公路BIM技术研发与应用教材

公路公路BIM技术研发与应用郭腾峰 日期：2016-0９中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安纬地软件汇报内容汇报内容BIM对公路工程意味着什么？BIM三维设计设计过程三维化、所见即所得仿真分析与评价多专业、多角度提交BIM成果为建设期和运维期提交BIM模型和数据信息等成果建设与运维管理施工组织推演、进度与质量、工程量统计、资产与养护管理汇报内容汇报内容一、背景二、BIM三、BIM仿真分析技术四、BIM数字交付BIM基础标准六、一些观点和认识一、背景一、背景一、背景1 一、背景1 国家、行业各层次驱动行业驱动交通运输部刚启动BIM技术体系研究项目一、背景中国交建集团大力支持一、背景中国交建集团大力支持1集团大力发展 2014.4 2014.9 一、背景2 2014.4 2014.9 一、背景2 实际工程项目研发 2014.5 项目策划、需求调研 2014.5 一、背景3 一、背景3 项目协调中间协调、汇报一、背景4 交流与学习上海中心参观学习一、背景4 交流与学习公路学会计算机年会一、背景4 交流与学习建筑工业信息化研讨会一、背景5 一、背景5 广东信茂高速公路平台安装部署一、背景一、背景况 近20维集成CAD解决方案。、安全评价……约95用纬地软件完成的。一、背景一、背景中交一公院研发与应用概况 发布“路线三

探索成功“数字公路平台构

（BIM

研发信茂高速公路数字公路平台系统

参加交通部ＢＩＭ承担中国交建BIM（承担中国交建BIM（部分２０１６年发布“道路三

研发“系统”

维互动设计技术”

建技术”

心）１０年

２０１５年维CAD系统”年

0３年

0６年

大量海内外公路与铁路工程实践应用二、BIM设计与建模技术二、BIM设计与建模技术二、BIM设计与建模技术路三维集成CAD解决方案 二、BIM设计与建模技术质、交通工程与沿线设施纬地BIM技术流程二、BIM设计与建模技术路三维集成CAD解决方案 二、BIM设计与建模技术BIM自动建模典型高速公路主体与标志BIM模型效果图某山区高速公路BIM模型效果图二、BIM设计与建模技术路三维集成CAD解决方案 二、BIM设计与建模技术BIM自动建模 安全设建模术 隧道BIM建模技术涵洞建模技术

