BIM技术在公路设计中的应用

BIM技术在公路设计中的应用

张怀元，孟现彬

（鹤壁市通远公路勘察设计有限公司，河南 鹤壁 458030）

摘 要：本文阐述了BIM技术在公路设计中的应用优势，提出现阶段BIM技术在公路设计应用中存在的问题，最后针对这些问题，

对BIM技术在公路设计领域的应用及发展进行探讨，并提出几点个人建议与看法，以供参考。关键词：公路设计；BIM技术；应用

0 引言

所谓的BIM就是建筑信息模型技术，这种模型系统涉及到建筑物的所有信息，近年来在建筑行业中具有很高的应用价值，对于提高工程全寿命周期内的设计、维护、管理水平而言有着十分积极的影响。其中公路设计也开始逐渐运用BIM技术，在该项技术的支持下，公路设计领域整体水平也得到有效提升。因此，关于BIM技术在公路设计中的应用与发展具有重要的研究价值。

1 BIM技术在公路设计中的应用优势

1.1可视化建模在公路设计中，基于BIM设计软件的应用，可以帮助设计人员全面整合公路相关信息，例如公路路面、公路线路以及公路周边环境等等，基于此进行可视化3D建模，就可以将这些信息充分反映出来。相较于传统的CAD图纸设计模式，BIM技术的应用能够将一些比较复杂的三维形态清晰的反映出来，在三维模型的帮助下，设计人员能够更加直观地表现设计成果，并将CAD图纸无法表达的错误体现出来，这样设计失误

率就得到有效降低。由此可见，BIM技术在公路设计

中的应用实现了传统二维设计向三维可视化设计的转变，对于设计质量与设计效率的提升无疑有着积极的影响与意义。1.2 准确性

在公路设计中，BIM技术的应用可以对复合体积算法或平均断面算法等先进方法加以利用，进而对原地面线与设计线之间的土方量得到准确、快速的计算。与此同时，BIM软件还能够实现土方调配图标的自动生成，并在填挖距离分析中加以利用，进而就可以使缺土坑与弃土堆的位置、土方量移动及其方向得以确定。此外，通过BIM技术的运用，公路设计人员还可以利用模型对工程材料量进行提取，并在项目成本分析与控制中加以利用，这对于提高公路工程建设成本控制水平的提升而言也有着重大作用。1.3 协同性

在传统公路设计模式下，各环节的设计工作相对独立，缺乏紧密联系，这无疑会导致在实施设计成果的过程中出现不同程度的冲突与矛盾。而在公路设计

独的校验，比如校验调节器、变送器、温度计、压力表

等，从而杜绝因为相互影响而导致的测量精度误差。首先在检验之前，必须对一次测量元件的外观进行仔细的观察，看表面有无异常，如有异常则需要及时进行更换。同时要保证校验后的测速度的精度。在选择标准表时，一定要选合适的等级，这样被校表才能被校验准确。对执行器进行调试，主要注意的是指令和反馈的偏差不能超过三个点，并且动作灵敏正常，动作位置和就地机械位置相符。（二）在其他环节的调试前期，还要对各个构成体系进行单独的调试，按照规程进行实验，查看信号的输入和输出的区别，然后逐步地对自动控制装置进行调整，模拟现场数据进行改动，查看系统报警显示。随后即可进行多个环节的调试和校验，能够在现场仪表和检测元件处模仿信号，在DCS系统画面上查看数据，确认精度是否符合要求，报警功能是否正常，在操

作画面上输出最大和最小模拟量信号，去就地查看执

行机构动作情况，做好实验记录。在进行模拟信号实验时，可以查看逻辑程序的运转情况。调试完成后，对相应的数据记录整理。

3 结束语

热控设备的维护与调试关系到整个电厂系统的安全经济稳定运行，其中DCS自动控制系统是整个控制系统的灵魂。只有加强对热工仪表和自动装置的重视，提高专业技能，用科学的管理方法进行维护和保养，才能保证仪表的故障少发生，提升热控设备的工作时效。

参考文献：［1］姜晓雨.工业自动化［J］.自控资讯，2007.4.［2］童军辉.热工仪表安装与调试［J］.工业信息技术，2008.1.［3］萧丽娟.电厂自控系统检测与调试［J］.电力科技，2008.7.［4］朱敏慧.自动化仪表安装调试［J］.电子工业，2007.9.

