基于數字實景的路橋三維正向設計方案

BIM是以建筑工程項目各項相關信息數據作為模型的基礎,建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM模型可以看作一個集成了各階段、各專業信息的一個“數據庫”，這個數據庫里面有幾何信息(三維)、非幾何信息(材料信息、構件信息、施工計劃信息、質檢信息、運維記錄信息等)，非幾何信息是“綁”在幾何信息上的。有了這個數據庫，就可以增、刪、查、改信息,而這個增刪查改是細化到某個BIM信息元素（如某個構件、某條材料信息)程度上的。

橋梁信息模型貫穿項目的整個生命周期，從項目規劃、設計建造，到運營維護、資產信息管理，所有過程都包含著大量的數據需要處理。借助于互聯網和移動設備等實現的信息移動化，助力項目團隊在整個基礎設施的生命周期和項目領域內，無論使用何種文件格式或者設備，均可通過一種安全受控的方式共享模型內的地理信息，其數據的互用性，確保了正確的人能夠在正確的時間，以正確的格式和所需要的精度訪問正確的信息，從而可以讓大家在工程的全生命周期內更便捷、更方便地應用工程信息。

三維協同設計與施工管理

三維協同設計就是利用數字化的三維協同設計軟件系統來進行設計，是設計手段或者設計工具的一種更新。三維設計模式更接近于設計的本質：在真實的三維空間中表達設計，去推敲設計，去協同工作，以三維的方式去交付設計成果。同時，在三維設計協同的設計模式下，將更加強調團隊的效率，而不是單個人的效率。

橋梁設計模型涉及幾何信息及專業信息兩部分。其中，幾何信息需要輸入結構的尺寸、體積、表面積，以及與相關環境的關系數據；專業信息則包括輸入相關地理信息、樁號的路線數據、設計高程及坡度、混凝土的材料及相關支座信息、荷載及工況等分析數據。

采用橋梁BIM設計 ，從方案設計階段，就可以直觀明了地查看及調整方案，使設計效率更高、更準確。在深化設計階段，可以及時刷新設計變更，使設計信息準確、數據報告清晰。進入到設計移交階段，可以完整地傳遞數據，以及更加快捷、方便地查詢信息。

協同設計具備三個方面的含義：同行業協同、跨行業協同、跨地域協同。在同行業協同中，可以進行基礎數據的協同、上下游數據協同、標準結構協同。而跨行業協同中，可以實現模型共用、進度同步、碰撞檢測等?？绲赜騾f同涉及同單位協同和合作單位之間的協同。

橋梁BIM施工的優勢體現在進度管理、成本與投資管理、質量管理及安全管理等方面。傳統的進度控制方法是基于二維CAD，比較抽象，不能立體直觀地展現項目的進度。BIM的3D虛擬可視化技術對橋梁項目進行仿真建模，進行施工沖突分析，實時把控人、材、機的進場節點，避免了進度拖延、返工等問題。

在信息建模平臺的基礎上，可以對智能基礎設施數字資產中的工程信息進行維護、運營和合規操作，從而保證信息的正確和完整性。另外，根據相應的工程信息還可以進行豐富的集成業務開發和門戶服務，真正實現“信息隨需而變”，可以提高運營效率和安全性、減少浪費，并增加基礎設施投資回報，可以有效應對災難事故響應、實施相關糾正措施，也可以應對改建、擴建或轉換利用等業務變更。

全生命周期的建模標準與工作模式

在三維信息建模平臺、工程項目內容管理及協同設計平臺、資產管理及運維支撐平臺等技術平臺的基礎上，面向交通土建領域提供了專業的設計產品和解決方案。從建設階段延伸到運維階段，BIM應該支持工程的全生命周期。在前期考慮使用BIM進行規劃設計時，一定要考慮后續的資產管理和運維，通過BIM的應用，建立數字化、智能化的基礎設施。

