的優(yōu)勢

在進(jìn)行道路施工的過程中，BIM 技術(shù)可以對道路交通建設(shè)施工進(jìn)行模擬，以此選擇最佳的道路規(guī)劃和施工方案。BIM 技術(shù)在道路交通建設(shè)應(yīng)用的過程中具有一定優(yōu)勢，可以對設(shè)計和現(xiàn)實環(huán)境進(jìn)行對比，分析交通規(guī)劃中各方案的可行性，尋找最佳的施工方案[3]。BIM 技術(shù)在道路交通項目啟動中，相關(guān)人員須對針對道路交通規(guī)劃方案的精準(zhǔn)程度進(jìn)行分析，避免規(guī)劃設(shè)計方案在實際施工中出現(xiàn)誤差，對施工質(zhì)量進(jìn)行控制。除此之外，BIM 技術(shù)也可以對工程的總預(yù)算進(jìn)行一定的計算，且具備一定的精準(zhǔn)性可以對工程施工的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，也可對成本浮動等問題進(jìn)行估算。

2 道路三維建模技術(shù)

2.1 BIM 與具體參數(shù)化建模

BIM 技術(shù)的應(yīng)用中，工程對象設(shè)計與工程信息管理是道路工程模型設(shè)計的重要核心，在具體使用時，設(shè)計人員需要在多方面進(jìn)行注意，首先，設(shè)計過程與設(shè)計隊形需要保持一致[4]。其次，在進(jìn)行迷性設(shè)計的同時需要將該項工程區(qū)域三維實體化并展現(xiàn)在此技術(shù)之中。再次，BIM 技術(shù)具有一定的專業(yè)知識規(guī)則，尋找其規(guī)則進(jìn)行設(shè)計。最后，其是一個數(shù)據(jù)存儲的集中系統(tǒng)，具備一定的記憶功能，能夠有效減少數(shù)據(jù)丟失造成的不便。

BIM 技術(shù)與參數(shù)化建模的聯(lián)系雖然并不緊密，但是參數(shù)化建模具備一定的優(yōu)點[5]。①BIM 系統(tǒng)用戶可以對該施工路段的參數(shù)進(jìn)行輸入，構(gòu)建三維模型；②由于BIM 技術(shù)主要針對路段進(jìn)行設(shè)計，其在兩段路中可以進(jìn)行控制，減少模型連接的失誤；③在對局部圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新的過程中，整體模型也會隨之改變，生成最新的模型，為設(shè)計人員提供便利，如圖2 所示。

圖2 三維模型

2.2 道路參數(shù)化建模基本思路

就參數(shù)化設(shè)計來說，BIM 技術(shù)應(yīng)用的核心是將參數(shù)的層次用來定義對象以及其內(nèi)部各組件之間的關(guān)系[6]。針對各種復(fù)雜路段的參數(shù)進(jìn)行道路設(shè)計，在減少統(tǒng)建摸索耗費的時間與精力的情況下，提升設(shè)計的效率與質(zhì)量，其在發(fā)展中逐漸將設(shè)計與信息化進(jìn)行連接，利用計算機(jī)技術(shù)提升設(shè)計的智能性，根據(jù)實際的約束條件進(jìn)行模型裝配，進(jìn)而獲得道路的三維模型。

3 BIM 技術(shù)的應(yīng)用措施

3.1 BIM 技術(shù)在道路交通規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用

相較于傳統(tǒng)的道路交通規(guī)劃，BIM 技術(shù)在使用過程中能夠有效避免設(shè)計過程中一些重要數(shù)據(jù)的丟失，減少道路交通規(guī)劃方案的質(zhì)量造成的嚴(yán)重影響。在實際運行過程中，BIM 技術(shù)下的設(shè)計結(jié)果是一個數(shù)字化模型，且模型的形態(tài)與實際施工后的形態(tài)一致[7]。與此同時，在BIM 技術(shù)設(shè)計中，專業(yè)設(shè)計人員可以利用其自身特點，將工作人員的設(shè)計理念融入模型制造中，同時進(jìn)行準(zhǔn)確表達(dá)。除此之外，在BIM 技術(shù)對實際施工設(shè)計的過程中，工作人員也可以利用BIM 技術(shù)系統(tǒng)中的功能對于特定參數(shù)值的設(shè)計進(jìn)行組建，即時參數(shù)數(shù)值降準(zhǔn)程度要求過高，也可以通過BIM 技術(shù)進(jìn)行簡化，同時根據(jù)實際建設(shè)過程對該方案進(jìn)行簡述。