2017年第12期

23技术平台

中运用BIM技术，则可以使设计趋于一体化发展，使设计整体的协同性得到提升。在具体设计中，BIM技术会建立起统一的数据平台，项目参与各方会在此平台的支持下协同作业，使数据共享得以实现，如此一来不同专业在设计过程中就可以保持紧密联系，找到设计中发生的冲突与矛盾，通过协调使其得到解决，进而避免在工程建设过程中出现问题，在保障工程进度的同时，也使工程整体成本得到有效降低。1.4 优化性

不可否认，公路设计存在很多需要修改、优化与调整的环节。在以往的公路设计模式下，如果发生变更，那么就需要对于变更内容有联系的所有图纸信息进行修改与调整，这无疑会增加设计时间与设计成本。而基于BIM技术的应用，设计人员就可以对公路工程的三维动态效果进行查看，使静态设计向动态设计转变。在此背景下，就算出现设计变更，设计人员对工程量、工程进度的调整也相对轻松，这对于充分发挥工程资源优势而言有着积极作用。1.5 模拟性

BIM技术的应用是建立在计算机操作的基础之上的，因此模拟性是其重要特点之一。在设计实践中，设计人员会对公路工程相关参数进行设定，例如线形、坡度、周边环境等等，在计算机上可以清晰、直观的显示出这些数据，即使有的设计内容不合理，调整起来也相对便捷，这就使设计质量得到了提升。而在公路施工过程中，设计人员也可以基于施工模拟将施工流程直观地反映出来，并对相关工序进行优化，进而提高施工管理水平，保障施工进度，提高工程综合效益。

2 公路设计中BIM技术的应用困境

2.1 工程自身的限制

作为线性工程，公路工程的特点在于点多、线长、面广，这就决定了在设计环节需要考虑的因素比较繁杂，就算确定了设计方案，外部环境因素也可能对其产生较大的影响，进而产生反复变更。而目前BIM技术的应用依然停留在相对单一的建筑物上，在公路设计中的应用方面依然存在诸多不成熟的地方，对隧道、桥梁以及涵洞等设计的实现相对简单，但如果面对内容相对复杂的工程设计，BIM技术的应用依然受到一定的限制。

2.2 缺乏相应的技术标准

在建筑领域，BIM技术的应用趋于成熟，然而就公路设计领域而言，BIM在应用实践中依然受到诸多限制，这不仅体现在上文所述的公路工程自身特点决定了BIM技术应用存在不足，相关技术标准的缺失也导致BIM技术无法在公路设计中充分发挥作用。例如BIM技术在建筑行业有IFC标准的支撑，而对于公路设计

24科技·经济·市场而言，其相关标准与统一接口依然停留在空白期，关于BIM的成果、BIM出图标准等方面需要进一步规范。

2.3 专业软件有所缺失

就本质而言，BIM技术的应用就是在电脑上“演示”项目设计成果，因此，对于不同的行业，其对BIM软件应用的专业性就提出了较高的要求。在传统设计模式下，公路设计软件以CAD为主，并且有专门的公路设计专业分支。但就BIM技术而言，与一些发达国家相比，我国公路设计领域的BIM技术软件并不成熟，目前主要使用的有AutoCAD Civil 3D与Microstation Inroad等三维平台。尽管这些三维设计软件具有一定的应用价值，但是其缺点也比较突出。例如AutoCAD civil 3D在桥梁与隧道设计中就受到地形线路的限制。再比如Microstation Inroad这款软件在建立桥梁模型时无法完成具体的结构设计，只能在简单的桥梁上部结构设计中加以运用。可见目前我国公路设计领域中对BIM软件方面的应用依然需要进行完善。

3 BIM在公路设计中的应用展望

正如上文所述，目前在公路设计领域，BIM技术的运用依然存在很多不完善的地方，对此，我们需要从以下几个方面入手，致力于BIM技术在公路设计中的发展，使公路设计整体水平得到提升，具体阐述如下：

首先，在公路设计中，可以考虑将GIS技术与BIM技术结合到一起使用，基于科学、先进的三维地理信息技术的支持，解决公路工程自身特点对BIM技术应用产生的限制问题，这对于一些区域范围较广、规模较大的长线工程而言具有较强的适用性；其次，国家与行业相关人员也需要针对BIM技术标准缺失的问题展开研究，针对公路设计中BIM技术的应用特点，加强BIM标准化体系建设，为BIM技术的应用与发展提供有力支持；再者，作为设计人员，他们也需要结合自身需求，提出现阶段BIM设计软件存在的问题，并与设计开发单位展开合作，加大公路设计专业BIM软件的开发力度，不断完善公路设计相关BIM软件的功能，简化其操作，使设计效率得到提升。此外，目前我国关于BIM技术应用的专业人才相对匮乏，因此作为公路设计单位，还需要努力建设设计人员队伍，提高设计人员综合素质，换言之，就是要增加建筑信息模型工程师的数量。而为了实现这一目标，则需要公路设计领域相关人员建立完善的人才培养模式与标准，并设立相应的BIM技能等级考试，通过这些方式来选拔与培养BIM专业技术人才，从人力资源层面为BIM技术在公路设计中的应用实现打下坚实的基础。

参考文献：鲁洋.BIM技术在公路设计中的应用展望［J］.山东交通科技，2015，（5）：122，129.

2017年第12期

［1］