徐佳初 王刚刚
机械工业勘察设计研究院有限公司 陕西省 西安市 710032
摘要：BIM技术已经成为建设工程领域的关键技术手段，行业企业也在不断探索BIM技术的具体应用，早期BIM技术还属于建筑行业的专利，随着技术进步，BIM技术已经延伸到建设工程的各行各业，在城市道路设计当中，BIM技术也得到了广泛推广和应用。
关键词：BIM技术；道路桥梁设计；优化
引言
社会经济发展提高了道路桥梁设计的整体要求，在设计过程当中，也需要充分结合社会实践的发展变化，不断地对其思想进行创新，通过优化调整以更好地适应现阶段的道路桥梁设计需求，促进工程质量的发展。BIM技术便是在此背景下诞生，并且在道路桥梁设计当中得到了广泛的运用。
1 BIM技术概况
BIM（Building Information Molding）是以三维数字手段为基础的建筑信息模型，用以表达详尽的工程相关信息，目前国内建筑领域主要使用的BIM软件有Archi CAD，Revit等。BIM技术可用于市政道路给排水设计领域，但在应用过程中也出现了各种困难。BIM技术应用要结合项目实际情况，录入项目相关信息，对工程进行三维建模，模拟施工动画，以供市政道路技术人员及施工人员参考。BIM技术可结合参数变化，预测施工风险并提出预防及解决的措施，其在市政道路给排水工程方面的应用，规范了施工质量及施工流程，能为完善市政给排水构筑物的设计及施工提供有效的参考依据。
2?BIM技术在道路桥梁设计优化应用中的作用
2.1可视化设计，明确表达设计意图
传统的设计只能反映二维空间要素，修改其中部分图件后需一一修改其他相关图纸。应用BIM技术时，只需在系统整体布局中修改就能有效完成所有修改工作，不仅减少了设计工作量，保证了信息的准确性，还能准确地表达设计的意图，建立完整可视化的三维数字模型，直观地反映工程完工的效果。随着市政道路工程的发展，城市复杂市政工程增多，差异性工程增加，导致给排水工程也出现越来越多的奇异构筑物，此时BIM信息模型的可视化功能可以非常直观地反映设计人员的意图，帮助施工人员了解设计情况，提高施工效率和工程质量。
2.2提高施工质量，实现集约化管理
BIM技术之所以能够得到人们的青睐，是因为该项技术本身的设计理念更加先进，同时虚拟模拟分析技能的加持，进一步强化了BIM技术的整体能力。道路桥梁设计是一项非常复杂的工作，在设计的过程当中，需要清晰地感知设计以及施工环节可能遇到的各项问题，通过精准的考量来更好地对道路桥梁进行设计，从而达到降低成本、提高效率的目的。
3 BIM技术在道路工程设计中的应用
3.1 BIM技术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桥梁设计的科学合理，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。
3.2三维设计
BIM在道路设计中的应用，最关键的就是建立道路模型，一般包含如下几个关键要素。其一，地形地质模型，地形模型是一个可见的包含地面模型、道路模型、桥梁模型、隧道模型、地下管线等模型的一个综合模型。在选线当中基于GIS系统，确定具体路线后，按照电子地图，地下管线设计资料，竣工图等，以及实测结果设计一个概略模型，其中涵盖地质条件，地下管线情况，周边建筑情况等。引入地形影响，作为模型的表面纹理，叠加至地形图，由此呈现较为真实的一个道路周边地形地质情况的三维场景。在场景中添加道路模型，而道路模型应当细化为道路路线、桥梁（如高架）、隧道、立交以及附属设施，分别建立各自的子模型，然后依据选线情况确定模型在场景中的具体位置，并拼合为一个完整的道路模型，并赋予模型具体的物理参数，包括平纵横参数，路基、护栏、中间带、绿化带等参数。道路模型完成后，应由景观设计专业，结合模型进行景观设计，采取可视化方法，在原有模型上添加各类景观模型，保证景观与道路协调。
3.3BIM技术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，即各专业交互设计。在现行交通运输行业设计中，各专业设计软件多是基于CAD平台二次研发的软件，其缺点在于软件门类过多，数据无法很好地跨专业共享和识别，更不能实现数据信息统一管理。但由于BIM技术的发展与应用，该现状在一定程度上得到了改善。
3.4施工模拟
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。
4发展趋势
BIM技术在建筑行业已经得到广泛应用，但在城市道路设计方面应用相对较少。按照当前技术进步速度来看，BIM相关软件已经出现了很多种，国内也有自主研发的BIM软件，集约化程度也非常高，加上VR、4D等技术的应用，在城市道路设计中，有望利用BIM实现基于虚拟现实，实现更为逼真的三维可视化设计，三维可视化施工模拟，以及更为高效准确的碰撞检测。BIM已成为设计、施工等行业不可或缺的技术手段。
结束语
BIM技术在道路设计乃至在整个行业的应用与发展，还处于初步发展阶段，但其技术应用已经能够实现，并且技术应用带来的积极效果显而易见，可应用性强、可发展性好，已成为未来发展对象。但在未来的发展中，还需通过大量实践吸取经验，逐步改善和创新，实现技术成熟。
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