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摘要：当前我国市政道路建设正从短平快的发展路线逐渐向复杂、具有创造性的发展路线过渡，这就对市政道路的设计提出了更高的要求。传统的二维设计方式显然已经不能满足当前市政道路的设计需要。本文将BIM技术作为切入点，简要探讨了其在市政道路设计中的应用优势，并对其具体应用进行了研究。
关键词：BIM技术；市政道路设计；应用
引言：改革开放以来，我国经济迎来了飞速发展的时期，工业、制造业、建筑业得以高速发展。对于我国城市道路建设而言，越来越多的项目开工建设，对工程的工期、质量和技术要求也越来越高。然而城市道路的设计与建设是一项复杂的系统工程，需要确保各阶段衔接顺畅和各专业协同设计。BIM技术在市政道路设计中的应用对于提高设计效率、提升市政道路的设计水平等有着重要的意义。
1.对BIM技术的概述
“建筑信息建模”简称为BIM(Building Information Modeling)，最初由美国乔治亚理工大学的查克•伊士曼博士提出。其被定义为:“建筑信息建模是将项目的施工进度以及项目的各项信息包含在各三维模型中，并且这个模型涵盖了项目的全生命周期。”BIM理论中的项目信息具备以下特点:
①统一性
由于项目所需要的信息来自不同专业不同人员，并且格式各异，信息管理起来难度大。在传统的工程项目管理中同种信息往往会因为缺乏有效的管理工具而被不同参与方多次创建与修改，而BIM信息在模型的基础上完成架构拥有格式统一的特点，可以重复多次使用而无需再创建，修改也较为简易。
②集中性
建筑行业涉及多种施工工种，包含多个参与主体。在项目建设过程中各个工种的作业相互交叉，不利于高效管理。而BIM可以借助多种方法实现对这些多层次、多渠道、多环节的资料的统一收集，集中管理与存储。
③信息共享性
项目的信息需要在各个参与方之间流转，因此项目信息共享对各参与方实现协调工作具有莫大的帮助。BIM模型所包涵的信息可以流通在不同参与者之间，以及时的发现项目中存在的问题，并对此进行修改，以提升各个专业之间的协作程度。
④信息压缩性
工程项目在各个阶段所包含的信息量十分巨大，这就增加了管理的难度。而BIM模型包含了项目整个阶段所涉及的几乎所有信息，这将有效压缩信息量。
⑤关联性
BIM模型在设计过程中就在创建构件的同时赋予与其相关联的信息，例如，在创建窗户的同时输入其材料以及单价等信息，这些信息基于同一个对象并且具有良好的关联性，后期若需要对模型进行修改将会变得相当容易。
2. BIM理论应用于城市道路设计中体现的优势
2.1 BIM理论在城市道路设计中应用的优势
目前，国内的城市道路设计所采用的软件大都是基于二维平面的，对信息沟通、资源调配、进度把控、设计标准化等问题处理的不够完善。对于BIM技术应用在城市道路设计中所体现的优势归纳如下:
①道路三维模型设计
在地形图处理中，运用Civil 3D软件，从图形对象创建点对象或者转换文本点的方法，能方便的从各种源数据迅速灵活的创建三维的数字地形，方便设计师进行地形图的处理。也为后面道路纵断面设计和道路土方量计算提供精确的初始数据。
②信息共享与交互
由于数据都是来源于模型，因此可以实时的获得新的报告，这样能够更加迅速的对设计变更作出响应。
道路工程师可以将纵断面、路线和曲面等信息直接传送给结构工程师，以便其在软件中设计桥梁、箱形涵洞和其他交通结构物，达到多专业协同设计的目的。
③工程量计算与分析
利用DEM的方法，可以更加迅速的对现有曲面和设计曲面之间的土方量进行计算。使用Civil3D软件生成土方调配表，可以得到适宜的挖填距离，需要移动的土方量以及其移动的方向，同时确定取土坑和弃土堆的可能位置。
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④碰撞检查与施工模拟
BIM技术的碰撞检查可以有效解决传统方法造成的设计缺陷，例如很难通过肉眼识别的设计错误以及各个专业设计之间的碰撞;BIM提供的施工模拟也能够在项目实际建设前评估施工规划，从而大大的降低施工成本。
3.BIM技术在市政道路设计中的应用