桥梁建模技术二、BIM设计与建模技术路三维集成CAD解决方案 二、BIM设计与建模技术BIM自动建模交通工程与安全设施二、BIM设计与建模技术路三维集成CAD解决方案 二、BIM设计与建模技术BIM自动建模钻孔1钻孔1 ， ， 地表TIN网钻孔2地层1地层1地层3地层3工程地质三维设计与BIM模型二、BIM设计与建模技术建模技术 二、BIM设计与建模技术二、BIM设计与建模技术1 道路设计与建模二、BIM设计与建模技术1 道路设计与建模三维互动视频动画 二、BIM设计与建模技术发布日期：2006-10-12二、BIM设计与建模技术建模技术 二、BIM设计与建模技术二、BIM设计与建模技术工程地质三维设计与建模 二、BIM设计与建模技术二、BIM设计与建模技术技术要点与优势 二、BIM设计与建模技术实现道路工程多专业设计BIM建模BIM模型部件自动赋值（）基于欧特克的基于欧特克的autocad应用C＋＋、ARX、OPENGLBIM三维可视化管理的基础二、BIM设计与建模技术技术要点与目标 二、BIM设计与建模技术（）BIM实现建模与设计同步，高效准确，高效BIM三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术研发基于BIM的工程仿真平台系统 三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术量数据快速调用+实时浏览仿真 三、BIM仿真分析技术图像与数据的金字体技术三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术自主研发基于BIM的模拟驾驶（舱）系统 三、BIM仿真分析技术国内首套自主研发的六自由度3D道路驾驶模拟舱系统三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术输出项目三维动画 全方位、可视化的方式全方位、可视化的方式）多信息支撑（）三、BIM仿真分析技术仿真分析——视距检测分析 三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术仿真分析——视距检测分析 三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术仿真分析——标志设计合理性分析 三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术分析 基于精准BIM基于精准BIM模型三、BIM仿真分析技术分析 三、BIM仿真分析技术四、BIM数字交付四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台数据库多组元成数据库多组元成基于BIM技术核心的多元数据库（图表）工程量文件）CAD文件……DLG数字地形图GISBIMBIM四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台基数四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台基数据管的理多平元台海量平真仿维三的于基平台组成台 基于BIM技术核心的数字公路基础信息平台 （构造物（构造物）功能……地理空间查询土方计算质量校核文件管理及查询进度（计划）三维动态显示三维地形（DTM）公路模型高清影像四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台多元信息融合，仿真浏览分析 四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台+地表航空/卫星影像+道路实体模型+设施三维模型+工程模型属性信息=数字公路平台。四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台与高精度影像准确叠加、数据信息丰富模型精细，每个构件独立实体模型具有明确“身份”信息浏览关联浏览关联文件关联关联关联扩展应用关联扩展应用GIS四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台理 提供完整设计图表成果符合现行编办和习惯成果三维浏览、查询设计过程数据（提供完整设计图表成果符合现行编办和习惯成果三维浏览、查询设计过程数据（）通道专项查询文件查询四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台——桥梁 施工阶段四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台施工阶段四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台4D施工进度推——隧道 施工阶段四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台施工阶段四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台——路基 施工阶段四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台施工阶段四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台石方 现场测量（GPSRTK）点校核界面及校核成果四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台方式 创新成果提交方式创新成果提交方式拓展设计成果内涵注重过程管理（变更编辑）注重成果存储结构规划，构建“数字化编办”分合同段 分篇章 分构造物记录变更 便捷查询、快速统计、创新图档管理四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台性 适应分散办公条件，考虑硬件设备普及率便捷性，进行跨平台开发适应分散办公条件，考虑硬件设备普及率便捷性，进行跨平台开发 IOS 五、BIM基础标准五、BIM基础标准——数据信息编码规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则1 研究建立BIM数据编码规则能够支撑公路行业相关软件的调用能够支撑公路行业相关软件的调用规范公路各种信息数据为信息管理和数据积累提供标准化的规则命名规则构建属性编码研究提出4大分类：基础地理数据，公路设计数据，进度数据，多媒体数据在分类基础上制定了标准化命名规则（确保唯一性、可追溯）属性编码大类研究提出4大分类：基础地理数据，公路设计数据，进度数据，多媒体数据在分类基础上制定了标准化命名规则（确保唯一性、可追溯）属性编码大类多媒体文件施工进度基础数据公路设计五、BIM基础标准——数据信息编码规则1 研究建立BIM数据编码规则命名规则涵洞(02)桥梁(01)(GL-QH-M-QL)…….