BIM技术在城市规划管理过程中的应用——以福洲路为例

BIM技术在城市规划管理过程中的应用——以福洲路为例

吴珺,吴迪

深圳市市政设计研究院有限公司 广东省深圳市 518000

摘要：福洲路为干线路网规划的快速路与干线性主干路复合线位，沿线规划控制因素繁杂，牵涉众多相关职能部门及权责单位，对城市规划管理工作带来极大的挑战。本项目通过面向城市规划管理的规划大数据平台的建设，综合采用BIM、GIS技术、大数据、实时数据处理、交通仿真、游戏开发、智能感知终端探测等多种技术集成及二次开发，探索出一条全流程、易操作、可复制的BIM应用总体方案。规划大数据平台的开发应用，把福洲路的难点变为了亮点，丰富了规划设计企业的生产和管理工作的智能化手段，提升了规划管理工作的质量和效率，获得了任务发出方的高度好评。

关键词： 城市规划、规划条件导入、智能建模、信息集成、虚拟交互、指标验证

1、工程概况

福洲路位于深圳市大空港地区中部，西起沿江高速，东至机荷高速，是深圳全市“八横十三纵”高快速路网的重要组成部分。福洲路现状为双向6车道主干道，响应国际会展中心、机场T2航站区、宝安综合港的规划建设，拟提升为主线双向6车道快速路+辅道双向6车道主干道的立体通道，实现空、港、展与高快速交通网的高效串联。

2、规划管理重难点分析

项目方案与道路交通详细规划、轨道交通线网规划、多个片区法定图则、城市更新单元规划、多个专项规划紧密相关。与沿江高速、滨江大道等道路，穗莞深城际快线、地铁11号线、地铁12号线、地铁20号线等轨道，与福永河、坳颈涌、灶下涌、铁岗渠南等河涌，与国际会展中心、机场T2航站区、宝安综合港的规划建设关系密切，需进行对接统一。

依托BIM技术，将分散管理的抽象数据整合为规划范围的数字孪生基底、将复杂的二维控制因素转化为一目了然的三维控制模块，且保留方案迭代的完整过程，提升规划管理各环节的效率，是本项目规划管理的重难点。

3、BIM应用总体方案

本项目在规划设计任务之初就着手筹备BIM的相关应用，结合项目自身特点及重难点，编制BIM应用总体方案。通过精心梳理本项目BIM应用的相关需求，整合企业传统规划设计技术力量、BIM技术及软、硬件力量、BIM数字资产积累等方面优势，将需求和问题化整为零，编制一套易操作、可复制的BIM应用总体方案，对规划全过程及具体实施环节及方案进行详细规定，为规划阶段BIM应用标准化奠定基础。

4、规划管理BIM应用方案

4.1集成CIM和大数据的规划应用平台

规划编制单位联合信息科技公司，建设了面向城市规划管理的规划大数据平台。平台融入城市、交通等多源空间数据（包括手机信令数据、深圳通数据（公交、地铁）、交通感知数据、社会经济数据、城市规划数据、互联网数据等），建立数据标准、数据资源目录和数据资料库，构建面向城市规划管理的规划模拟和仿真模型体系，支撑城市规划交通适应性科学研判和论证。

4.2 项目规划条件导入

通过向规划、交通局、水务、管线产权单位等项目审批职能部门收集项目相关资料，结合项目范围倾斜摄影等GIS技术，在规划应用平台上生成项目规划分析范围内更为细致的规划人口、用地情况、现状通勤、人口特征、出行OD分布、现状管线、现状地形地物等，实现项目规划条件的导入。

4.3规划方案智能快速建模

规划方案比选问题是道路规划设计和方案确定的核心环节。通过编辑智能廊道模板，能够根据约束及边界条件自行判断并生成边坡/挡墙/隧道/桥梁断面。规划人员只需要掌握简单的平面、纵断面和横断面编辑功能，就能实现规划方案的快速建模、工程量统计和造价估算。智能快速建模的应用，打破了传统方案建模“规划人员出二维方案——AI/人工识图——AI/人工三维建模——规划人员复核三维模型”的冗长工作链，有效提升了规划方案比选的效率及准确性。

