BIM技术在道路工程中的应用

1.BIM 技术概述

BIM 兴起于建筑行业，形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计，贯穿规划、设计、分析模拟、施工、物流、运营维护的全过程生命周期。交通行业相比较于建筑行业起步较晚，底层开发尚不完善，各软件格式的不统一很难“一模到底”，其全过程应用较为困难，目前应用最多的是工程前期阶段，主要用于三维展示、分析模拟等。

2.应用情况介绍

2.1 三维展示

市政、公路工程的前期方案阶段会有很多方案设计和汇报过程，传统的方法是将设计成果进行一定效果处理后复制到 ppt 里，有时为了方便甲方理解还需要进行大量的效果图制作，设计人员不仅要与甲方进行沟通，还要与效果图专业人员沟通，费时费力。

应用 BIM 技术可以使设计人员的方案三维立体化，直观地展现设计人的设计思想，并且可以从各个视角随意查看，使方案讨论和方案汇报更加灵活，相比较于观看 ppt 时去想象方案的三维景象，会使观看者更容易理解方案，便捷沟通。同时 BIM 技术的应用可以将工作量集中到专业设计人员手中，熟练掌握后有效减少项目人员数量，提升工作效率。

近几年 BIM 与 GIS 技术的融合应用给我们提供了更多的模型应用方向。设计人员可以将做好的 BIM 模型导入 GIS 软件中加以编辑，使 BIM模型与 GIS 地图影像、地形、规划等要素按空间地理坐标关系进行结合，缩小了可以看区域内的路网、地图，放大了可以看方案模型细节，在前期总体方案展示、方案比选、占地分析等方面具有较大的优势。

2.2 模拟分析

BIM 模型与设计尺寸信息完全相符的特点使设计人员可以利用模型进行真实的仿真模拟，在视距分析等方案优化方面具有较大的作用。

通常设计需要满足规范要求，但满足规范的设计不一定是好设计，设计者在设计时不仅要考虑规范强条，还需结合环境、驾驶员驾驶行为、习惯等因素综合考虑才能使设计更加合理、安全，在满足设计规范的同时将人性化设计理念灌输到设计作品当中。

在道路设计项目中占地规模作为控制性指标，对方案的影响较大，近年来各省市对市政、公路工程的占地规模控制也越来越严格，尤其是在市政项目中，城市占地成本较高，因此立交等大型基础设施的占地影响超过

了其使用舒适性本身。

上图中立交匝道的线形因整体占地规模控制较为紧凑，匝道合流鼻端设置在了凸曲线之后，导致车辆行驶的时候到达了高点处才能发现合流鼻端，会给驾驶员突然间带来紧张感，造成一定安全隐患。通过实际的 BIM模型仿真模拟可以更加证实这个问题，类似这种满足规范但不合理的情况有很多，有些时候二维图纸难以发现的问题通过三维模型的建立更容易发现并优化。

道路设计当中不同车速下的停车视距是线形指标的计算要素之一，一般满足平纵线形指标，基本可以满足停车视距的要求，导致在实际设计当中设计人员往往忽略横向视距要求，以下是停车视距要求下对匝道横向加宽的模拟。《公路路线设计规范》（JTG D20-2017）规定：视点位置应取车道宽度 1/2 处（即车道中心线），小客车停车视距计算中的目高为 1.2m ，货车取 2m 。

取设计半径为 100m 的Ⅱ型匝道、设计速度 50km/h 作为条件进行建模，通过实际模拟发现以车道中心半径计算出来的加宽值在实际情况下的停车视距要小于规范视距，原因在于实际情况中驾驶员视线车道中心靠左侧位置，障碍物可能出现在车道左侧。在现实当中驾驶员的视线位置在车辆不压线的情况下是位于距离内侧硬路肩边线约 1m 处，以该处半径作为加宽依据进行模拟实验后停车视距是能够满足规范要求的。

2.3 正向设计

近几年随着国产软件行业的崛起，很多 BIM 智能设计软件问世，通过不停地迭代与更新，软件的功能也在不断地完善，能在一定程度上实现正向设计，通过将建模功能与设计功能融合，在设计的同时生成三维模型，快速统计工程量，二三维的快速转换，对道路路线、立交、桥梁、隧道等专业的方案设计、比选等设计工作提供了极大的便利，提升了设计人员工作效率。

3.结语

BIM 技术的最终目标是让一切工程材料构件有据可查，通过计算机数字化技术进行统一智能管理，最大限度降低人为遗漏、错误带来的安全隐患和不必要的浪费，是工程行业发展的必然产物。随着行业的发展，BIM软件正在向智慧、智能、便捷的快速参数化设计、建模方向发展，通过将设计过程与建模过程融合，不仅提升了设计效率，也较大幅度提升了 BIM建模效率，打破了传动手动建模产能低下的局面，为未来 BIM 模型多元化应用场景创造了前提条件。

参考文献

[1]魏宝峰 BIM 技术在市政道路施工中的实践应用探讨[J].智能建筑与智慧城市.

[2]曲喆.道路交通详细规划 BIM 技术应用探索与实践[J].运输经理世界

[3]刘占利.基于 BIM 的道路规划设计研究[J].天津科技