BIM技术在交通设计领域的应用探索与思考

BIM技术在交通设计领域的应用探索与思考

魏鹏飞

云南交通咨询有限公司  云南省昆明市  650000

摘要：在现代化交通建设过程中，交通工程建设类型越来越多样化，为人们日常出行提供了极大便利。然而，在交通工程设计过程中，常常会存在一些问题，例如设计不合理、施工效率低下等，这些问题不仅会增加项目成本，还会对工程质量和安全产生不利影响。因此，如何提高交通工程设计和施工的效率和质量，成为了当前交通工程研究的热点之一。基于BIM技术的交通工程设计与施工优化，是当前研究的热点和难点之一。BIM技术作为一种基于数字化的建筑信息模型技术，可以帮助工程师和施工人员在交通工程的设计和施工中，提高效率、降低成本、优化设计方案、提高工程质量等。随着BIM技术的不断发展和应用，越来越多的交通工程开始应用BIM技术，以提高工程的效率和质量。

关键词：BIM技术；交通设计；应用

引言

BIM技术是基于现代信息技术和计算机技术发展融合而成的建筑信息应用技术,利用数字技术存储和传递建筑结构和构造特征,并以三维模式直观表述,实现工程设计、施工、养护、运营管理信息传递共享和工作协同,促进工程建设项目全程信息化。近年来,国家、行业和各地方政府主动作为,通过BIM技术政策和标准规范的发布实施,促进BIM软件和自主平台研发,开展示范工程建设等一系列措施,推动BIM技术在交通工程设计阶段的发展应用。

1 BIM技术定义和特点

BIM（Building Information Modeling）技术是一种以数字化模型为核心，将建筑和工程信息整合在一起的工具和流程。它是一种基于计算机的技术，用于建筑和工程设计、建造和运营过程中的信息管理。BIM技术的主要特点包括，①数字化模型：BIM技术是基于数字化模型的，通过建立虚拟的建筑和工程模型，能够实现多方面的信息整合和管理；②多学科协作：BIM技术能够将不同学科的专业人员整合在一起，共同协作完成项目的设计、建造和运营，以实现全流程信息共享；③可视化展示：BIM技术通过可视化的方式，呈现建筑和工程模型，使得各方面的参与者都能够直观地了解建筑和工程的各个方面；④实时更新：BIM技术能够实时更新建筑和工程模型的信息，从而提高信息的准确性和实用性；⑤信息共享：BIM技术能够将建筑和工程信息整合起来，实现信息的共享和传递，使得建筑和工程项目的各方面参与者能够更好地协作。BIM技术能够通过数字化模型、多学科协作、可视化展示、实时更新和信息共享等特点，提高交通工程设计的质量和效率

2 BIM技术在交通设计领域的应用

以某公路项目设计阶段BIM技术实际应用为例，介绍BIM技术在交通设计领域的主要应用点。

2.1方案比选与设计优化

公路设计方案的优劣与沿线地形地貌、地质条件、环境信息密切相关。传统的公路设计方法是利用二维CAD地形图依次进行平、纵、横设计，由于二维图纸表达不直观、信息载量有限，在方案比选与设计优化过程中往往需要结合地勘成果、外业调查成果、沿线影像等多种资料，经反复调整后才能得到满意的方案，耗时耗力。针对传统设计方法的不足，将工程BIM模型与具有GIS属性的三维地形模型、三维地质模型、倾斜摄影模型同平台集成。BIM模型结合三维地形模型可直观体现新建工程与原有地形交互关系，从而实现路基填挖和桥隧方案的快速比选；BIM模型结合三维地质模型可直观判断新建工程与地质条件的适应性，从而选择合理的路基处理方案和桥隧方案；BIM模型结合倾斜摄影模型，在仿真可视环境下，不同方案的工程量大小、工程难易程度、对周边环境的影响程度都一目了然，设计人员可快速完成方案比选与设计优化，提升设计效率和质量。

