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摘要：城市化的进程逐步加快，城市的面貌日新月异，自改革开放以来我国走过了一条快速而粗犷且有效的经济发展道路。同时科学合理的城市的建设也变得尤为重要起来了，市政道路建设的质量在一定程度上决定了城市的发展。本文针对实际情况对BIM技术在市政道路设计中的应用进行了探究，对BIM在市政道路建设的推广应用提出了一些合理的建议和思考。
关键词：BIM技术；市政道路设计；设计；应用
BIM技术是随着计算机科学的飞速发展而逐渐兴起的一种数字建模模拟技术。BIM全称Building information modeling/Building information model，即建筑信息模型或者是建筑信息建模。BIM技术是大数据信息技术发展的产物，它是利用建筑设施实际的完整数据进行建模，在大量真实准确的数据基础上进行搭建并模拟。它相较于传统的施工建筑技术有着本质上的优势，传统施工建筑技术只能凭借经验和感觉在脑海中构建模型，不够直观、不够准确，而且一旦付诸施工成型则几乎不能对建筑进更改。运用BIM技术可以从根本上解决这些问题，BIM技术的应用使得建筑过程具备了预知性、可视性、模拟性和优化性极大特点。所以在市政道路设计中运用BIM技术可以使得施工过程更为准确，建设质量和效率得到非常大的提升。下面将从BIM技术的概念和特性、BIM技术在市政道路设计中的应用两个大的方面进行详细的论述。
一、BIM技术的概念和特性
BIM是一种数字建模技术，它既具备传统建筑手段的一些优点也具备其自身的一些优势，下面对BIM技术进行一个详细而全面的介绍。
（一）BIM技术的概念
BIM技术是以三维数字技术为基础，集成了大数据的核心思想而建立的一系列适用于工程项目的工程解决方案，BIM技术的基础是大量工程项目的数据。因此，从某种程度上来讲，BIM技术是对工程项目设计和功能特效的准确化数字表达。通常情况下BIM技术有两种定义，一种是从其实际工程意义上来定义的，另一种是从其学术科学上来定义的。从实际工程意义上来讲BIM技术就是方便使用者、施工者、设计者而制作的一款数字模拟软件。BIM的根本宗旨就是方便、简化施工过程，在进行施工期前，甲方和乙方可以根据BIM生成的模拟3D图形进行探讨，设计者可以根据实际的三维模型来了解甲方的需求，同时针对意见不同意的地方可以进一步研讨，而且讨论对象更为直观、具体。从学术科学上来讲，BIM技术就是大数据处理技术在工程建模方面的实现手段。但是BIM模型包含了特定建筑和设施的所有物理属性和成分，模型内容详细丰富，而且随着建模技术的发展，模型的机能和体制也发生了较大的变化。比如在传统建模技术上添加的人机互动技术使得BIM建模得出的模型具备一定的智能型，能够理解操纵者所提出的某些指令，从而达到模型与使用者交互得目的。
从上述两个方面来看BIM技术是一个处于不断发展中且应用前景相当广阔得理想数字化模拟建模技术。
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（二）BIM技术的特性
BIM技术是一项近年来刚刚兴起的技术，并且得到了快速的推广应用，除了新事物兴起所导致的哄抢效应外必定有着其自身的一些独特且实用的特点，下面针对BIM技术的特性进行一一介绍。首先是模型的可视化带来的便捷性。BIM技术在详细的实际工程数据上建立了工程项目的模型，模拟的是实际工程状况，所以不管是施工前还是施工中，施工人员和设计师都可以通过这个模拟图来修正、调整、监督甚至更改当前的实际施工状况。这是非常重要的一个环节，传统的施工只能依靠“老师傅”的经验进行建设，有时候会出现很多偏差，甚至超出“老师傅”经验范围，这时运用BIM建立3D模拟图就可以起到防范于未然的作用。其次是模型的信息化和信息的完整性。