2.云南省交通运输厅 云南昆明 650031
3.云南省交通发展投资有限责任公司 云南昆明 650228
4.苏交科集团股份有限公司 江苏南京 210017
5.云南路模信息科技有限公司 云南昆明 650228
摘要：BIM技术已被广泛应用于建设工程项目的勘察、设计、施工、运营、维护的整个生命周期中，具有方便各参与方协同工作和解决问题、减少信息转换错误、提高工程质量与安全、节约工程成本、缩短工期等优点。但是，在国内发展比较晚，尤其是在高速公路行业，仍然处于起步阶段。国内在高速公路建设中对BIM的应用研究，主要集中于施工、运营、维护等管理阶段。从相关分析可知，BIM在高速公路设计中的应用研究较少。基于此，本文根据研究提出了技术路线，简要分析了其在设计阶段中应用的有关内容，仅供参考。
关键词：BIM技术；高速公路设计；应用分析
1分析BIM技术的优势
第一，BIM技术能够实现可视化。BIM的一种基本功能是对建筑物三维模型进行构建。传统设计图纸是二维图形，基于设计人员想象才能实现二维图形向三维图形的转变，当今社会建筑物与道路桥梁等的结构日益复杂，凭借想象绘制模型是不可能实现的。BIM的建模能够实现可视化，为不同时期各个工种的可视化沟通提供了便利，从而提高了设计的效率。第二，BIM具有协调性的优势。通常工程包括建筑、机电、结构等各个相关专业人员，传统设计过程中不同专业信息不兼容的问题时有发生，比如预留洞口尺寸不准确、结构和管道出现冲突等。BIM技术可以提供简明、直观的设计方案，易于不同专业人员的交流，使设计品质提升。第三，BIM技术能够实现模拟。采用BIM技术中的施工模拟软件，基于施工组织对进度计划进行制定。BIM一方面能够对现场施工进行模拟，另一方面能够对人员分配、设备材料等进行模拟，为施工提供直观的建筑建造的顺序。另外，施工过程中，在施工现场通过数码设备的安装，项目负责人可以在中控室对现场实际情况进行了解，实现了远程管理工程项目。
2总结BIM技术在高速公路设计应用中存在的难点
（1）软件技术不成熟。目前能应用于高速公路设计的BIM软件以国外软件为主，具有较大的开放性，同时与中国规范的贴合度不深，本土化工作尚未完成，需要结合本国规范及设计习惯进行相应功能的二次开发。（2）硬件配置需求高。由于高速公路本身的项目特点，除包含高速公路设计自身信息之外，还需要沿线周围的地质、地貌以及其它自然、人文信息，往往导致模型体量较大，在建模及相关信息处理过程中需要较高的硬件配置。（3）缺乏相应的标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于整个行业处于起步探索期，相应的标准和规范尚未出台，对于相应功能的探索缺乏整体的导向，相应数据接口及数据格式、信息的交付标准也不统一。目前阶段仍以业主的需求为主导，缺乏全行业整体的规划、规范与管理。
3研究BIM技术在高速公路设计中的应用
3.1软件平台选用
高速公路项目涉及到多个专业，每个专业BIM模型设计理念和附加信息不同，因此，需要多款软件进行协同工作，并且要求模型及其信息能够在各软件之间兼容。Bentley系列软件文件格式统一，专业覆盖面全，适用于大型基础设施，尤其是特大复杂工程。许多大型水电站均是基于Bentley平台进行建模。因此，本文选择Bentley系列软件作为技术支持，分述如下：①PowerInroad：公路工程和隧道工程的建模软件，可在三维环境下进行平纵横设计；②OBM：桥梁工程建模软件，可以快速进行迭代设计，生成参数化桥梁模型；③ABD：房屋、结构、机械、电气等建模软件；④LumenRT：模型渲染软件，在保证模型精度的前提下，提高模型可视化效果；⑤MicroStation：Bentley系列专业软件研发的基础平台。
3.2仿真模型的设计
通过对高速公路建筑工程状况的分析，在BIM技术使用中，可以结合建筑工程的施工特点，进行工具平台的设计，以实现工程建设条件与建设目标的设定，逐渐形成三维的工程设计模式。通常状况下，在BIM技术仿真模型设计中，应该做到：第一，在高速公路施工中，用户可以通过权限的设定，进行施工建设数据的获取及运用。第二，在各项工程参数分析中，通过输入以及输出数据的分析，实现高速公路三维模型的设计，以保证高速公路施工生产的稳步进行。第三，工程程序设计人员，应该按照程序内容进行交流平台的构建，通过各项工作的分析以及高速公路施工状况的研究，实现设计程序的优化，以提高高速公路施工的整体效率。
3.3基于BIM模型的空间冲突检测
可以根据施工图及场地布置图建立施工预留预埋件、机电设施、大临设施、附属设施等模型，利用工程范围内主体结构模型和Navisworks软件对结构主体跟施工预留预埋件、机电设施、大临设施、附属设施进行空间冲突检测，是否符合设计要求，若不符合要求应当修改设计，并修改模型，再次进行空间冲突检测，输出空间检测报告并提交给上级，直至检测结果符合要求，机电设施、大临设施的空间布置为最佳方案。采用BIM技术可以进行三维施工空间的布置，通过3D模型动态地对施工现场的临时设施、场站、各种加工操作场地和大型机械设备进行规划布置，从多种方案中进行对比分析，选择最佳方案。施工人员通过可视化施工技术交底可以熟悉并准确掌握现场生产建造情况，对施工方案提前进行模拟预演，加快了生产进度，保证了施工质量，从而更好地开展下一步工作，做到节能减排、绿色施工。作业区域相对较大，临建工程和临时设施相对较多，场地的布置具有多样性，临时便道的设置，临时设施的存放等都会与施工作业区发生关系，甚至会影响地方交通。因此需要通过BIM技术进行三维施工空间布置，通过3D模型对施工现场的场站、临时设施、各种加工操作场地和大型机械设备进行规划布置，从多种方案中进行对比分析，选择最佳方案，以减少立体施工与周围环境，主体结构与临建工程、临时设施的空间冲突。
3.4基于BIM模型的工程计量
给模型每个部位添加工作量、施工日期、完成实物照片、质检资料照片等信息，在计量时只需标记完工部位即可导出当期工作量，且可以直观的看出某部位的资料是否完善，混凝土龄期是否达标等，方便根据业主允许的计量条件更改计量报表。在工程计量之前，可以提供与中间交工状态一致的BIM模型。利用模型可以快速直接地导出所需要的工程量表，此工程量表可以供编制计量红线和中间计量工程量复核使用。
4结束语
BIM技术具有较强的可视性、协同性、模拟性和准确性，能够大大提升高速公路工程设计的效率与质量。当前，我国工程建设中对于BIM技术的应用尚处于初级阶段，因此，应该加强BIM技术的研究，实现BIM应用软件的不断优化，为我国高速公路工程设计奠定坚实的基础，推动我国的现代化建设进程。
参考文献
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[3]解晓明.BIM技术在山区公路工程项目全寿命周期管理中的应用[J].公路工程,2018,4304:296-300.
论文作者:李勇兵1, 林梦果2, 李鹏3,李健4, 李洪雨5
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/30
标签：模型论文; 高速公路论文; 技术论文; 设施论文; 工程论文; 软件论文; 建模论文; 《工程管理前沿》2019年第17期论文;