摘要：在最近几年中，BIM技术获得了快速发展。在2016年，我国的交通运输部也出台了《关于实施绿色公路建设的指导意见》，指出需要加强对建筑信息模型( BIM)新技术的应用。为促进和落实该项决策，本文针对BIM技术进行了研究和探讨，并分析了在高速公路建设中的具体应用。旨在为相关研究提供参考。
关键词：BIM与GIS技术；高速公路项目；动态管理；
一、我国BIM与GIS技术的应用现状
在政策方面，发改委、交通部、住建部等多个部委均发布推进BIM的政策文件。其中，住建部发布的《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中，预计2020年末，新立项项目勘察设计、施工、运营维护中应用BIM的项目比率应当达到90%。2016年，交通部也将建筑信息模型（BIM）技术列于《交通运输重大技术方向和技术政策》的第一位。然而,国内外对于BIM技术应用于桥梁工程存在一定的差异。首先，国内桥梁工程BIM推广度较低，英美等发达国家相比在BIM技术上发展较早，应用范围十分广阔，包括房建、水利、桥梁和道路多个领域。中国由于BIM技术起步较晚，运用BIM的案例大多还局限在房建范围内，约占BIM工程总数的80%。在基础设施领域，依据Autodesk与DD&A的调查，国内水电行业已开始涉及BIM，约10%的新建和待建水电项目应用BIM技术。在铁路和城市规划领域，仅有2%至3%的新项目应用BIM。应用BIM比例最低的是道路和高速公路领域，只有不到1%的新项目运用了BIM。这1%的项目往往是“港珠澳大桥”这样的世纪工程，但这些世纪工程与一般性的桥梁工程在投资额、施工技术方面具有显著的差异，其经验也难以移植于一般性桥梁工程，所以以国省干线桥梁工程为研究对象，研究成果更具普适性。其次，国内BIM应用点有待拓展，依据中国建筑学会关于BIM应用点的调查，建筑物三维可视化、管线综合与碰撞检查、工程量计算以及施工进度模拟是国内使用最多的应用点，占比均超过50%。但是使用专项施工指导、进度成本综合管控、促进信息沟通等应用点的工程分别只有5%，3.6%和9.5%。整体来看，国内BIM技术应用点零散，提升空间较大。再次，BIM的配套管理亟需完善。在国外，BIM的管理价值不断被认可，BIM技术被认为能够促进各参与方的信息沟通，其项目管理功能越来越受到重视。如美国著名的BIM Handbook分别针对业主、承包商、建筑师等不同角色，阐述了各自的BIM应用方式。相反在国内，“重技术，轻管理”的现状往往导致BIM技术未必能充分发挥作用。有效的BIM的管理体系能够充分发挥BIM技术的作用，将信息孤岛进行连接，从而将分布式、离散式和阶段式的信息融合。然而，管理制度的不足也造成国内BIM技术在项目各阶段应用存在概念混乱、应用效益无法准确统计等现象，严重阻碍了BIM技术在我国工程领域的推广应用。
二、BIM与GIS技术高速公路项目动态管理平台应用的价值和意义
（一）指导关键工序的施工建设
在高速公路工程项目建设中，不但是有着复杂的地理环境，更是需要牵扯到很多的复杂工程项目。也正是因为这个特点，在高速公路工程中，存在着设计复杂的问题，并且构件很多，单单是依靠传统的二维图纸，已经不能满足使用的需要，并且在实际中，常常产生冲突。有很多问题是只有等到施工的过程中才能够察觉，这就大大影响了施工的进度，增加了成本，导致施工存在安全隐患。利用BIM、GIS等技术，可以使得在施工中，在BIM模型的基础上，分析和模拟施工计划，并且做好对优质资源的利用，不断优化施工方案，从而促进施工的发展。尤其是在那些复杂的工序上，采取BIM模型，能够进行形象的展示，有效进行可视化施工交底，做好工程建设。
（二）对工程进度进行综合管控
采取传统工程管理常常不能快速地得出精准的计算工程量信息。特别是容易产生工程变更，造成效率低下。利用BIM模型，能够促进工程量计算功能的发挥，在产生变更时候，能够及时做好模型的更新，再次进行导出便可以获得新的量单。在实际中，把BIM模型和进度以及工程量结合在一起，能够构成BIM 5D模型，这个模能够形成在不同时间的3D视图，并且还可以对工程量消耗进行有效的自主核算。这样就防止了粗估冒算，能够得到真实的盈利水平，从而促进项目的效率的提高，促进精细化管理的实现。
