基于BIM技術(shù)的公路設(shè)計(jì)探索與思考

曾 凡 云

(中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長沙 410019)

1 研究背景

建筑信息模型(Building Information Modeling，即BIM)的理念從1975年提出，隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，它的概念從“A computer-based description of-a building”[1]逐漸擴(kuò)展到“為建筑與基礎(chǔ)設(shè)施由概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)”的過程。而5G時代來臨后，萬物互聯(lián)需求加速發(fā)展，數(shù)字孿生和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)字化成為必然趨勢；結(jié)合國家與行業(yè)層面對于建設(shè)智慧城市與智慧交通的目標(biāo)，數(shù)字化發(fā)展更進(jìn)一步地推動了BIM在基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的應(yīng)用需求與價值[2-4]。BIM技術(shù)的實(shí)施要求不同利益相關(guān)方在設(shè)施的不同階段，通過在BIM系統(tǒng)中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)[5-8]，同時可以支持工程可視化與模型仿真[9-10]。因此，帶有精細(xì)、準(zhǔn)確、即時的幾何和信息的三維模型在BIM實(shí)施與互聯(lián)發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。在此背景下，建筑工程各方都開展了基于BIM模型的應(yīng)用，其價值也隨著應(yīng)用場景的擴(kuò)展而不斷提升。對于勘察設(shè)計(jì)行業(yè)而言，BIM模型的交付和應(yīng)用也逐漸成為項(xiàng)目開發(fā)中的必要條件。

為了滿足BIM模型交付的要求，當(dāng)前的勘察設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)往往在完成傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的同時，通過建模將既有的設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換為三維幾何模型，再將模型元素賦予對應(yīng)的材料、造價等信息(行業(yè)內(nèi)稱為翻模)并交付給施工方和業(yè)主。這種方式在一定程度上滿足了項(xiàng)目可視化、施工與運(yùn)維管理的需要，但是存在兩個問題：(1)對于設(shè)計(jì)人員而言，將既有設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換為模型的過程是很大的額外工作量，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員的工作效率和積極性降低；(2)設(shè)計(jì)過程是一項(xiàng)反復(fù)優(yōu)化修改的迭代過程，在方案優(yōu)化過程中，難以保證模型的即時更新，可能造成項(xiàng)目各方在非最新方案下協(xié)同工作時出現(xiàn)連鎖性損失。

為了充分利用三維設(shè)計(jì)環(huán)境的優(yōu)勢，減輕對既有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行翻模的附加工作，解決BIM實(shí)施過程中圖模不一致的問題，本文直接在三維設(shè)計(jì)體系中開展設(shè)計(jì)工作，以三維設(shè)計(jì)模型作為交付成果的理念進(jìn)行了公路BIM設(shè)計(jì)的探索與研究，并結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用情況，梳理了公路BIM應(yīng)用的實(shí)用價值，提出了公路BIM設(shè)計(jì)推進(jìn)的思路，可供類似項(xiàng)目借鑒。

2 公路BIM設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

2.1 公路BIM設(shè)計(jì)推廣現(xiàn)狀

BIM的概念較早在建筑領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣，在交通領(lǐng)域發(fā)展相對較晚。2016年2月，交通運(yùn)輸部發(fā)布了《交通運(yùn)輸重大技術(shù)方向和技術(shù)政策》的通知，把推廣建筑信息模型(BIM)技術(shù)放在首位，行業(yè)與市場也開始對交通等基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目提出明確的BIM應(yīng)用要求，交通BIM的應(yīng)用與研究逐漸進(jìn)入熱潮。公路BIM設(shè)計(jì)是公路BIM全生命周期應(yīng)用的數(shù)據(jù)源頭，其在公路BIM全生命周期應(yīng)用中起到至關(guān)重要的作用，但是由于具有實(shí)踐意義的公路BIM設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)的缺失，以及公路BIM設(shè)計(jì)軟件在功能和設(shè)計(jì)效率上的缺陷，制約了BIM設(shè)計(jì)的進(jìn)程。從筆者收集到的公路BIM項(xiàng)目應(yīng)用情況來看，現(xiàn)階段公路BIM的應(yīng)用在深度上更多是基于二維設(shè)計(jì)成果進(jìn)行翻模，且模型精度只能達(dá)到方案及初步設(shè)計(jì)深度，難以形成能用于施工的交付成果；而在公路項(xiàng)目的方案效果展示、施工與運(yùn)維管理上，通過對設(shè)計(jì)模型進(jìn)行輕量化處理，結(jié)合GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大范圍模型的瓦片式加載技術(shù)，反而有了相對更為成熟的案例。