4.4 信息集成

传统规划编制模式下，方案的迭代往往伴随着中间方案的流失和流水账式的语言描述保留工作过程的记录，在回溯和汇报中造成表述和理解的不便。

应用游戏开发中广泛而成熟运用的虚幻引擎，将本项目三个立交的关键节点方案均保留节点方案形成的层层过程模型，同时以说明的形式凸显各过程模型的控制因素，如专业冲突、职能部门意见等，实现了全过程的信息集成。

虚幻引擎技术的应用，不仅解决了流程信息的流失问题，满足了回顾验证的需求；更重要的是将规划的宏大视角和把控力真正地由理想照进现实，在大量控制要素和多节点、多方案之间，实现了此消彼长、相互牵引、灵活组合的展示和操控。与此同时，在特定沟通/汇报场景，也能通过简易的筛选操作，定制重点突出的汇报平台。

4.5 虚拟交互

    规划应用平台预设标定本地化参数，如公交地铁人流数据、小客车接驳交通的需求、路径的选择意愿、岗亭/闸机的通行能力等。

经过前述步骤，多方案与城市宏观交通模型在平台上已完成了契合，可选择城市宏观模型下的具体规划方案，作为仿真评估的基础模型。

结合规划平台采集到的交通数据，以及由规划人口、用地情况、现状通勤、人口特征、出行OD分布等推演得到的预测交通量，交通仿真不仅可对施工阶段、交通预测特征年、高峰时段等常规阶段进行虚拟评估，还能对大型会议/展览、航空客运交通、疏港交通、客货分流等情况进行虚拟交互，评估项目建设及各拟定方案对城市交通的影响，并为交通安全评估、交通应急预案等实施、运营阶段的应用奠定基础。

4.6 指标验证

传统的城市规划方案缺乏BIM上数赋智的技术助力，往往存在对控制因素把握不足、设计指标拿捏不够的情况，常常在深化设计和实施的阶段才发现因安全净距不足、突破极限指标等“硬伤”，使得规划的指标难以实现，必须局部降低标准甚至重新规划以解决实施问题，阻碍了规划落地。

规划大数据平台在城市级数据的基础上，配合规划项目方案及控制因素的导入，以三维直观的方式呈现控制因素和工程方案立体模型的关系。通过碰撞检查及二次开发应用，能够快速检查规划方案各专业方案间及与数字孪生城市中既有建筑、管线等的冲突碰撞情况及安全净距的达成情况。

另外，通过项目虚拟交互和城市级规划数据的联动仿真，能够以规划视角“验收”相关规划指标，检验规划落地效果。传统规划依赖个人经验和主观判断，福洲路的BIM应用，依靠规划大数据平台的“算法和外部环境的交互——深度强化学习——优化算法”的良性循环，以BIM上数赋智的技术，辅助城市管理者和规划专家的经验检验和验证，大大提高规划决策和规划成果的科学性和落地性。

5 BIM规划应用总结

福洲路项目通过面向城市规划管理的规划大数据平台的建设，综合采用BIM、GIS技术、大数据、实时数据处理、交通仿真等多种技术集成及二次开发，探索出一条全流程、易操作、可复制的BIM应用总体方案，为城市规划管理工作带来了三个方面的提升：

（1）规划设计效率的提升

通过规划大数据平台，实现各专业信息完全互通，沟通效率提高；设计成果无缝应用于汇报展示，减少跨部门、跨企业的内业沟通负担，减少传媒表达的支出。

（2）规划数字化水平的提升

虚幻引擎技术的应用，解决了流程信息的流失问题，满足了回顾验证的需求。将规划的宏大全面视角和把控力引入数字化现实。与此同时，通过简易的筛选操作，定制重点突出的汇报平台，避免一次汇报一版文稿，实现规划过程的数字化、无/少纸化。

（3）城市规划管理智能化水平的提升

规划大数据平台与BIM/CIM平台数据可互通，且实现了规划全过程的信息集成，包括规划控制因素、专业间协同信息、职能部门意见、各方案仿真及规划指标完成情况等，实现了一模通用、宏观掌控、回顾验证等多种需求，提升了项目级城市规划管理智能化水平。

参考文献

[1] 向卫国，常海，李瑞雨，等． 前海集群市政工程 BIM 技术全过程应用研究［J］． 土木建筑工程信息技术， 2021，13( 3) : 44-50

[2] 丘涛，刘振新，刘鑫，等． 基于信息协同和数据集成的大型工程项目智慧建设———以深圳国际会展中心为例［J］． 土木建筑工程信息技术，2020，12( 1) : 46-53.