路线交叉命名规则涵洞(02)桥梁(01)(GL-QH-M-QL)…….路线交叉路基路面路线桥涵(03)(GL-QH)公路设计(02)(GL)构属性编码属性编码ID，名称，项目编号，中心桩号，类型，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，孔数及孔径，交角，上部构造，桥墩类型，桥台类型，设计文件，备注，分类，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号D属性编码分类规则命名规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则属性编码分类规则命名规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则1 研究建立BIM数据编码规则大类中类数据小类编码属性信息备注公路设计类(02)路线(01)桩号(01)GL-LX-P-ZHID、图层名、颜色、类型、高程、XY坐标GL计类ZH-桩号PM形JD-交点平面线形(02)GL-LX-L-PMID，线型，项目编号，起点桩号，终点桩号，起点桩号D，终点桩号D，单元长度交点(03)GL-LX-P-JDID，线型，项目编号，交点编号，交点X坐标，交点Y坐标，起点桩号，终点桩号，起点桩号D，终点桩号D，单元长度交点线(04)GL-LX-L-JDXID，线型，项目编号，起点桩号，终点桩号，长度路基路面(02)边坡(01)GL-LJLM-L-BPID，边坡类型，路侧，图层名，颜色LJLM-路基路面路基排水(02)GL-LJLM-L-PSID，排水类型，路侧，图层名，颜色路面(03)GL-LJLM-M-LMID，名称，路面类型，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，项目编号，中心桩号，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号D(03)桥梁(01)GL-QH-M-QLID，名称，项目编号，中心桩号，类型，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，孔数及孔径，交角，上部构造，桥墩类型，桥台类型，设计文件，备注，分类，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号DQH-桥涵涵洞(02)GL-QH-M-HDID，名称，项目编号，中心桩号，类型，建筑类型，孔数，孔径，交角，涵洞高度，涵洞长度，设计文件，中心桩号D，分类路线交叉(04)互通式立交(01)GL-JC-M-LJID，互通名称，交叉桩号，交叉角度，互通形式，互通类型，互通起点桩号，互通终点桩号，被交路名称及等级，LJ-立交TQ-天桥TD-通道通道(02)GL-JC-M-TDID，名称，项目编号，中心桩号，类型，建筑类型，孔数，孔径，交角，通道高度，通道长度，设计文件，中心桩号D，分类分离式立交/天桥(03)GL-JC-M-TQID，名称，项目编号，中心桩号，类型，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，孔数及孔径，交角，上部构造，桥墩类型，桥台类型，设计文件，备注，分类，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号D隧道(05)隧道(01)GL-JC-M-SDID，名称，项目编号，中心桩号，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，设计文件，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号DSD-隧道五、BIM基础标准——数据信息编码规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则1 研究建立BIM数据编码规则首次建立公路BIM首次建立公路BIM编码规则，奠定了基础管理的难题。继承已有标准，满足现行“编办”和设计要求拓展涵盖设计基础数据（道路设计数据、桥梁设计数据等）与传统设计成果能够实现实时关联查询五、BIM基础标准继承已有标准，满足现行“编办”和设计要求拓展涵盖设计基础数据（道路设计数据、桥梁设计数据等）与传统设计成果能够实现实时关联查询五、BIM基础标准——数据信息编码规则2 研究制定BIM模型交付标准信息类别分阶段深度和精度要求五、BIM基础标准——数据信息编码规则信息类别分阶段深度和精度要求五、BIM基础标准——数据信息编码规则2 研究制定BIM模型交付标准阶段模型 工可阶段初步设计阶段施工图设计阶段（1） 1:5万或1:1地图模型 万的精度。（可选）建立数字地面模型，方案比较图1:1万，推荐方案总体图1:2000。1:2000的精度，完成纹理贴图，使用人工实测的地面数据修正地面模型。（2） 道路中线、路基模型 桩号。建立路基三维模型，包括：路基宽度、边坡坡率、边坡高度、中央分隔带宽度、护坡道宽度、碎落台宽度、用地界位置，并与对应的方案说明和设计图、表、关联。建立路基三维模型，包括：路基宽度、边坡坡率、边坡高度、中央分隔带宽度、护坡道土路肩横坡、路面结构厚度、中央分隔带开口、防撞护栏、防眩板或植被、各类边沟、截水沟及路基各类防护形式的贴图，并与对应的方案说明和设计图、表、关联。（3） 道路中线、桥涵模型 桥涵二维标志。建立桥涵三维模型，包括：表、关联。盖梁、梁板、桥台、墩柱、承台、桩基础，并与对应的方案说明和设计图、表、关联。五、BIM基础标准——数据信息编码规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则3 息数据库 基于BIM编码规则和交付标准的要求，利用基于BIM编码规则和交付标准的要求，利用ArcGIS进行二次开发便于空间信息数据管理可利用GIS分析统计功能与AutoCAD（dwg）兼容五、BIM基础标准五、BIM基础标准——数据信息编码规则文件成果 GIS地图 施工文件数据转换格式转换工程实体分类投影坐标转换创建文件目录投影坐标变换项目分类分层提取、格式转换按照合同段专业分册（图表 数据转换格式转换工程实体分类投影坐标转换创建文件目录投影坐标变换项目分类分层提取、格式转换按照合同段专业分册

