郭腾峰_公路BIM研发与应用（PDF81页）

公路BIM技术研发与应用郭腾峰日期：2016-0９中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安纬地软件汇报内容BIM三维设计设计过程三维化、所见即所得仿真分析与评价多专业、多角度提交BIM成果为建设期和运维期提交BIM模型和数据信息等成果建设与运维管理施工组织推演、进度与质量、工程量统计、资产与养护管理BIM对公路工程意味着什么？一、背景二、BIM设计与建模技术三、BIM仿真分析技术四、BIM数字交付五、BIM基础标准六、一些观点和认识汇报内容一、背景一、背景1国家、行业各层次驱动行业驱动交通运输部刚启动BIM技术体系研究项目一、背景1中国交建集团大力支持集团大力发展一、背景2实际工程项目研发2014.42014.9项目策划、需求调研2014.5一、背景3项目协调中间协调、汇报一、背景4交流与学习上海中心参观学习一、背景公路学会计算机年会4交流与学习一、背景4交流与学习建筑工业信息化研讨会一、背景5安装及调试广东信茂高速公路平台安装部署一、背景近20年持续研发—纬地三维集成CAD解决方案。覆盖路线、桥涵、隧道、路基、挡土墙、涵洞、土方、地质、交通工程与沿线设施、安全评价……约95%以上的公路项目是采用纬地软件完成的。中交一公院研发应用概况一、背景大量海内外公路与铁路工程实践应用中交一公院研发与应用概况发布“道路三维CAD系统”01年0３年研发“工程仿真平台系统”0６年发布“路线三维互动设计技术”0７年探索成功“数字公路平台构建技术”１０年完成湛徐高速数字公路系统（BIM核心）２０１５年研发信茂高速公路数字公路平台系统承担中国交建BIM课题（公路部分）２０１６年参加交通部ＢＩＭ技术政策软课题研究二、BIM设计与建模技术二、BIM设计与建模技术纬地道路三维集成CAD解决方案纬地BIM技术流程覆盖路线、桥涵、隧道、路基、挡土墙、涵洞、土方、地质、交通工程与沿线设施二、BIM设计与建模技术纬地道路三维集成CAD解决方案实现三维协同设计+BIM自动建模典型高速公路主体与标志BIM模型效果图某山区高速公路BIM模型效果图二、BIM设计与建模技术纬地道路三维集成CAD解决方案桥梁建模技术安全设施建模技术隧道BIM建模技术涵洞建模技术实现三维协同设计+BIM自动建模二、BIM设计与建模技术纬地道路三维集成CAD解决方案交通工程与安全设施实现三维协同设计+BIM自动建模二、BIM设计与建模技术纬地道路三维集成CAD解决方案钻孔1钻孔2，新地层向上尖灭地表TIN网地层1地层2地层3地层1地层3工程地质三维设计与BIM模型实现三维协同设计+BIM自动建模二、BIM设计与建模技术路线BIM设计与建模技术二、BIM设计与建模技术三维互动视频动画1道路设计与建模二、BIM设计与建模技术发布日期：2006-10-12二、BIM设计与建模技术交安设施BIM设计与建模技术二、BIM设计与建模技术工程地质三维设计与建模二、BIM设计与建模技术基于同一数据源，基于同一专业计算分析核心实现道路工程多专业设计实现多专业自动BIM建模BIM模型部件自动赋值（属性信息）技术要点与优势基于欧特克的autocad应用C＋＋、ARX、OPENGL软件开发技术研发高速公路桥涵、隧道、交通工程、地质等三维实体建模技术BIM三维可视化管理的基础二、BIM设计与建模技术BIM模型、图表成果与路线数据统一（同源）满足各阶段设计要求，同时满足BIM提交要求实现建模与设计同步，高效准确，高效BIM模型部件可识别、具有空间地理信息技术要点与目标三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术研发基于BIM的工程仿真平台系统三、BIM仿真分析技术研发快速构网和索引显示技术，独立开发图像和模型分层优化、场景提取等技术；研发全三维虚拟仿真平台，突破海量模型和大范围影像等处理瓶颈，实现虚拟道路场景实时调度和浏览。