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摘要：现如今，随着我国经济的快速发展，促进了我国制造业的快速发展。各地的制造工厂如雨后春笋般发展了起来，良好的工厂设计是确保工厂建设质量的重要保证。在现今的工厂设计中已经使用了计算机辅助设计来取代传统的手工劳作模式，三维建筑信息模型（BIM）技术在工厂设计过程中的广泛应用极大的提高了工厂设计的效率与设计质量。本文将在对比分析传统的工厂设计方式与BIM技术在工厂设计应用中带来的各项优点的基础上对BIM技术工厂设计中的应用前景进行展望。
关键词：BIM技术；道路工程设计；应用；发展
引言
当前，BIM技术多应用于房屋建筑领域，在交通领域的应用较少，应用于设计阶段的更少。本文对BIM技术在道路工程设计中的应用与发展进行分析，提出设计流程及各设计流程对应的实现方法，简述现阶段BIM技术在道路工程设计阶段可实现应用的案例，包括无人机倾斜摄影技术应用、BIM技术道路几何设计应用、技术在各专业交互设计应用及BIM技术应用成果输出等，并对BIM技术的未来发展进行了预测。
1BIM技术在道路工程设计中应用的优势
（1）可以对设计意图进行充分的表达。BIM技术可以建立三维数据信息模型，在最大程度上弥补二维设计方式上存在的不足之处。BIM技术在道路工程设计过程中的应用，可以对道路工程设计完成之后的效果进行展示，相关设计人员可以直观地看到道路设计效果。（2）具有较强的模拟能力与分析能力。BIM技术所具备的模拟能力可以将道路工程的模型与实际的道路情况进行对比，使模型与实际道路之间完全相同。因此，相关设计人员可以通过BIM技术来对设计方案进行一定程度上的修改与完善。可以对道路工程设计过程中存在的不足进行及时的调整，能够在最大程度上提高设计工作的工作效率，保证道路工程建设的顺利性，避免在施工过程中出现与设计内容矛盾的情况，有效避免出现设计变更的问题。（3）对工作量进行准确的计算。在使用传统二维设计方式进行道路工程设计的过程中，是以断面方法为基础，进而对道路工程的工作量进行估算，这种方式在土方工程及路面工程的工作量计算中会存在一定的误差。而使用BIM技术来进行工作量的计算，可以对土方工程及路面工程等环节的工作量进行准确的计算，并可以对道路工程施工过程中的工作量进行及时的合理化调整，进而降低施工人员的工作强度，提高道路工程的施工效率。
2BIM技术在道路工程设计中的应用
2.1无人机倾斜摄影技术应用
在基础资料整理步骤中，运用无人机倾斜摄影技术，可为道路设计提供更真实、可靠的基础数据，并在拆迁量统计、占地面积计算、工程量计算等方面发挥作用，应用无人机倾斜摄影技术处理的数据作为基础设计资料，可快速完成方案设计以及方案比选。此技术应用于道路设计中，较传统设计手段及依托数据更具优势。无人机倾斜摄影技术分为外业和内业两部分，外业即为无人机实地飞行拍摄，进行数据采集。内业即在室内运用计算机对外业采集的照片或视频数据进行处理及分析。外业采用无人机作为飞行平台，搭载多台传感器，同时从垂直和倾斜等5个不同的角度采集影像。在本研究实例应用中，外业采用大疆无人机作业，内业数据处理采用ContextCapture三维建模软件完成，关键操作步骤包括：一是影像导入软件，选取坐标系及测量控制点，提交空中三角测量计算生成点云；二是新建重建项目，建立空间框架，根据计算机内存大小切割计算瓦片块数；三是提交生产项目，选取生产目的，生产出可用于下一步BIM技术应用的模型数据。常用的生产目的有三维网格和正射影像/DSM。正射影像/DSM即为实景模型的正投影图像，可用于平面展示、设计文件叠图及其他制作等；三维网格即为实景模型，可用于后续模型建立，也可用于设计全过程中的实地情况查看数据测量等。
2.2绘制中心线
对于道路中心线的绘制与设计是道路工程中的一项关键性内容，在设计过程中会涉及多方面的因素。
因此，在对道路工程的中心线进行设计的过程中，需要对各方面的因素进行综合性的分析与统筹，进而遵循相关的设计规范来进行拟合与处理，对于设计方案中的曲线半径、长度及缓和曲线的半径及长度要素进行一定程度上的优化与调整。BIM技术在中心线设计中的应用主要可以分为以下步骤：（1）插入。对道路工程的中心线设计进行详细的分析与优化，在确定无误后，需要在3D地形图中间中心线进行插入。（2）转换。在3D地形图之中对道路的中心线进行适当的转换，根据实际情况来将中心线转换，变为多段线。（3）路线创建。在转换完成后，可以根据多段线来进行路线的创建，进而选中道路中心线进行操作，选中道路中心线后需要对路线进行命名，进而为路线选择相应的标签及样式。
2.3工程量自动计算
在传统二维市政道路设计过程中，由于CAD图纸只能储存工程的点、线、面等几何信息，人工进行工程量计算时精确度低，耗费时间长，效率低。利用BIM模型，可以将市政道路中的面层、基层、底基层、路缘石等结构都在模型中显示出，此时工程师能够利用计算机整合数据，快速统计出道路设计工程量。BIM软件计算出的工程量避免了人为误差，使得计算结果更加准确，能直接提交造价部门计算。随着BIM模型精细化程度的提高，工程数量也会逐渐细化，工程造价信息也会更加透明准确，减少工程浪费。
3BIM未来应用发展趋势
3.1精细化
目前BIM技术还不够成熟，自身存在诸多不足，如2D出图效果较差、模型效果较粗糙、结构单体较简单等，未来将实现软件功能完整、数据库齐全，达到技术精细化。
3.2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。
3.3普遍化
在BIM技术相对精细化、智能化以及人们的运用能力得到提高后，BIM技术将普遍化，人人会用，得到广泛推行与运用。
结语
当前BIM技术在市政道路设计中还存在一些的问题，需要不断进行完善和优化，但是其展示出的强大功能和优势，使BIM技术给市政道路设计注入了新鲜的血液，使相关设计人员从传统的二维设计转向三维设计，使市政道路设计的工作效率、设计质量得到有效的提高，同时因为较好的交互性能和形象的三维展示能力，使设计中的很多问题被及时发现、修改和优化，特别是因为市政规划等原因导致的修改，极大的减少了设计人员的修改量，对保证市政道路的科学性、安全性给予了极大的帮助。
参考文献：
[1]吕成利，周忠丰.BIM技术在市政道路设计中的应用与指导价值[J].中国标准化，2019（10）：121-122.
[2]郑元冰.道路工程设计发展与BIM技术应用[J].砖瓦世界，2019（2）：215.
[3]张世军.BIM在市政道路设计中的推广应用[J].住宅与房地产，2019（12）：206.
[4]李玉娟.BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究[D].重庆大学，2018.
[5]龙辉元.BIM技术应用于结构设计的探讨与案例[J].土木建筑工程信息技术，2018（12）.