安锐
上海市政工程设计研究总院集团新疆有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：随着经济发展和城市建设的推进，我国基础设施建设取得了较大的发展，道路工程建设的规模日益扩大，传统的设计方式已经不能满足社会发展的需求。将BIM技术应用到道路工程设计，可以有效提升道路工程设计水平，提高工程施工效率，节约施工成本，推动我国道路工程建设的发展。
关键词：BIM技术；道路工程；设计
引言
随着BIM技术的不断发展，其在设计领域中的作用将会越来越明显。BIM技术在市政道路设计中的应用，可以为道路设计质量和效果的提升提供有力的支持与帮助，能够为道路建设提供更加全面的指导和参考，对于提升道路建设的质量具有十分重要的意义。
1道路工程特点分析
道路工程分城市道路系统和公路系统，城市道路的平面线位需严格遵循城市的总体路网规划，但其他附属工程复杂，需考虑沿线交叉口、非机动车、行人、两侧建筑物以及地下管线等，主要设计难点是兼顾道路横断面、平面以及纵断面设计的同时考虑沿线交叉口功能、路基路面设计、沿线桥涵的设计、景观绿化、交通安全、监控、给排水以及地下管线的铺设等多个专业；公路的选线考虑因素有地理位置、社会情况、自然条件和工程的难易等，主要设计难点在于线路选取是否为最佳位置。道路设计过程中的每一个专业、每一个指标都有严格的规范，各专业之间相互限制、约束，须相互协调。
2BIM技术基本概述
BIM技术主要依托于计算机技术、大数据技术，构建建筑工程三维立体模型，具有直观性、清晰性的特点，既是模型，也是一种新型的工程理念。BIM技术基础大数据技术，对工程进行数据信息收集，将数据信息转变为立体模型，通过模型将工程每个施工阶段内容充分展现出来。设计人员通过对模型的观察与分析，能够检查出设计中存在的问题，并及时改正。同时，是设计人员设计工程施工方案的重要依据，能够提升工程施工设计效率与水平，避免出现工程设计与工程实际施工不相符的问题。综上所述，BIM技术应用在工程设计之中，意义十分重大，推动我国工程朝着技术化、体系化、规范化、现代化方向不断深入发展。
3BIM技术在道路工程设计中的应用与发展
3.13在工程设计数据支持中的应用
BIM技术的作用十分广泛，能够通过技术和数据两方面的支持来更好地提高道路设计的科学合理，能够更加契合现实的施工情况。任何施工方案在执行的过程当中，经常遇到各种各样的问题，问题的出现不仅会影响项目工程的成本造价，而且还会影响项目工期和整体质量。BIM技术的运用是建构在数据资料的精准评估基础上的，能够通过三维立体设计模型提高设计结果的可视化效果。设计人员能够真切直观地了解设计的整体状况，施工人员也能够通过立体化的设计模型，了解构建之间的相互关系，整体设计效果更好。
3.2在道路地势地形的分析应用
在工程项目的分析环节中，利用BIM技术结合具体的数据信息建立相匹配的3D模型来设计市政道路工程。在建立市政道路工程项目模型时，需要分析项目施工地的地形地势、环境因素、测量数据等，包括施工个重要地形点的高程等数据，更重要的是结合整个施工地的初始地形分析，为BIM技术的应用奠定可靠的数据基础。相关的工作人员通过BIM技术对市政道路收集的数据做出相应的模拟，合理高效地控制整个工程施工过程。以工作人员收集的市政道路的工程数据进行整合，建立工程数据资源信息库，通过软件整合分析，将数据导入工程的信息化模型之中，进而保证市政道路的工程设计可行性的提高，而且避免了各种设计所带来的风险，使道路工程顺利进行施工。
3.3场地规划设计的应用
在市政道路桥梁设计中，场地规划是一项尤为重要的内容，直接决定工程施工质量的好坏，应引起设计人员的重视。传统的市政道路设计场地规划主要是依靠人工进行土地测量，得出的数据精准度较低，影响市政道路工程施工质量。使用BIM技术能够极大的提升工程场地划分、测量的精准度，是确保市政道路工程质量的重要保障。