图像与数据的金字体技术海量数据快速调用+实时浏览仿真三、BIM仿真分析技术三、BIM仿真分析技术国内首套自主研发的六自由度3D道路驾驶模拟舱系统自主研发基于BIM的模拟驾驶（舱）系统三、BIM仿真分析技术方案三维展示——输出项目三维动画全方位、可视化的方式（不同于传统动画）多信息支撑（几何指标、空间信息等）三、BIM仿真分析技术视距是公路设计最基础的控制性指标提出视线棱体理论模型，研发视距测算功能道路仿真分析——视距检测分析三、BIM仿真分析技术道路仿真分析——视距检测分析三、BIM仿真分析技术道路仿真分析——标志设计合理性分析三、BIM仿真分析技术交通安全性检验——眩光分析基于精准BIM模型研究构建车辆灯光照射模型三、BIM仿真分析技术交通安全性检验——眩光分析四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台施工文件（图表）工程量文件（Excel）三维地形（DTM）三维BIM公路模型基于BIM技术核心的多元数据库文件管理及查询（构造物）信息统计进度（计划）三维动态显示质量校核土方计算地理空间查询……高清影像CAD设计文件道路数据文件……DLG数字地形图基于BIM的三维仿真平台基于GIS的多元海量数据管理平台基于BIM技术核心的数字公路基础信息平台功能BIM多元数据库组成平台组成数字公路平台构成数字公路平台=地质三维模型+地标数字高程+地表航空/卫星影像+道路实体模型+设施三维模型+工程模型属性信息=数字公路平台。多元信息融合，仿真浏览分析四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台与高精度影像准确叠加、数据信息丰富模型精细，每个构件独立实体模型具有明确“身份”信息文件GIS仿真关联关联关联浏览扩展应用四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台设计成果管理文件查询通道专项查询提供完整设计图表成果符合现行编办和习惯成果三维浏览、查询设计过程数据（纬地、桥梁通等）四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台4D施工进度推演——桥梁施工阶段四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台施工阶段4D施工进度推演——隧道四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台施工阶段4D施工进度推演——路基四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台现场测量（GPSRTK）点校核界面及校核成果施工阶段施工计量——路基土石方数字化设计成果提交方式创新成果提交方式拓展设计成果内涵注重过程管理（变更编辑）注重成果存储结构规划，构建“数字化编办”便捷查询、快速统计、创新图档管理分合同段分篇章分构造物记录变更四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台适应分散办公条件，考虑硬件设备普及率便捷性，进行跨平台开发基于xcode集成开发环境IOS跨平台开发，增强系统移动性四、BIM数字交付——数字公路基础信息平台五、BIM基础标准——数据信息编码规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则能够支撑公路行业相关软件的调用规范公路各种信息数据为信息管理和数据积累提供标准化的规则在充分研究的基础上，构建合理的编码规则结构（1）分类规则（2）命名规则（3）构建属性编码1研究建立BIM数据编码规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则研究提出4大分类：基础地理数据，公路设计数据，进度数据，多媒体数据在分类基础上制定了标准化命名规则（确保唯一性、可追溯）属性编码基础数据公路设计施工进度多媒体文件公路设计(02)(GL)路线路基路面桥涵(03)(GL-QH)路线交叉…….桥梁(01)(GL-QH-M-QL)涵洞(02)ID，名称，项目编号，中心桩号，类型，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，孔数及孔径，交角，上部构造，桥墩类型，桥台类型，设计文件，备注，分类，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号D属性编码大类命名规则分类结构1研究建立BIM数据编码规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则大类中类数据小类编码属性信息