實(shí)景建模技術(shù)在公路工程管理中的應(yīng)用

徐建成

(黑龍江工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

1 實(shí)景建模技術(shù)的含義和作用

1.1 實(shí)景建模技術(shù)的含義

實(shí)景建模是一種新穎的設(shè)計(jì)和工程管理技術(shù)，用通俗的語言來介紹是用一些設(shè)備(手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)，無人機(jī)、手持云臺(tái)等)采集照片數(shù)據(jù)，或者用雷達(dá)掃描采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)，把照片或點(diǎn)云導(dǎo)入到Bentley的Context Capture這個(gè)軟件中，軟件就能把二維的照片或者是點(diǎn)云生成三維的實(shí)景模型。這個(gè)模型除了是真實(shí)的三維可視化之外，還可以進(jìn)行長度、面積、體積等的量測。

1.2 實(shí)景建模技術(shù)的作用

在啟動(dòng)任何基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目之前，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)都需要勘測實(shí)際的環(huán)境條件，為決策過程提供項(xiàng)目的地基信息，這有助于充分了解資產(chǎn)設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營的環(huán)境。實(shí)景建模在公路工程中可用于規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目；道路狀況建模以完成對(duì)道路狀況的檢測；地下管線建模以完成對(duì)地下管線的檢測和維修，還可以用于對(duì)挖填方量的體積測量，可以測量山體表面積、體積、長度、經(jīng)緯度高程等。不僅如此，實(shí)景建模技術(shù)更是大大提高了工程展示效果，逼真的三維影像能夠幫助設(shè)計(jì)者和施工者更好的進(jìn)行工程規(guī)劃，同時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)記錄的存儲(chǔ)相較于傳統(tǒng)的視頻及圖片也有非常顯著地優(yōu)勢(shì)。

2 實(shí)景建模技術(shù)在公路工程管理的應(yīng)用

2.1 實(shí)景建模技術(shù)在設(shè)計(jì)初期的應(yīng)用

實(shí)景建模技術(shù)在路形路線的設(shè)計(jì)和規(guī)劃方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備工作的傳統(tǒng)的方式是施工總承包方根據(jù)業(yè)主提供的地形圖進(jìn)行場地勘測，在勘測的過程中，由于地表地形復(fù)雜、測量難度大，導(dǎo)致原建筑物和地貌的尺寸數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確的反映給工程技術(shù)人員，而實(shí)景模型的測量功能大大的提高了測量的效率和準(zhǔn)確性，給后面出用于施工總平面布置圖提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。與此同時(shí)再將實(shí)景模型導(dǎo)入microstation線性編輯器中的得到DWG格式，這種格式最終配合傳統(tǒng)的CAD設(shè)計(jì)方式進(jìn)行快速設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)高效率，高質(zhì)量的生成施工總平面布置圖。

通過實(shí)景建模技術(shù)生成的路形路線與道路設(shè)計(jì)后建立的模型進(jìn)行碰撞檢查，分析掌握實(shí)際情況進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理，實(shí)景創(chuàng)建的模型可以與其他建模相結(jié)合，將設(shè)計(jì)的模型拼接到實(shí)景模型中，以達(dá)到更好的設(shè)計(jì)展示效果并且可以讓甲方在公路項(xiàng)目建設(shè)之前更直觀的感受到施工后的實(shí)際應(yīng)用效果，輕松地做出更明智的項(xiàng)目決策。

2.2 實(shí)景建模技術(shù)在施工中的應(yīng)用

在公路工程施工過程中對(duì)于土方的填挖一直都是施工方關(guān)注的重點(diǎn)，土拉出去要錢，運(yùn)進(jìn)來也要錢，如果在施工之前能夠大致的評(píng)估土方量，優(yōu)化施工方案，盡量的縮小挖填土方量，可以降低施工成本。實(shí)景模型技術(shù)最大的特點(diǎn)就是可以真實(shí)的還原所拍攝建筑或者物體的尺寸，并且可以實(shí)現(xiàn)測量體積這一功能，就可以用于土方量的評(píng)估。同時(shí)，更好的檢測土方量，可以達(dá)到在項(xiàng)目施工中透明、公開、公平的原則。