应用BIM技术进行市政工程场地划分，能够将较为抽象的平面图形，以立体、可视的形式展现出来，设计人员能够清楚的对工程各个部分的场地划分具有直观、清晰的认知。有利于设计人员提出合理设计与布置场地，优化市政工程设计方案，避免出现多次设计方案的修改，从一定程度上降低工程施工成本，提升企业经济效益。
3.4在各专业交互设计应用
交互设计在道路工程中的具体应用，不仅以设计产品为结果，而且重视设计工作的行为和过程，强调设计部门的过程性信息共享及协同管理能力。优质、可靠、合理的设计方案是决定工程项目质量的关键，除了运用无人机倾斜摄影等现代化重要技术手段获得先进基础资料外，还需要各专业的协同设计管理、信息数据共享和及时反馈。首先，BIM技术创建了统一的通用数据环境，各专业软件设计文件格式得到统一，实现了各专业软件之间的数据共享。其次，BIM技术创建了通用建模环境，提供了多专业统一的工程内容创建平台，可实现诸如总体模型创建、图纸输出、材料统计以及碰撞检查等多专业集成设计和工程检查功能。除此之外，BIM技术创建了通用的协同工作环境，即一个基于协同工作服务器的集成系统，形成一个工程内容管理与协同设计平台，实现项目团队信息和工具软件一体化地协同工作。
3.5施工模拟中的应用
利用BIM技术建立起道路几何模型以及施工过程模型后，可以采取BIM技术中的施工模拟模块，对施工方案进行实时、交互和逼真的模拟，进而对已有的施工方案进行验证、优化以及完善，在施工模拟中能够预知到实际施工可能出现的问题，进而提前做好预防措施，避免以及减少返工和资源浪费现象，优化施工方案，整个过程先是通过BIM建模，然后组建虚拟施工环境，设定运动关系以及运动顺序，执行定义好的程序进行施工模拟，模拟结束后给出相应的模拟结果分析，如果满足要求则转入综合分析，判断施工方案是否最优，若是则确定为最优方案，若不是，则选用其他方案重新进行运动关系和运动顺序的设定，再次执行模拟，若结果不满足要求，则调整参数或调整方案，重复上述步骤，循环模拟，直至找到最优施工方案。
4BIM未来应用发展趋势
一是智能化。目前BIM技术比较难掌握，主要表现为软件系统庞杂、操作繁琐、需人控制等，未来将实现数据处理智能化、设计智能化、管理智能化等。如软件在无人机倾斜摄影、地质勘探等数据采集处理完成后，可在此基础资料上，根据设计人员给定的初始控制条件，智能计算并提出多个道路路线设计方案，供设计人员选择和参考。又如道路路线方案选定后，软件可智能计算并提出多个交通管理、管线布置、路灯布置及绿化布置等方案，供设计人员选择和参考。
二是大数据化。目前BIM技术仅能实现行业间数据共享，在技术精细化、智能化、普遍化以及科技水平提升后，数据可实现跨行业共享，将实现大数据化。如道路设计数据可与汽车制造业实现共享；机场周边建筑物数据可计算分析出其布局所产生的气流变化，从而用于飞机起飞和降落时刻稳定性分析，实现建筑行业与航天行业数据共享。乌鲁木齐市有部分项目应用BIM技术，例如乌鲁木齐地窝堡机场、乌鲁木齐东进场路、克南高架东延二期、喀什路南延等项目，以上项目BIM技术的应用得到建设单位的认可。
结语
随着我国城市化进程的不断推进，道路工程建设规模和数量也在不断增加，这在一定程度上提升了市政道路设计的难度。BIM技术应用在道路工程设计中，构建三维立体、可视性的工程模型，将数据信息资源作用发挥到最大化，帮助设计人员进行参考，有利于提升工程设计方案的质量，确保道路工程施工的顺利、高效实施。
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