备注公路设计类(02)路线(01)桩号(01)GL-LX-P-ZHID、图层名、颜色、类型、高程、XY坐标GL-公路设计类ZH-桩号PM-平面线形JD-交点平面线形(02)GL-LX-L-PMID，线型，项目编号，起点桩号，终点桩号，起点桩号D，终点桩号D，单元长度交点(03)GL-LX-P-JDID，线型，项目编号，交点编号，交点X坐标，交点Y坐标，起点桩号，终点桩号，起点桩号D，终点桩号D，单元长度交点线(04)GL-LX-L-JDXID，线型，项目编号，起点桩号，终点桩号，长度路基路面(02)边坡(01)GL-LJLM-L-BPID，边坡类型，路侧，图层名，颜色LJLM-路基路面路基排水(02)GL-LJLM-L-PSID，排水类型，路侧，图层名，颜色路面(03)GL-LJLM-M-LMID，名称，路面类型，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，项目编号，中心桩号，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号D桥涵(03)桥梁(01)GL-QH-M-QLID，名称，项目编号，中心桩号，类型，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，孔数及孔径，交角，上部构造，桥墩类型，桥台类型，设计文件，备注，分类，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号DQH-桥涵涵洞(02)GL-QH-M-HDID，名称，项目编号，中心桩号，类型，建筑类型，孔数，孔径，交角，涵洞高度，涵洞长度，设计文件，中心桩号D，分类路线交叉(04)互通式立交(01)GL-JC-M-LJID，互通名称，交叉桩号，交叉角度，互通形式，互通类型，互通起点桩号，互通终点桩号，被交路名称及等级，LJ-立交TQ-天桥TD-通道通道(02)GL-JC-M-TDID，名称，项目编号，中心桩号，类型，建筑类型，孔数，孔径，交角，通道高度，通道长度，设计文件，中心桩号D，分类分离式立交/天桥(03)GL-JC-M-TQID，名称，项目编号，中心桩号，类型，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，孔数及孔径，交角，上部构造，桥墩类型，桥台类型，设计文件，备注，分类，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号D隧道(05)隧道(01)GL-JC-M-SDID，名称，项目编号，中心桩号，起点桩号，终点桩号，宽度，长度，设计文件，中心桩号D，起点桩号D，终点桩号DSD-隧道属性编码分类规则命名规则1研究建立BIM数据编码规则五、BIM基础标准——数据信息编码规则1研究建立BIM数据编码规则首次建立公路BIM编码规则，为公路海量数据的存储、调用奠定了基础解决公路基础数据资源分类和管理的难题。五、BIM基础标准——数据信息编码规则分阶段提出标准（交付内容、交付深度精度）继承已有标准，满足现行“编办”和设计要求拓展涵盖设计基础数据（道路设计数据、桥梁设计数据等）与传统设计成果能够实现实时关联查询2研究制定BIM模型交付标准五、BIM基础标准——数据信息编码规则阶段模型工可阶段初步设计阶段施工图设计阶段（1）地图模型1:5万或1:1万的精度。（可选）建立数字地面模型，方案比较图1:1万，推荐方案总体图1:2000。1:2000的精度，完成纹理贴图，使用人工实测的地面数据修正地面模型。（2）路基模型道路中线、桩号。建立路基三维模型，包括：路基宽度、边坡坡率、边坡高度、中央分隔带宽度、护坡道宽度、碎落台宽度、用地界位置，并与对应的方案说明和设计图、表、关联。建立路基三维模型，包括：路基宽度、边坡坡率、边坡高度、中央分隔带宽度、护坡道宽度、碎落台宽度、用地界位置、路面横坡、土路肩横坡、路面结构厚度、中央分隔带开口、防撞护栏、防眩板或植被、各类边沟、截水沟及路基各类防护形式的贴图，并与对应的方案说明和设计图、表、关联。（3）桥涵模型道路中线、桥涵二维标志。建立桥涵三维模型，包括：桥面、盖梁、梁板、桥墩，并与对应的方案说明和设计图、表、关联。建立桥涵三维模型，包括：桥面铺装、护栏、盖梁、梁板、桥台、墩柱、承台、桩基础，并与对应的方案说明和设计图、表、