BIM技术用的数据都是真实的工程数据，只是在进行建模的时候将其抽象成立一条条简单的指令，例如窗台的长度、宽度、高度等，在实际施工中这是需要用尺子量出来的，但在建模的过程中这一信息只是三个数据，所以高度信息的建模过程使得实际工程项目得到了简化，同样的道理，在进行修正和更改时这一过程就显得简单而快捷得多；完整性是指建模使用得数据涵盖了工程项目的方方面面，不仅仅只简单地描述了3D模型的几何对应关系，还包含每个对象之间的网络拓扑关系，而且还包含了完整的施工信息。比如整个工程项目分为几大模块，每个部分的施工顺序、使用材料、人力分配、结构类型以及注意事项等等，如果进一步分类，还可以详细到安全质量监管、建筑材料稳定性及其耐久性的详细信息等。最后是协同作业，BIM技术的根本目的是方便施工，加快工程建设进度，所以一个完整BIM的建模系统必定具备通信、数据交互、和协同沟通的功能，这对于设计者、施工方、开发商都有很大的好处。
BIM技术的特性使得其在工程建模领域具备了无法比拟的优势，所以下面介绍一下BIM技术在市政道路设计中的应用。
二、BIM技术在市政道路设计中的应用
目前国内较为常用的BIM设计软件都是Autodesk公司推出的Civil 3D软件，Civil 3D是一款功能强大、性能优越的建模模拟软件，不同于3D Max单纯的图形建模功能，Civil 3D在视觉渲染、系统优化和模型的关联性等方面进行了改进。在道路设计、市政规划的等方面，运用BIM技术并在AutoCAD Civil 3D实现所取得的模型能够在很大程度上帮助设计人员简化设计流程，下面简单地介绍一下BIM技术在市政道路建设中的具体应用。
（一）地形处理及道路中心线的设计
地形处理是进行建模的基本步骤。地形处理分两种，一种是二维化处理，就是所有地形的高程点都设为0，查看每个点的高度可以通过查看每个点的注释来了解；三维化处理就是在二维图像的基础上加上高程值，即建立一个三维坐标系，高程值作为纵坐标值，但是计算机对数据进行处理时采用的时离散数据，为了确保图像的真实性，在进行数据次采集时可以多采集一些数据，这样的得到的最终效果是一系列连绵起伏的贴近真实情况的地形图。
道路中心线是进行道路设计的重中之重，道路中心线的设定直接关系到整个城市的交通问题。在进行道路设计时设计人需要考虑各种影响因素，包括车流量、行人流量、周边设施等，在得出一个较合理的路线之后将详细的数据输入到建模软件中去。在AutoCAD Civil 3进行设计时需要按照规范来设置适当的曲线半径、转弯半径、曲线长凳众多曲线要素。
地形处理和道路中心线的设计是BIM技术在市政道路建设的基本应用，也是最重要的设计组成部分。
（二）路面横纵断面的设计
横纵断面是描述路面基本情况的重要信息，横纵断面的基本情况反映了路面的坡度、宽窄、转弯等基本信息，所以在用BIM技术进行市政道路建模是必须将这些重要信息刻画进去。
在目前主流的设计软件中都集成有横纵断面设计功能，其基本流程是先绘制原路面的基本线文件，所谓线文件是采集缘路面的基本信息绘制的一个基本轮廓，没有高程、坡度等基本信息。然后在线文件的基础上进行坡度拉伸，坡度的高度和坡脚是从原始数据库中调用的实际数据，有些坡度失真的地方需要设计人员手动进行调整、拉伸，直至整个坡度曲线复合生成地形的三维图。路面坡形线生成了以后需要将坡形线、线文件和地形图整合到一起才能形成最终的模型。
三、结束语
在科学技术飞速发展的今天，数字模拟仿真技术也得到了快速发展，BIM技术作为工程项目进行建模仿真中的佼佼者越来越为大众所推崇，其在市政道路设计中的应用非常具有前瞻性，在不久的将来，相信BIM技术会在市政道路建设中发挥越来越重要的作用。
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论文作者:磨安勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/26
标签：技术论文; 建模论文; 数据论文; 模型论文; 市政道路论文; 工程项目论文; 坡度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;