2.2 公路BIM設(shè)計(jì)軟件現(xiàn)狀

針對公路工程領(lǐng)域的BIM解決方案，國外工程軟件主要有美國歐特克軟件(Autodesk)、美國奔特力工程軟件(Bentley)和法國達(dá)索公司軟件(Catia)。以上三家軟件商各有優(yōu)缺點(diǎn)，法國達(dá)索公司的核心軟件產(chǎn)品Catia是針對工業(yè)設(shè)計(jì)與制造的主流軟件，優(yōu)勢為局部精細(xì)化建模，適合復(fù)雜模型建模，例如可以用于大橋的復(fù)雜局部建模，但是不符合道路和鐵路等線性工程的特點(diǎn)。美國歐特克公司的核心軟件Revit主要是針對建筑工程設(shè)計(jì)與建模的軟件產(chǎn)品，在建筑行業(yè)中的應(yīng)用比較廣泛，但并非為針對道路與鐵路工程設(shè)計(jì)的軟件產(chǎn)品；Autodesk旗下Civil 3D軟件定位為基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)和施工文檔編制的BIM軟件，但是其在處理復(fù)雜地形與道路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上的效率一直飽受詬病。美國奔特力(Bentley)軟件公司針對公路行業(yè)開發(fā)了包括ORD(OpenRoads Designer)、OBM(OpenBridge Modeler)在內(nèi)的一系列交通三維設(shè)計(jì)軟件，它們提供了基礎(chǔ)的道路與橋梁建模功能，但是就公路設(shè)計(jì)而言，缺乏高效且符合正向設(shè)計(jì)習(xí)慣的設(shè)計(jì)工具，對公路擋墻或涵洞，只能通過幾何建模進(jìn)行設(shè)計(jì)，不能滿足工程設(shè)計(jì)的效率要求。

國內(nèi)現(xiàn)階段的道路設(shè)計(jì)軟件(比如緯地、鴻業(yè)、EICAD等)經(jīng)過多年的市場應(yīng)用與發(fā)展優(yōu)化，在軟件使用模式與用戶交互上，已經(jīng)比較符合國內(nèi)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)習(xí)慣。但是，這些二維道路設(shè)計(jì)軟件仍存在一定缺陷，比如設(shè)計(jì)深度無法達(dá)到三維設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)成果無法直接與三維平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等。國內(nèi)自主發(fā)展的三維設(shè)計(jì)軟件很少，比如鴻業(yè)公司市政方向的路立得、同豪土木公路BIM設(shè)計(jì)軟件，還有一些提供三維建模功能的二維道路/橋梁設(shè)計(jì)軟件，如緯地與方案設(shè)計(jì)師等。這些軟件雖可從二維設(shè)計(jì)方案快速生成三維模型，但是并不能直接在三維空間中進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且生成三維模型多為面片組合，無法進(jìn)行編輯交互以滿足后期階段的應(yīng)用。

總體來看，現(xiàn)有道路設(shè)計(jì)軟件中，二維理念在設(shè)計(jì)深度與擴(kuò)展性上有所缺陷，而三維平臺提供了更多底層功能與三維擴(kuò)展功能，但是對于道路專業(yè)的設(shè)計(jì)算法和本地化應(yīng)用還需要大量的定制積累。為了實(shí)現(xiàn)道路三維設(shè)計(jì)，應(yīng)該將這兩種形式進(jìn)行結(jié)合，避短取長，通過借鑒、總結(jié)二維平臺中成熟的設(shè)計(jì)理念與參數(shù)交互形式，將這些設(shè)計(jì)模式在三維平臺中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)與擴(kuò)展，解決出圖與工程量統(tǒng)計(jì)的問題，使三維平臺真正在設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。

3 公路BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)

公路BIM設(shè)計(jì)缺乏完整的解決方案，其發(fā)展進(jìn)程也較緩慢，但在推進(jìn)過程中，仍然體現(xiàn)出其相對于傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，主要包括如下幾方面。