具有良好的數據兼容性

交通土建行業涉及的專業廣，需要的專業軟件多，很難有一個軟件廠商能提供所有的專業產品，設計人員也可能根據實際情況使用不同廠商的軟件。因此，盡量使用數據格式一樣的專業軟件，并與外部的其他系統、其他數據格式具有良好的兼容性，是整體解決方案必須考慮的因素之一。更重要的是，數據兼容性是數據互用的前提，數據的重復利用率是提高企業效率的一個關鍵，也是有效協同的基礎之一。

具有良好的專業覆蓋性

從專業的角度出發，專業技術人員希望能夠擁有用本專業的語言和自己交互的高效專業模塊。從三維協同設計的角度出發，這是協同的前提。首先要解決個人的工作效率，才能充分發揮協同的作用。如果大量使用不同軟件廠商的產品，專業軟件之間的數據格式不統一，專業間的數據交互還需要轉換或者導入/導出，很難實現真正的協同。

具有良好的協同工作能力

專業三維模塊可以解決設計人員個人的設計質量和設計效率的問題。在這一基礎上，再要大幅提高單兵效率的可能，已經非常有限了。事實上，三維工具在提高設計質量上的意義也遠遠大于個人的設計效率。同時，也應注意到，通過三維環境下的協同工作，讓三維模型成為設計人員間溝通的載體，能夠大幅度地提高人與人之間、部門與部門之間的工作效率，從而實現整個企業工作效率大幅度的提高。其實本質在于設計過程中，對參與項目的人、成果、流程、環境等因素進行控制，因此，需要一種軟件系統架構來固化這些管理思維及工作模式，并進行跟蹤和控制。

能夠融合企業標準的解決方案

在三維環境下，無論是個人設計效率的提高，還是協同工作效率的提高，都受到標準化程度的極大影響。隨著三維協同工作的展開，尤其是協同工作的展開，規范化、標準化的需求會在設計人員間自發的產生。因此，平臺具有此方面的能力，對于三維協同的效率和協同工作能夠持續推進來說，具有重要意義。企業的設計標準化是包括交通土建行業在內的所有設計企業的發展趨勢。

具有易用性和普及性的解決方案

三維協同設計將成為未來設計行業的一種常態。任何一個土木工程項目，所牽涉的設計人員無論在專業上和人數上都是眾多的，這就需要三維協同解決方案要具有良好的可操作性、易學易用，而且在成本上也能夠大量配置。同時，易學易用的特性也是實現快速部署，并在短時間內形成生產力的必要條件之一。

支持項目各階段的解決方案

不僅要在設計領域實現三維協同設計，更重要的是要實現工程項目全生命周期內的管理，支持工程項目全生命周期的BIM技術是未來發展的必然趨勢。因此，面向路橋行業的解決方案應該是完整的BIM解決方案。從規劃到設計、施工到運營維護，都應該有相應的產品提供支持，并且支持各階段的軟件產品之間的信息，應該能夠相互兼容、相互流轉。信息的可管理性及信息的移動化是解決方案要考慮的核心問題。

橋梁BIM設計解決方案

OpenBridge Designer——橋梁深化設計，可以對橋梁專業的信息進行實時查詢，包括樁號、高程、坐標、工程量。將設計與路線、地質專業進行協同工作，保證數據的不斷更新，并設計同步鋼筋模型，方便快捷地進行設計數據移交。另外，還可以對橋梁結構模型直接進行分析計算，分析不同的荷載組合與工況。

ProjectWise——項目協同和管理平臺，可與各種主流應用軟件集成且無死角，對工程內容進行集中收集和管理，集中管控核心資產，確保信息數據的正確性、唯一性、一致性、連續性及完整性。同時，通過ProjectWise還可以實現標準化環境的推送，便于企業迅速實現三維協同標準化。

MicroStation——跨行業工程建模平臺，具有強大的三維功能。為用戶提供了基于線框、表面建模方式、實體建模、參數化建模等一系列的建模方式，還可以使用基于特征的建模方式進行復雜的布爾運算和高級編輯，并支持全局變量和參數化圖元設計。同時，MicroStation采用了基于參考的分布式存儲結構，更能夠有效地在大信息量條件下，流暢處理數據并保證數據的唯一性。真正實現工程內容建立在統一平臺下，多行業間協同無障礙。