基于BIM技术的市政交通工程设计与优化方案研究

基于BIM技术的市政交通工程设计与优化方案研究

左海丽

天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 天津市 300000

摘要：文章对机场设计阶段各市政交通工程之间、各市政交通工程与相关建筑工程之间的基于BIM技术的碰撞检测、漫游审查与设计方案优化进行了研究及经验总结，旨在更好地提高项目市政交通工程及相关建筑工程的设计质量，为BIM技术在项目全生命周期的应用提供基础理论支持，也为国内项目的建设提供实例经验参考。

关键词：BIM技术；碰撞检测；机场市政交通；设计协同

引言

轨道交通作为城市建设的重要组成部分，对城市的交通发展有重要意义。轨道交通工程涉及范围广、周期长、工程量大、对周围环境影响大，在工程管理过程中积极应用BIM技术，可以有效规避轨道交通工程的不良影响，及时解决轨道交通工程中的问题，避免轨道交通工程的运行受到影响。

1城市道路交通基本分析

从宏观概念上讲，可以将道路交通中的道路划分为通行快速路、交通主干道、交通次干道和支路这四种组成方式。通行主干道是快速交通发展的基础性组成部分，能够使人们在出行时享有更快捷的交通便利条件。在交通管理部门的协调下，能够对道路交通中通行快速路的堵塞现象进行强有力疏导，与城市其他干道进行高效连通，使城市道路衔接成一个整体，让城市道路运行趋于高效安全。交通主干道则是连通城市外部的主要枢纽部分，在科学合理规划出车道数量的基础上，结合交叉口逐渐扩大的通行设置，使机动车在交通道路中通行更为便捷。通行主干道在前期规划设计阶段是为机动车交通提供服务的基础，因此要在结合实际需求的基础上对其做好规划设计。交通道路中的次干道可以归属为城市生活环境的组成部分，支路则连通城市的生活区和各个街巷小路，通过在支路基础上建立的各类生活区和公共区域，与次干道共同组成城市生活环境。相关管理部门可以在支路上建设公共交通专用线路以及自行车道等。

2、BIM技术介绍

BIM（BuildingInformationModeling）技术的载体为三维数字化技术，可以结合建筑工程项目，从建筑设计直到施工、竣工等阶段制定全过程生命周期管理体系，及时将与建筑项目有关的信息进行关联，实现全过程管理控制，促进不同企业与部门之间的协同工作，为工程项目提供信息库，方便工程项目管理，保证项目质量。

3、BIM技术的市政交通工程设计与优化

3.1搭建BIM实施环境

BIM实施环境包含两项内容：一是配置BIM实施所需的软硬件；二是组建专业的BIM实施团队。（1）BIM软硬件体系：应充分考虑项目的实际工程概况（如机场项目体量大、专业多、协同困难等特点），考虑全生命周期过程中的数据交互、信息传递可行性与流畅性，结合项目拟实施的BIM技术应用点，以及BIM实施所需的服务器、建模、展示和移动应用等，以此确定项目具体的软硬件配置。（2）BIM实施团队体系：应充分考虑项目BIM技术应用模式、BIM技术实施组织方式、业主单位组织架构、项目参与单位等。某项目选择组建项目级BIM中心，机场建设指挥部与BIM顾问一起在BIM中心工作，以指挥部为主，共同指导和督促各设计BIM人员开展设计阶段BIM应用。

3.2横断面设计技术

城市道路交通工程设计的时候，横断面设计技术运用的情况之下应该注重多个层面。工作人员在把握道路功能之下，联系相应的功能需要，合理划分为不同的相应服务功能以及具体类型。断面形式要进行相应的物理分割控制。同时，在交通流改变的时候，必须合理地运用。以一板块和两板块为着手点，在行人和非机动车层面上要创设平面处理模式，把机动车和非机动车有效分离，以高差模式为主，不需要采取分割带进行分离。总之，在横断面设置的时候，必须按照工程施工的实际标准和方案采取工程设计，要结合道路功能的相应需要做好路面的等级划分，设计当中应该把车辆和行人有效管理，并将其有效地渗透到设计行列当中。