3.1 方案三維表達(dá)

方案三維表達(dá)是三維設(shè)計(jì)最直觀的應(yīng)用，也是現(xiàn)階段公路BIM的主要應(yīng)用點(diǎn)。結(jié)合三維展示效果，可以更直觀、有效地向業(yè)主或施工方展示設(shè)計(jì)方案，便于項(xiàng)目參與者對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行理解和討論(見圖1)。

圖1 道路與多專業(yè)協(xié)同的三維設(shè)計(jì)效果展示

3.2 方案設(shè)計(jì)階段應(yīng)用

現(xiàn)階段的道路設(shè)計(jì)軟件無法進(jìn)行公路項(xiàng)目的深化設(shè)計(jì)，在方案設(shè)計(jì)階段，往往更關(guān)注較宏觀的道路設(shè)計(jì)方案以及概算工程量，不需要進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)建模與詳細(xì)的工程量統(tǒng)計(jì)。這與當(dāng)前的公路BIM設(shè)計(jì)軟件所能提供的實(shí)用功能非常貼合，可以利用BIM軟件快速地進(jìn)行較宏觀的方案設(shè)計(jì)，并直接通過三維平臺進(jìn)行方案匯報(bào)與討論。以圖2為例，利用Bentley平臺的道路概念設(shè)計(jì)軟件，可以結(jié)合地理信息便捷地完成道路線型設(shè)計(jì)，并自動生成路基、橋隧及交叉口等構(gòu)筑物的三維模型，體現(xiàn)了其在方案設(shè)計(jì)階段的實(shí)用優(yōu)勢。

圖2 Bentley平臺道路概念設(shè)計(jì)軟件示意

3.3 多專業(yè)協(xié)同

公路項(xiàng)目往往里程較長，沿線會涉及很多既有或在建的構(gòu)筑物。對于水電項(xiàng)目而言，交通專業(yè)設(shè)計(jì)范圍與施工、壩工、機(jī)電、廠房、建筑、移民等多個專業(yè)均存在銜接關(guān)系(見圖3)。在三維設(shè)計(jì)環(huán)境中，通過將各專業(yè)的方案模型進(jìn)行組裝，可以直觀了解各專業(yè)方案之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)過程中也可以對其他專業(yè)的方案數(shù)據(jù)進(jìn)行直接讀取、調(diào)用，這在二維設(shè)計(jì)環(huán)境中是難以實(shí)現(xiàn)的。

圖3 道路與建筑協(xié)同設(shè)計(jì)案例

在時間維度上，道路設(shè)計(jì)方案與這些專業(yè)存在反復(fù)配合協(xié)調(diào)的迭代優(yōu)化過程，多專業(yè)之間的方案修改與變更并不同步，容易在將多個專業(yè)不同階段和深度的方案進(jìn)行組合時出現(xiàn)誤差。在BIM設(shè)計(jì)環(huán)境中，通過協(xié)同管理平臺，可以將各專業(yè)模型通過參考的方式組裝在一起，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員對自身專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行修改后，新方案將自動覆蓋平臺中原來的數(shù)據(jù)文件，使其他專業(yè)可以參考最新的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此保證多專業(yè)協(xié)同工作時在時間上的一致性。

3.4 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

公路設(shè)計(jì)為線性工程設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)方案常通過平縱線型與橫斷面的組合進(jìn)行表達(dá)，這一方式在二維設(shè)計(jì)與三維設(shè)計(jì)平臺中并無太大區(qū)別。但是，對于公路項(xiàng)目中的特殊節(jié)點(diǎn)，比如隧道交叉口，其空間幾何往往比較復(fù)雜，傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)方式難以表達(dá)和理解。通過在BIM設(shè)計(jì)平臺中進(jìn)行精準(zhǔn)的三維建模，可以非常直觀地表達(dá)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案(見圖4)，然后通過視圖剖切的方式快速生成精確的圖紙，大大提高了復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的圖紙表達(dá)精度(見圖5)。