工程量文件工程量数据数据提取（Excel）工程量数据数据提取

CAD道路数据文件……道路数据文件……

DLG数字地形图增加桩号索引ADO数据库接口地图合并属性编辑清单数据DLG裁剪（AOI）数据转换程序地形图无缝拼接增加文件编码增加桩号索引ADO数据库接口地图合并属性编辑清单数据DLG裁剪（AOI）数据转换程序地形图无缝拼接增加文件编码ADO数据库接口ArcSDE空间数据引擎BIM多元空间属性信息数据库ADO数据库接口ArcSDE空间数据引擎 图形与设计成果、设数据完美一 中交一公院公路BIM模式总结实现基于BIM核心的多专业协同设计实现三维设计+自动BIM建模（覆盖多专业，打通从设计到建设、运维的数据共享与传递的瓶颈）实现多专业仿真分析应用（包括4D施工推演）实现BIM交付（数字公路基础信息平台）探索BIM建设期应用（多个实际工程项目）六、对公路交通BIM发展认识六、对公路交通BIM发展认识个人观点：积极探索，谨慎预期！六、对BIM发展的认识六、对BIM发展的认识工程行业BIM发展情况？建筑行业BIM应用较多（特点：多为点状工程）（所谓碰撞检查）（4D）极少实现BIM交付的上海中心并没有实现从设计到建设期的BIM交付一般建设项目与运维期对BIM的需求没有六、对BIM发展的认识六、对BIM发展的认识BIM能发挥什么作用呢？（工作量是增加的，效率肯定是降低的，提高质量效果不明显；所谓提高效率对比标准直接相关）六、对BIM发展的认识六、对BIM发展的认识BIM能解决所有问题吗？BIM有难以适应的地方（例如：道路选线、结构分析计算、设计图表输出）必须与相关技术融合集成（CAD技术、仿真技术、勘测技术、网络技术）存在诸多瓶颈问题网络传输速度、计算机存储量、运算速度还够高不够快……效率降低，投入增加，谁来埋单？社会综合环境差异，数字化施工与人工操作；高度集成化的BIM平台是否存在？！（GIS呢？）六、对BIM发展的认识六、对BIM发展的认识真BIM与假BIM？由于当前无法系统实现全过程、全专业BIM，所以单一项目、专业、工程、设施、工点，都应属于BIM；不存在真假BIM一说，只存在深度、专业差异。六、对BIM发展的认识公路交通BIM技术发展落后吗？不识庐山真面目，只缘身在此山中（BIM+10多年了）因为：信息技术发展和应用是全球一定同步的；全球代表工程软件技术的企业就在今天的会场（欧特克、奔特力等）；建设规、模速度决定：中国有最大需求、是最大市场和推动力交通基础设施建设技术在世界范围是领先的（但建筑、机械等呢？）交通领域有大量国际性工程实践与PK；中国公路交通建设项目几乎全部采用国内软件完成（其他行业呢？）六、对BIM发展的认识建筑BIM适用于公路吗？公路特点：量大面广线长、大面积地表模型、地质模型、不规则路基、长距离的空间地理位置关系道路设计是对工程的抽简：平纵面抽简、典型断面采样控制路基及相关设施建模与BIM设计，“族库+积木”方式是不适用的软件技术和标准必然也是难以适用的欧特克和奔特力都为道路开发了专门的软件六、对BIM发展的认识六、对BIM发展的