2.2创建数字地形模型

在创建项目的三维模型时，应利用BIM技术设置族库，对项目中的各项构件进行合理整合。在技术软件内，参数化软件可当成族，借助该类载体可储存大量项目参数信息。在进行三维模型的设计时，可遵照BIM技术的设计要求，设置多种构件族，对该类构件进行专业处理，有效缩减建模时间。在完成各项构件的模型搭设后，应将构件放置到对应的族库中，若此后工程项目建设用到该项构件，可及时提取出该类构件的具体信息，并依照项目建设的实际变化调整该项数据。比如，在搭建项目族库时，要先搭设基础族，然后成立墩台族，再建设主梁族，只有明确建设顺序，才能增强族库搭建效率。同时，还要利用BIM技术搭设工程的信息化模型。在设置BIM技术模型期间，要根据模型软件成立构件族，并创建全新族库，在对应软件中设置更为合适的项目文件，将各项构件族投放到项目文件中，科学改进各类构件的具体位置，继而生成信息化模型。在设置BIM技术模型时，要恰当分析项目的地质与地形条件，根据此前设置的主梁族库、墩台族库与基础族库挑选出合适的构件族，将不同类型的构件族放入项目文件内，再调整文件中各项构件的实际位置，建立信息化模型，增强模型数据的传递性。

2.3碰撞检查

公路项目涉及专业众多，沿线环境复杂多变，要想在有限的空间内对各个专业的结构物进行清晰、有序的布置，开展专业内和专业间的碰撞检查以及工程设施与周边建筑物、基础设施和用地的碰撞检查是十分必要的。由于二维图纸空间关系表达能力弱，采用传统设计方法开展碰撞检查工作较为困难。受益于BIM技术可视化、协调性等特征，设计人员可以在模型空间内轻松完成各专业之间的碰撞检查，可利用BIM软件自带的碰撞检查功能或由人工依据标准规范和项目要求检查模型构件之间、模型与周边环境之间是否协调。如工程下部结构与下穿道路、地下管网之间是否存在冲突，各专业结构安全空间、操作空间是否合理等。相比于传统的二维图纸复核，基于模型空间关系的碰撞检查更易发现设计细节问题，特别是图纸校审中不易察觉的空间问题，减少了设计变更，提高了设计质量与效率。

2.4可视化展示

公路项目在设计阶段时，设计单位需在设计联络会、项目咨询会、项目审查会、设计交底等多个场合与相关单位沟通设计成果。传统的方案展示方式是设计人员借助二维图纸将空间信息通过平面线条化、符号化进行表达，对于非专业人员理解困难，汇报效果往往不理想。针对上述问题，利用BIM技术的可视化特性，将设计方案以三维模型、实景、动画视频等方式直接呈现出来，可清晰有效地传达和沟通项目信息。相比于传统的方案展示方式，三维可视化状态下的项目方案更加直观，工程与周边环境关系一目了然，即使是非专业人员也能轻松看懂设计方案、理解设计意图，极大地提高了项目各参与方沟通和决策的效率，节约了沟通成本，有效地推动了项目进展。

2.5实现工程设计和施工无缝衔接

交通工程的设计流程是一个复杂而又多样化的过程，需要涉及到各种不同的技术、材料、建筑标准和法律法规等方面的内容。在传统的设计方式下，设计团队和施工团队之间的信息传递和沟通往往不够顺畅，可能会出现设计与施工不符、误差较大等问题。而采用BIM技术可以实现设计和施工的无缝衔接，将设计模型直接转换为施工模型，从而避免了信息传递和沟通的障碍，提高了工程的效率和质量。BIM技术在交通工程设计中的应用可以大大提高设计效率、精度和可靠性，同时实现设计和施工的无缝衔接。因此，采用BIM技术是交通工程设计的重要趋势之一，可以为交通工程的规划、设计、建设和维护带来巨大的效益。

结语

BIM技术是交通行业走向数字化的重要支撑，是设计企业进军国际市场竞争的必备能力，BIM技术开启了由信息化向自动化的转变，提供准确的三维信息模型，自动生成二维图纸，解决了设计工作庞杂、容易出错的问题，推动了设计思维、工作流程、协同方式乃至建设模式的深刻变化，变革了传统勘察设计流程与手段，因此，实现交通领域全专业BIM设计是勘察设计企业的终极目标，真正实现BIM技术在交通设计阶段的应用价值。

参考文献

［1］张弛，王建伟，沈照庆，等.公路BIM与设计案例［M］.北京：人民交通出版社，2018：19-21.

［2］中国公路学会.中国交通BIM产业发展研究报告（2010-2020）［R］.出版地不详：出版者不详，2021：16-17，27.

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［5］刘海强，张伟，吴海俊.基于BIM模型的交通大数据应用研究［J］.市政技术，2018（3）：37-38，41.