4 公路BIM設(shè)計(jì)推進(jìn)思路

目前，其他領(lǐng)域的BIM成功案例(包括上海中心、中國尊、國家會展中心等)總體上均屬于“科研開發(fā)”或“技術(shù)探索”的性質(zhì)。結(jié)合從事工程勘察設(shè)計(jì)新技術(shù)研發(fā)的科研實(shí)踐經(jīng)歷，筆者深刻理解到“技術(shù)探索”與“大規(guī)模工程成熟應(yīng)用”之間還存在著一定的距離，這種差距來源于技術(shù)、組織、管理與環(huán)境等多方面。為了推動公路BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用，可以針對性地從如下幾方面進(jìn)行探索。

圖4 利用BIM平臺進(jìn)行隧道交叉口的三維建模與方案比選

圖5 隧道交叉口三維建模剖切得到的圖紙

4.1 結(jié)合項(xiàng)目與市場

公路BIM的應(yīng)用推廣涉及公路工程設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)軟件兩個乃至多個學(xué)科的跨界性技術(shù)，其應(yīng)用的學(xué)習(xí)成本較高，而當(dāng)前公路BIM設(shè)計(jì)軟件在功能與效率上的缺陷易導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員對BIM設(shè)計(jì)存在畏難與抵觸情緒，難以主動學(xué)習(xí)公路BIM設(shè)計(jì)技術(shù)。對于企業(yè)而言，公路BIM設(shè)計(jì)工作需要更高水平的人才以及更多的時間積累才能完成，但對多數(shù)企業(yè)而言，這與其快速創(chuàng)造價值的理念是相悖的。從社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的路徑來看，技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新必須要與市場緊密結(jié)合，才能產(chǎn)生活力。因此公路BIM設(shè)計(jì)的推廣，不論技術(shù)成熟與否，都必須結(jié)合市場項(xiàng)目，通過項(xiàng)目的價值來推動BIM設(shè)計(jì)的推廣和普及。

4.2 以方案設(shè)計(jì)為先

一般來說，在工程項(xiàng)目建設(shè)過程各階段中，隨著項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段演化，設(shè)計(jì)精細(xì)程度與需耗費(fèi)的人力資源均不斷升高，而對于項(xiàng)目總投資而言，其對工程總投資所能產(chǎn)生的影響卻越來越小。如圖6所示，當(dāng)方案設(shè)計(jì)階段對工程總投資的影響程度達(dá)到80%時，對于設(shè)計(jì)精度要求是較低的，這與當(dāng)前公路BIM設(shè)計(jì)軟件所能提供的實(shí)用功能是一致的：(1)方案設(shè)計(jì)階段需要的設(shè)計(jì)精度與現(xiàn)有三維平臺所能提供的精度相匹配；(2)三維平臺能提供更好的方案理解與決策；(3)三維空間更符合人的思維模式。這也是當(dāng)前公路BIM設(shè)計(jì)軟件能在實(shí)際項(xiàng)目中發(fā)揮其優(yōu)勢和市場價值之處。

圖6 建設(shè)過程各階段的工作精細(xì)程度及對投資的影響

4.3 堅(jiān)持正向設(shè)計(jì)

從BIM全生命周期協(xié)同的角度來看，三維信息模型是多角色多階段協(xié)同的基礎(chǔ)。對于設(shè)計(jì)過程而言，關(guān)注點(diǎn)在于設(shè)計(jì)方案的形成、表達(dá)與交付，而這一過程是不斷優(yōu)化迭代以獲得最優(yōu)成果的過程，故在項(xiàng)目建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)方案不可避免地會進(jìn)行完善和修改?？辈煸O(shè)計(jì)階段作為建設(shè)工程全生命周期協(xié)同的數(shù)據(jù)源頭，為了保證整個BIM協(xié)同管理信息模型的即時性與準(zhǔn)確性，必須實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段的BIM應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員在BIM設(shè)計(jì)平臺中實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的調(diào)整與模型同步，再通過方案模型這一幾何與屬性的載體進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同、施工交付及全生命周期管理(如圖7所示)。協(xié)同過程中的修改通過模型體現(xiàn)，再反饋給設(shè)計(jì)人員進(jìn)行方案調(diào)整。如果只是通過對既有設(shè)計(jì)方案的建模，其成果只能用于項(xiàng)目的展示與靜態(tài)管理，一旦設(shè)計(jì)方案調(diào)整，將會給參與“協(xié)同”的各方帶來連鎖損失，這也是現(xiàn)階段公路BIM應(yīng)用在市場中推進(jìn)緩慢的主要原因。

