道路工程設計發展與BIM技術應用

張維建 夏姍姍

(國家林業局昆明勘察設計院，云南昆明 650000)

1 背景

道路在滿足通行的基本功能基礎上，隨著社會發展、科學技術進步，承載了越來越多的功能。城市道路的地下天然氣管道、給水管道、排水管道伴行;公路以人為本服務功能更加突出，休息區、服務區、觀景臺的設置在長途公路中越來越完善。道路承載的內涵，有交通運輸、環境保護、經濟帶動、科學技術傳遞、人文思想傳播等等［1］。

縱觀道路建設發展史，筑路材料從早期的砂石、木材等自然界存在的天然物資到現在的瀝青混凝土、鋼材等加工材料，勘察設計手段從早期的經驗傳授到儀器勘探、精密測量，繪圖工具從手工繪圖到計算機輔助繪圖，建設施工手段從早期的人力畜力施工到大量采用機械施工，都是社會生產力發展到一定水平的必然結果。

從最早的只能通行的路到能走車，再到要求安全經濟美觀，是適應社會經濟發展的需要的。生產力提高了，生產者的勞動技能，勞動對象，勞動工具都隨著生產力的發展而不斷更新。從僅靠經驗指導、手工制圖，到計算機輔助繪圖，都是適應當時的生產力發展水平和社會經濟需要的?？萍及l展帶來的技術變革，可視化與量化分析，內業工作模式升級，實景建模，提前量化工程實體，構思、計算，設計繪圖?，F在的BIM平臺，同樣也是生產力發展到一定程度的必然產物，是適應當前經濟發展水平的必然需要。

2 發展

道路工程涉及的專業繁多，形成了各專業間分工合作及互相協調的特點，幾十年來沒有因為計算工具的發展和應用軟件升級而改變;現在特有的道路工程管理方式也將會因為BIM方式的積極采用而發生變化。將個人完成任務與信息模型技術結合，設立任務信息模型，現有的技術人員轉型至BIM團隊［2］。

現今，道路工程建設各階段的專業應用軟件基礎很好，在已有的專業功能、標準和規范集成、軟件架構以及操作習慣上，進行BIM能力改造提升，形成任務信息模型應用軟件。

工程建設數字計算及計算機應用技術發展可分為三個歷程，即人工時代、鍵盤時代和集成時代。在人工時代，從算盤、計算尺到計算器，依靠計算工具幫助工程技術人員提高工作質量與效率;在鍵盤時代，從計算機輔助繪圖、計算機輔助設計到三維數字軟件，依靠人的思維固化于計算機中的軟件幫助工程技術人員提高工作質量與效率;目前我們將在計算機科學技術不斷提升的同時，利用BIM理念、軟件平臺，集合道路工程建設各階段工程技術人員的任務分工，提高工作質量與效率，努力實現集成時代。

BIM平臺作為一種生產工具、勞動資料，服務并促進生產力的發展。生產工具從側面反映生產力水平。勞動資料作為構成生產力的基本要素，是社會發展的內在動力基礎。

建筑信息模型(Building Information Modeling)或者建筑信息管理(Building Information Management)是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎，建立起三維的建筑模型，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有信息完備性、信息關聯性、信息一致性、可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性八大特點。將建設單位、設計單位、施工單位、監理單位等項目參與方在同一平臺上，共享同一建筑信息模型。利于項目可視化、精細化建造［2］。

在建設工程及設施全生命期內，對其物理和功能特性進行數字化表達，并依此設計、施工、運營的過程和結果的總稱?？蓜澐譃椴邉澟c規劃、勘察與設計、施工與監理、運行與維護、改造與拆除五個階段［2］。

3 BIM的優勢

與現在廣泛使用的繪圖方式相比，BIM具備的方式方法優勢更明顯。信息模型中包含多種數字形式，道路工程建設者可以從這個建筑信息模型中提取需要的數據，既可指導技術工作開展又能將相應工作的信息反饋到模型中，這種機制能在最大范圍內實現資源合理運用［3］。

BIM技術主旨是在工程設計建造管理維護全壽命周期使用的工具，基于參數、特性等屬性整合成初始模型，在道路工程全壽命周期過程中進行運算、模擬和完善，使工程技術人員對各種信息作出合理的理解和應對，為參建各方提供協同工作的平臺和數據，在控制質量、成本、進度和安全等方面提供新的方法。

4 結語

生產力和生產關系是生產方式的不可分割的兩個方面。生產力決定生產關系，同時，生產力反作用于生產關系。因此，工程人員應主動的學習應用BIM平臺，適應生產力提高的趨勢。BIM技術將來是更多于三維的模型信息呈現，更及時的避免災難，提前發現規劃、設計的缺陷。對于第四維、第五維等更多維度信息，可以是歷史過往的道路工程地理、天氣、人文、生態環境等信息，可以是未來的道路工程地理、天氣、人文、生態環境等信息。貫穿在道路工程整個生命周期中，使設計、建造，維護等大量信息保存在BIM中，得以重復、便捷地使用。培養一大批既懂得科技和管理，還懂得經營的復合型人才。

道路，一個實體;BIM一個通過計算機科學實現的虛擬平臺，更好的實現道路承載的實體功能。通過BIM平臺，工程人員使用先進的勞動工具，提高道路工程規劃、設計、施工、運營管理效率，促進生產力發展。