3.2 對整個道路交通進(jìn)行模擬

BIM 技術(shù)具有超高的分析能力，在道路交通建設(shè)中發(fā)揮重要作用。道路交通設(shè)計中，BIM 技術(shù)的使用以模型的方式對設(shè)計圖紙進(jìn)行模擬，且在實際方案制定以及圖形模擬中尋找方案中的漏洞，在專業(yè)技術(shù)人員研究之后，對設(shè)計方案中存在的問題進(jìn)行具體分析，并及時調(diào)整[8]。就工作人員的專業(yè)技能知識判斷，其在BIM 技術(shù)進(jìn)行模擬的時間段，發(fā)現(xiàn)根據(jù)數(shù)據(jù)異常等信息提示，找到道路交通中設(shè)計中的漏洞與不足，制定具體解決方案，將主要問題解決。

BIM 技術(shù)在道路交通建設(shè)的應(yīng)用中，根據(jù)道路的實際寬度，及時調(diào)整橫斷面，進(jìn)而保證道路交通工程項目正常運轉(zhuǎn)，減少設(shè)計方案與具體施工不一致的情況，防止因為停工出現(xiàn)二次調(diào)整的現(xiàn)象，保證道路交通建設(shè)施工按照正常方案運轉(zhuǎn)，便出現(xiàn)工期延誤現(xiàn)象。與此同時，BIM 技術(shù)在道路建設(shè)應(yīng)用過程中，可以將工作人員的設(shè)計理念與實際施工相結(jié)合，針對可能出現(xiàn)的問題，制定解決方案，建立模型的三維形態(tài)，在理念完善的過程中，可直接在模型中進(jìn)行補(bǔ)充與修改，進(jìn)而簡化設(shè)計流程。

3.3 提供精準(zhǔn)信息

BIM 技術(shù)作為一種圖形模擬技術(shù)，在工程項目建設(shè)中都具有一定的使用，尤其是在道路交通信息技術(shù)建設(shè)中，在道路交通建設(shè)中的實際施工人員提供整個施工流程的參考。根據(jù)道路施工以往的施工經(jīng)驗來說，在進(jìn)行工程項目方案設(shè)計的過程中，需要測繪人員先對工程地質(zhì)進(jìn)行測繪，完成項目的實際考察，再通過對于土地的地質(zhì)進(jìn)行分析，以相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，其結(jié)果可能存在較大的誤差。這主要是因為工作人員在現(xiàn)實環(huán)境分析過程中，數(shù)據(jù)采集質(zhì)量與數(shù)量不足，以至于最后設(shè)計精準(zhǔn)度也有待考察。

但是，就BIM 技術(shù)在道路交通中的應(yīng)用，其能夠有效根據(jù)實際環(huán)境進(jìn)行設(shè)計方案的對比，對于地質(zhì)的測繪也可以將傳統(tǒng)測繪方式與先進(jìn)的測繪技術(shù)相融合，建立該區(qū)域的整體空間結(jié)構(gòu)與圖形。由于BIM 技術(shù)在進(jìn)行方案設(shè)計中只能充當(dāng)局部模型的設(shè)計，受道路交通路線較長的影響，需要將道路交通局部模型進(jìn)行拼接，進(jìn)而生成整體模型。設(shè)計人員的具體工作時對不同路段的道路進(jìn)行模型設(shè)計，將各個模型進(jìn)行整合，再將各個子模型與實際施工的路段進(jìn)行對比，此項具體實施方案能夠提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性以及整體模型的建設(shè)質(zhì)量。

因此，BIM 技術(shù)在道路交通建設(shè)方案設(shè)計的階段，可以根據(jù)現(xiàn)時施工環(huán)境中，各路段的具體情況進(jìn)行設(shè)計，對道路施工整體的長度、鋪設(shè)的面積，以及道路的寬度固定在最佳設(shè)計數(shù)值之間，尤其是在整個施工環(huán)境中，如果遇到地形困難以及道路表面為曲面的情況，為提升模型建立的準(zhǔn)確性，可以采用重復(fù)計算的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)檢驗，進(jìn)而提升道路交通建設(shè)的整體質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行BIM 技術(shù)應(yīng)用的同時，道路交通的建設(shè)優(yōu)勢被逐漸凸顯出來。本文主要很對道路交通工程建設(shè)中的設(shè)計技術(shù)進(jìn)行介紹，并提出一些設(shè)計中的細(xì)節(jié)問題處理方案。隨著信息技術(shù)的不斷提升，BIM 技術(shù)在道路交通的應(yīng)用中逐漸被設(shè)計人員認(rèn)可，其正在成為道路交通設(shè)計的主要應(yīng)用模型制造系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中，不斷簡化設(shè)計形式，降低施工人員的工作量與工作難度，也為具體施工提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)與信息，為我國城市基礎(chǔ)建設(shè)做出重要貢獻(xiàn)。