圖7 BIM設(shè)計(jì)參與BIM全生命周期管理的方式

公路BIM設(shè)計(jì)發(fā)展將經(jīng)歷手動建模、高效自動建模、正向設(shè)計(jì)、智能化設(shè)計(jì)的過程(見圖8)。其中手動建模為公路BIM設(shè)計(jì)的最初階段，設(shè)計(jì)人員通過通用的三維建模軟件(如Revit、Microstation或3D Max等)對道路方案進(jìn)行手動建模，將模型成果用于方案展示與匯報(bào)。在此基礎(chǔ)上，幾家大型工程軟件廠商開發(fā)了針對公路工程更高效的建模軟件(如Autodesk公路的Civil 3D、Bentley公司的PowerCivil、OpenRoads Designer與OpenBridge Modeler等)，用來輔助設(shè)計(jì)人員完成道路與橋梁模型創(chuàng)建，這也是當(dāng)前公路BIM設(shè)計(jì)所處的主要階段。近幾年，各BIM軟件商與相關(guān)設(shè)計(jì)研究單位正通過設(shè)計(jì)平臺開發(fā)適應(yīng)工程設(shè)計(jì)邏輯與流程的功能，以滿足公路設(shè)計(jì)過程中方案不斷迭代優(yōu)化的需要。另外，通過將標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)流程及專家經(jīng)驗(yàn)在設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行集成，以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的初始方案，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)成果的自動校核，使其真正進(jìn)入智能化設(shè)計(jì)階段。

圖8 公路BIM設(shè)計(jì)發(fā)展過程

4.4 BIM標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在2018年11月12日發(fā)布了《“多規(guī)合一”業(yè)務(wù)協(xié)同平臺技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》公開征求意見稿[11]。其中，4.5.2條文說明中提到：實(shí)現(xiàn)基于一張藍(lán)圖的建設(shè)工程項(xiàng)目信息、城市現(xiàn)狀二維數(shù)據(jù)、城市三維地面數(shù)據(jù)的計(jì)算與分析。其中與城市相關(guān)的BIM模型主要包括建筑物工程規(guī)劃BIM模型和市政工程規(guī)劃BIM模型。

BIM應(yīng)用的核心是信息的傳遞與利用，涉及不同參與方、不同設(shè)計(jì)專業(yè)、不同項(xiàng)目階段以及不同軟件之間的數(shù)據(jù)交換與協(xié)同。BIM模型是空間對象與數(shù)據(jù)之間的橋梁，必須在統(tǒng)一的編碼、存儲與交換標(biāo)準(zhǔn)下，才能發(fā)揮其最大的作用。

隨著BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對于模型數(shù)據(jù)需要解決三個關(guān)鍵問題：(1)對所需要交換信息的格式規(guī)范；(2)對信息交換過程的描述；(3)對所交換信息的準(zhǔn)確定義。BSI繼推出IFC標(biāo)準(zhǔn)后，于2006年推出信息交付手冊(Information Delivery Manual， IDM)，用于指導(dǎo)BIM數(shù)據(jù)的交換過程；之后又提出了國際字典框架(International Framework for Dictionaries，IFD)，用于建立建筑行業(yè)術(shù)語體系，避免不同語種、不同詞匯描述信息產(chǎn)生的歧義。IFC、IDM和IFD分別對應(yīng)并解決以上三個關(guān)鍵問題，即對BIM的數(shù)據(jù)信息存儲與表達(dá)、交換與交付、術(shù)語與編碼進(jìn)行了規(guī)范。IFC、IDM、IFD目前均已列為ISO國際標(biāo)準(zhǔn)，三者相結(jié)合成為當(dāng)前BIM應(yīng)用的系列標(biāo)準(zhǔn)[12]。