BIM技术在市政道路的设计中有着重要的应用，当前的市政专业对于BIM技术十分重视，其中常用的BIM设计软件是Autodesk公司推出的Civi13D软件，具体来说，BIM技术在市政道路设计中的应用主要有以下几个方面。
3.1地形图绘制
一般来说，市政道路勘测单位会提供常用的两种地形图:一种是二维地形图，在二维地形图中，高程点的实际高程都被设置为0，而具体的高程则以数字的形式在高程点旁边进行标注;另外一种是三维地形图，三维地形图中的高程点的实际高程与标注高程相一致，即在三维地形图中，高程点的标注的高程就是其实际的高程。
3.2道路中心线绘制
BIM技术在市政道路中心线设计绘制中的应用主要有以下步骤:①中心线插入:事先对市政道路中心线进行分析和优化，在确定之后，将市政道路中心线插入到3D地形图中;②中心线转换:在3D地形图中对市政道路中心线进行转换，有市政道路中心线转换为多段线;③路线创建:在路线菜单下有从多段线创建路线这一项，对此项进行单击，将市政道路的中心线进行选中操作，此时会弹出一个路线输入的对话框，将路线的名称在此对话框中输入，之后对路线的标签集以及路线的样式进行选择，最后单击进行确定。
3.3道路纵向断面设计
就目前来看，我国常用的道路设计软件在道路纵向断面设计这一方面都有着一定的功能完善，当前道路设计软件中主要的道路纵向断面设计流程为:首先对原地面的线文件进行编制工作，然后通过设计软件生成原地面线，之后，在已经生成的原地面线上对拉坡线进行绘制，并在绘制的过程中不断对拉坡线进行调整，使其能够满足既定的设计要求，最后将拉坡线以竖曲线设计文件的形式进行储存，将存储中的原地线文件、后来生成存储的竖曲线文件进行调用，最终生成所需要的市政道路纵断面的设计图，从而完成了道路纵向断面的设计。
3.4道路横向断面设计
Civi13D软件的设计过程即是整个市政道路的装配过程，在设计的过程中要综合考虑各种影响因素。具体来说有以下几个步骤:①创建装配:在Civi13D软件中的道路下拉菜单中有装配创建的命令，单击下拉菜单中的装配创建命令，此时会弹出装配名称输入的对话框，点选此对话框，在对话框中输入具体的装配名称，之后点击确定键，完成装配创建和装配名称的确定;②插入装配基准线:在对屏幕任意位置进行鼠标点击的过程中，会将带有圆形标记的竖线插入到Civi13D软件中，这条带有圆形标记的竖线就是我们所要选择的装配基准线，也就是我们上文中所提到的市政道路中心线;③部件装配:Civi13D软件中道路菜单下有“部件工具版选项板”，Civi13D软件程序中自带部件，利用Civi13D软件程序中自带部件就可以完成相关装配;④装配步骤:首先对标准的横断面进行装配，保证横断面的装配要求，在横断面装配完成之后，要分析市政道路之后的设计需要，根据具体的设计需要分析结果来进行其余的装配添加，Civi13D软件有着关联性和动态性，Civi13D软件设计的市政道路参数数据模型能够实时、快速地进行相关装配更新。
3.5道路建模设计
在道路下拉菜单中有创建道路的命令，对此命令进行点击，此时会出现相关道路创建的提示，根据具体的提示来完成对市政道路路线的选择以及市政道路标准横断面和纵断面的装配。在以上工作完成之后，会弹出一个关于道路组件逻辑口标的对话框，此时，应当以市政道路宽度变化为基础，创建出相应的区域，并以市政道路组件为对象，为其指定出正确的、合理的、适应的市政道路组件。
4.总结语
可以说，当前三维可视化技术己经成为设计行业中的一大热点，通过对道路进行建模，可以获取道路的三维模型，再利用可视化技术就可以在计算机上实现对道路的模拟，从而制作出具有真实感的三维效果图与动画等。随着计算机软硬件技术的发展，道路三维模型在道路设计中越来越受到关注，己成为国内外交通发展的必然趋势。
参考文献：
[1]何关培，李刚.BIM应用给建筑业带来什么变化[J].中国建设信息，2010(2):10-17.
[2]杰里•莱瑟林，王新.BIM的历史[J].建筑创作，2011(6):146-152.
[3]何关培.BIM总论[M].中国建筑工业出版社，2011.
论文作者:张毅
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/11
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