3.3交叉口设计时的技术要点

在设计交叉口必须要满足几点要求：一是交叉口必须要和道路流量相适应，结合城市交通的实际要求进行设计；二是要对道路空间进行合理地规划，以便于车辆顺畅通过；三是要合理增加交通节点，有目的地改善交叉口的交通状况。在设计城市道路的时候，为了保证交叉口车辆、行人可以顺畅、安全地通过，要尽可能地缩减交叉口路缘石的大小，采取合理的措施，降低车辆行驶的速度，同时，在交叉口的位置，还要对大型车辆转弯时候的内轮差进行综合考虑。在布置公交站点的时候，要结合乘客的实际需求，尽量缩减站牌到交叉口的距离，尽可能为乘客乘车提供便利。

3.4碰撞检测及漫游审查

BIM模型三维可视化特点与碰撞检测技术有助于多专业设计协同问题的发现和解决，有效提高设计沟通协调效率。在初步设计方案模型完成后进行碰撞检测，整个碰撞过程将分为“硬碰撞”和“软碰撞”，“硬碰撞”是各工程间实际发生的碰撞问题，而“软碰撞”是指各工程间虽未发生实际碰撞但预留的空间无法进行相应的施工操作。整理碰撞检查结果，形成碰撞检测以及优化建议报告，具体分为单专业设计问题和多专业碰撞问题，交由设计人员进行优化，通过不断的协调碰撞优化设计结果，确保在正式施工图前解决所有冲突，实现设计方案最优化。在此过程中，通过整合机场模型创建一个虚拟的三维环境，用动态交互的方式对未来的市政交通工程进行全方位的审视，模拟市政交通运行流线，实现多种设计方案、多种环境效果的实时切换比较，辅助专业设计完成设计方案的优化。

3.5、BIM计划以及团队建设

在轨道交通工程中应用BIM技术时，要注重打造专业的BIM团队，及时优化团队结构，细化管理层级，为团队结构的完善与BIM技术作用的发挥创造有利条件。BIM技术应用团队建设中，应确保每个单元项目团队的专业性，尤其是对信息技术的掌握，可以定期组织专业培训，培养团队正确的责任意识与团队意识。建立BIM技术团队后，应合理安排工作人员，使团队分工合作，在各专业工作人员的相互配合下完成项目处理工程，并且制订详细、科学的备选方案，以专业的BIM团队提高轨道交通工程施工与管理质量。

结语

项目设计阶段全专业全过程深入应用BIM技术，建立起了基于BIM技术的建设管理新模式。由项目指挥部牵头，BIM顾问组织和协调，在各设计单位的通力配合下，设计阶段BIM技术在市政交通设计优化方面的应用取得了一定的成效，真正做到了设计图纸“零碰撞”。另外，通过搭建BIM协同管理平台，将各参与方真正融入一个BIM管理平台进行协同工作，有效实现了跨组织的文件及模型管理，提高了各方的沟通效率。然而，在此次课题的研究仍存在不足之处。因为地铁、大铁项目出站段不属于机场建设范围，而项目GTC下部结构又与地铁、大铁项目出站段结构顶板连接，尽管项目建设指挥部充分考虑了GTC与地铁、大铁的衔接，但是地铁、大铁建设期与机场不同步，相关建设单位无法为项目建设指挥部提供BIM模型进行方案验证，可能存在施工过程中GTC与地铁、大铁冲突的隐患。因此，建议在规划项目及配套工程建设时，把地铁、大铁项目出站段总体纳入机场建设范围，或建立联合指挥部，应用BIM技术综合解决GTC与地铁的衔接问题，避免现场拆改，节约建设工期，提升项目品质。

参考文献

[1]曹少卫.BIM技术在大型铁路综合交通枢纽建设中的应用[M].北京:机械工业出版社,2017.

[2]吴友峰.试论市政道路工程项目前期阶段管理的侧重点[J].散装水泥,2022(3):60-61,63.