以雄安新區(qū)建設(shè)為例，雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)BIM管理平臺(一期)項(xiàng)目的招標(biāo)[13]內(nèi)容中，管理平臺建設(shè)內(nèi)容包括一個平臺、一套標(biāo)準(zhǔn)。其中，平臺要解決數(shù)據(jù)的展示、查詢、交互、審批、決策，實(shí)現(xiàn)對雄安新區(qū)生長過程的記錄、管控與管理；而標(biāo)準(zhǔn)要解決從規(guī)劃、市政到園林、建筑的數(shù)據(jù)統(tǒng)一交付，需要把不同專業(yè)、不同流程的數(shù)據(jù)打通并傳到平臺里，自動進(jìn)行識別和計(jì)算。雄安新區(qū)的規(guī)劃通過現(xiàn)狀空間(BIM 0)、總體規(guī)劃(BIM 1)、詳細(xì)規(guī)劃(BIM 2)、設(shè)計(jì)方案(BIM 3)、工程施工(BIM 4)、工程竣工(BIM 5)六個漸進(jìn)環(huán)節(jié)的展示、查詢、交互、審批、決策等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對雄安新區(qū)生長全過程的記錄、管控與管理。每個環(huán)節(jié)對應(yīng)的是工程建設(shè)的不同階段，對數(shù)據(jù)的錄入方式和使用者加以區(qū)分。每個階段的數(shù)據(jù)流到下一個階段都要編制入庫標(biāo)準(zhǔn)，對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一編碼。進(jìn)入平臺的所有成果數(shù)據(jù)都要遵循一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)——XDB，而這一標(biāo)準(zhǔn)也正在不斷改進(jìn)、完善。

4.5 注重功能研發(fā)

2016年，交通運(yùn)輸部組織開展了公路與水運(yùn)行業(yè)的BIM技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研活動。根據(jù)相關(guān)調(diào)研和總結(jié)(包括鐵路總公司、住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部等相關(guān)專家在BIM標(biāo)準(zhǔn)、BIM應(yīng)用技術(shù)方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識)得出：無論是建筑工程，還是公路與鐵路等工程行業(yè)，在工程全生命周期內(nèi)全面實(shí)施BIM技術(shù)尚存在諸多方面的技術(shù)瓶頸和困難，而且很多技術(shù)瓶頸是短時間內(nèi)難以突破或本質(zhì)改變的。

主要技術(shù)瓶頸包括：(1)計(jì)算機(jī)軟硬件的處理速度和容量、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣鹊入y以滿足海量BIM模型處理、應(yīng)用的需求；(2)無論是建筑工程、水電與電氣工程，還是道路、鐵路等交通工程，都是少則十幾個專業(yè)，多則二三十個專業(yè)的集成體，而代表世界水平的BIM解決方案廠商卻只能提供少數(shù)幾個專業(yè)的BIM軟件；(3)基于BIM核心的設(shè)計(jì)與建模軟件技術(shù)，各專業(yè)領(lǐng)域還有很大的差距，很多專業(yè)領(lǐng)域根本沒有工程BIM正向設(shè)計(jì)的軟件產(chǎn)品和技術(shù)支撐條件，只能是簡單、重復(fù)性的“翻?！迸c“渲染動畫”；(4)BIM與網(wǎng)絡(luò)、通訊等相關(guān)技術(shù)的集成還有待發(fā)展。

在這種大環(huán)境的制約下，只有結(jié)合工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)，進(jìn)行對應(yīng)工程的BIM設(shè)計(jì)軟件研發(fā)，解決公路BIM設(shè)計(jì)中的功能與效率問題，才能真正讓公路BIM設(shè)計(jì)落地。

5 結(jié) 語

2016年，交通運(yùn)輸部對美國等國家和地區(qū)的BIM技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用調(diào)研報(bào)告[14]顯示，歐美國家對BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系等的研究總體是早于國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的。但美國相關(guān)工程咨詢、建設(shè)企業(yè)總體對BIM的應(yīng)用較少，對BIM的關(guān)注度明顯低于國內(nèi)。我國在公路運(yùn)營與管理方面，與國際先進(jìn)水平還存在一定的差距，但在近30年交通基礎(chǔ)設(shè)施大發(fā)展的背景下，無論是復(fù)雜的高速公路、跨?？缃笮蜆蛄?，還是高鐵、港口等交通設(shè)施建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，我國的總體“建設(shè)技術(shù)”是處于國際領(lǐng)先水平的。在如此快速發(fā)展的需求與趨勢引導(dǎo)下，公路BIM在市場與行業(yè)規(guī)范、軟件技術(shù)開發(fā)、項(xiàng)目全生命周期應(yīng)用中，都會順勢發(fā)展，而公路BIM推廣中最為重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，也將在探索中不斷完善。