施工中的一個(gè)難題就是管理者對(duì)施工過程的掌控。對(duì)于很多大的總承包公司，往往同時(shí)施工的項(xiàng)目很多，項(xiàng)目地點(diǎn)遍布五湖四海甚至海外，通過實(shí)景建模技術(shù)施工方對(duì)工地進(jìn)行實(shí)景建模，根據(jù)模型反饋出的每個(gè)月的實(shí)際施工進(jìn)度情況與施工計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比，匯報(bào)給甲方，可以非常清晰直觀的把握施工進(jìn)度。以往的視頻傳輸雖說也可以感受和審查現(xiàn)場的進(jìn)度，但是視頻更多的是拍攝者主觀表達(dá)的意圖，而實(shí)景建模則是全方位的、三維、可視化的現(xiàn)場進(jìn)度表達(dá)，特別是在現(xiàn)如今用工成本不斷增加的情況下，如果工期滯后，提前提出改善方案，可以很大程度上降低成本。

安全一直以來都是公路施工中的一個(gè)重點(diǎn)。許多施工現(xiàn)場都對(duì)安全格外注重，在公路施工中實(shí)景建?？梢愿玫恼瓶噩F(xiàn)場，在公路施工中可以對(duì)一些正在施工的超高建筑進(jìn)行實(shí)景建模，在從而與BIM結(jié)合模擬一些施工過程，并提出更安全、更合理的施工方案，以保證現(xiàn)在作業(yè)人員的安全。

2.3 實(shí)景建模技術(shù)在工程竣工后的應(yīng)用

對(duì)于公路工程管理，不僅僅是施工中的管理，還有就是竣工后的道路養(yǎng)護(hù)以及道路維修。通?？⒐べY料是刻光盤和紙質(zhì)資料。傳統(tǒng)的光盤資料多為照片、視頻或者CAD圖紙。在信息化的今天若將前期階段性的工程進(jìn)展實(shí)景模型保存下來，會(huì)更加便于以后公路的維護(hù)。同時(shí)，階段性的三維實(shí)景建模資料保存更是可以對(duì)施工現(xiàn)場起到監(jiān)督作用，保證公路的質(zhì)量和工程的總體效率。

實(shí)景建模是一份特殊的、真實(shí)的資料保存。公路施工中的工程關(guān)鍵部位，隱蔽工程、關(guān)鍵工序和特殊過程，是整個(gè)竣工資料的核心，那么對(duì)于影像資料記錄的要求就會(huì)更嚴(yán)格，常見的視頻和照片一定程度上可以記錄，但畢竟不全面，而實(shí)景建模不管是對(duì)細(xì)節(jié)的局部掃描以及宏觀的整體布局上都可以完美的記錄當(dāng)時(shí)的施工過程，尺寸和體積的真實(shí)還原大大的方便了施工者的數(shù)據(jù)記錄，通過實(shí)景建模，能完全的保證工程有據(jù)可查。

3 結(jié) 語

目前實(shí)景建模技術(shù)大多都還應(yīng)用在設(shè)計(jì)階段，施工中應(yīng)用的例子還是比較少的。在未來，實(shí)景建模技術(shù)無論是在建筑業(yè)還是交通業(yè)都會(huì)成為潮流和趨勢(shì)，特別是公路工程管理中，從BIM大方向全生命周期管理中來看實(shí)景建模技術(shù)也是必備的元素。實(shí)景建模技術(shù)勢(shì)必會(huì)廣泛的應(yīng)用到公路工程管理中，從而使工程質(zhì)量與效率得到提升，降低企業(yè)的施工成本提升經(jīng)濟(jì)效益，將設(shè)計(jì)與施工完美結(jié)合，將效果展示做到最佳，將施工中公平、公開原則做到最好，這是未來公路行業(yè)的大勢(shì)所趨，也是公路工程管理的一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)的方向。