（三）提高工作效率
使用BIM技术，能够做到事前的模拟，对信息进行有效的共享，并且能够及时发现在施工中存在的问题，并且做到有效的交流和沟通。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为保证有效的沟通和分享，需要针对BIM软件，形成有效的应用制度，建立BIM的应用导则，从而对不同的人们在使用BIM技术的过程中进行规范和指导，从而保证在BIM系统利用时的准确性。BIM的技术在应用过程中，需要确定建模规则，并且选择合适的软件，保证正确的操作流程。在技术人员的工作中，需要严格按照BIM的技术应用导则，才能做好信息管理，促进信息共享。
三、系统实现方案
在BIM的建设项目动态管理平台的开发中，模型需要利用动态管理系统WBS，并且分解清单挂接，从而促进BIM系统的可视化和协调性，加强其优化性。提升建设业主、设计单位、监理单位、施工企业对项目的综合协同控制管理能力;助力施工单位合理制定施工方案，保证施工质量，减少返工，节约工期，使施工过程有序可控，交竣工时提供全要素可视公路信息模型，为公路运营科学管理水平提升奠定基础。
本系统将实景模型与数字模型的融合显示和动态加载呈现在GIS中，通过GIS和BIM技术的结合，采用无人机倾斜摄影技术进行沿线三维地貌数据的采集与3D模型重建，同时结合施工图对高速公路全线进行基于BIM技术的建模，并基于GIS将实景模型与图纸模型进行融合显示。同时本系统引入WBS分解技术，以WBS作为项目动态管理系统中所有信息的主线，联系工程质量、计划进度、投资控制等信息传递。为实现对工程精细化管理的目的.按照相应的分部分项划分标准对工程进行拆分，细化到构件单元，并且通过WBS将各业务模块进行紧密的关联，具体包括建立模型、计划进度、计量支付、工程变更、质量、文档资料等。通过进一步分解细化管理指标，制定工程的管理办法、流程和表单，采用WBS实现管理工作与实物工作的对应统一，设立管理指标体系.创建项目动态管理系统。根据工程计划和实际进度按照分部分项动态加载三维模型，直观地将工程进度、现场物联数据等信息接入呈现，做到数据的可视化。
通过实景建模技术，完全还原项目现场实际环境。在整体实景模型上精确定位出本项目所建区域范围，结合原有道路以及场地情况对后续施工期间的交通疏解提供重要的现场参数以及设计依据。例如，在杭州绕城高速公路西复线建设中，除全线道路外，还有桥梁71座、隧道25座、互通立交14处需要进行数字建模，超过90平方公里的面积需要覆盖，且需满足分部分项的施工步骤与项目进度展示所需最小粒度的建模要求。数字建模需要和实景建模融合显示，工作量巨大，建模质量要求高，数字建模小组放弃平时休息时间，积极向设计单位及施工单位请教，确保图纸的理解正确。在这种数据采集工作量巨大、时间紧迫的情倪下，实景建模组成员不畏高温酷暑，分班组、多架次协同作业，积极开展数据的采集与建模工作。动态展示系统采用B/S架构，需要将以标段为单位的实景模型加载到系统中。按照施工实际进度动态加载数字模型。当前通过专用倾斜摄影软件创建出来的模型，存在较高的精细度，其特征点多.如大源互通的实景模型，3公里长就存在700万个三角面，这样必然导致实景模型占用存储空间巨大，对于当前主流技术架构的3D模型加载及渲染处理性能提出了一定的技术挑战。为此项目组请教计算机专家进行了技术攻关，性能上得到了优化，有力地确保了模型的加载质量与项目进度。通过一个半月完成了系统开发和部分BIM模型搭建，并上线运行，三个月完成了全线BIM模型搭建应用。
四、结束语
在本系统中，主要是利用了BIM和GIS技术，形成了综合的管理应用平台，将其应用在交通领域中，并且通过“互联网+”，给交通工程的项目管理带来了可靠的管理方式。通过高效、便捷的技术，提高了工程项目的精准化管理，也促进了精细化管理的进程。
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论文作者:姚凯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/23
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