BIM技術(shù) 作為推進交通建設(shè)項目供給側(cè)改革的重要技術(shù),其對交通建設(shè)管理過程已被證明具有顯著的支持作用,而Bentley系統(tǒng)為交通行業(yè)BIM技術(shù)提供的整體解決方案,為實現(xiàn)這一技術(shù)落地及應(yīng)用提供了保障。本文分析了現(xiàn)階段Bentley BIM系統(tǒng)對交通建設(shè)管理的價值和作用,以及基于BIM+交通的擴展應(yīng)用方向和可能帶來的長遠(yuǎn)價值,并對未來交通建設(shè)信息技術(shù)革命提出思考。
引言
BIM涵蓋了幾何學(xué)、空間關(guān)系、地理信息系統(tǒng)、各種建筑組件的性質(zhì)及數(shù)量等。BIM可以用來展示整個交通項目建設(shè)的全生命周期,包括了建設(shè)過程及運維管理。BIM用數(shù)字化三維模型表示真實世界中的交通構(gòu)件,對于傳統(tǒng)電腦輔助用二維矢量圖形構(gòu)圖來表示交通對象的方法來說,BIM已給交通行業(yè)帶來一次變革。
基于Bentley BIM系統(tǒng)在交通工程的實際應(yīng)用,是通過Bentley的統(tǒng)一架構(gòu)、基于MicroStation統(tǒng)一的文件格式保證各專業(yè)之間數(shù)據(jù)無縫傳遞,建立Bentley應(yīng)用軟件與交通項目管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口,充分利用BIM的直觀性、可分析性、可共享性及可管理性等特性,為交通項目管理的各項業(yè)務(wù)提供準(zhǔn)確及時的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與技術(shù)分析手段。配合交通項目管理的流程、統(tǒng)計分析等管理手段,實現(xiàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)使用、流程審批、動態(tài)統(tǒng)計、決策分析的完整管理閉環(huán),以提升交通項目綜合管理能力和管理效率。
一、Bentley BIM系統(tǒng)對交通建設(shè)管理的價值和作用
1、有利于項目策劃。利用MicroStation 平臺強大的數(shù)據(jù)集成能力和兼容性,支撐項目前期數(shù)字收集和分析,基于同一平臺的數(shù)字資料準(zhǔn)確制定成本計劃、采購計劃、資金計劃、周材計劃、人員計劃;利用LumenRT可視化以及交通模擬等,確定合適的路線線位和交通組織,利用Navigator數(shù)字校審和仿真模擬模塊,制定成本更合理、工期更合理的施工方案,發(fā)現(xiàn)技術(shù)難點,施工難點,安全隱患。
2、有利于提升過程計劃和資金支付控制能力。項目過程有大量的支付決策,包括供應(yīng)商、分包商的支付審核。傳統(tǒng)的管理手段,往往無法做到及時的、短周期的三算對比,大量管理漏洞問題不能及時發(fā)現(xiàn),BIM技術(shù)系統(tǒng)在這方面具有強大的實時數(shù)據(jù)提供能力。供應(yīng)商飛單在國有企業(yè)、民營企業(yè)的承包項目大量、普遍地存在,是項目利潤最大的一塊漏洞,雖然項目上往往會采用視頻監(jiān)控、地磅稱等管理手段,一個終極的方法是進行短周期的二算甚至三算對比,預(yù)算量與實際消耗量的對比,往往能將問題暴露出來,也是做到材料消耗的總控制。利用Bentley系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)能力和平臺的開放性,進行施工過程數(shù)字化管理,實現(xiàn)項目建設(shè)過程模型信息和資源的實時共享,幫助項目經(jīng)理從容掌控計劃,預(yù)知后續(xù)進展的資源需求和產(chǎn)值目標(biāo)。利用Bentley軟件 平臺的Navigator模塊,對項目進行仿真模型和碰撞檢查、精確定位預(yù)留洞、凈高檢查、快速資源計算、可視化交底等功能,幫助項目及時找出各專業(yè)沖突、減少返工、快速協(xié)同施工,以加快工期。
3、有利于減少安全隱患。工程越來越復(fù)雜,數(shù)據(jù)量越來越大,成熟管理人員、技術(shù)人員的數(shù)量跟不上業(yè)務(wù)的需求。借助Bentley平臺的OpenRoads Designer 及ProStructures等模塊,準(zhǔn)確進行復(fù)雜控制性節(jié)點模型三維精細(xì)設(shè)計和仿真模擬,提高了建造精度及降低材料損耗,通過三維可視化幫助各個崗位、各種復(fù)雜作業(yè)提升工作效率和工作質(zhì)量,降低了對人的要求。
利用Bentley完善的解決方案,并通過i-model、3DPDF等可視化交底,基于BIM模型可及時識別危險源,并通過方案模擬、i-model、3DPDF等可視化安全交底等應(yīng)用,提升項目安全控制能力。施工單位專注施工階段的BIM解決方案,能幫助項目經(jīng)理從容指揮控制生產(chǎn),大幅提升精細(xì)化的管理水平。
4、有利于提升協(xié)同管理能力?;贐entley平臺的ProjectWise可實現(xiàn)各參與方和各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計,結(jié)合云計算實現(xiàn)遠(yuǎn)程高效協(xié)同,減少協(xié)同錯誤。項目經(jīng)理從遠(yuǎn)程核查數(shù)據(jù),進行管理決策,項目人員利用統(tǒng)一、準(zhǔn)確的模型數(shù)據(jù)和可視化的溝通,實現(xiàn)高效項目溝通。項目經(jīng)理能掌控更多的項目,管理好更高難度的項目。
應(yīng)用BIM的目的不是為了使工程項目的建設(shè)與運維工作復(fù)雜化,而是為了找到更好地實現(xiàn)行業(yè)目標(biāo)的辦法——高效優(yōu)質(zhì)完成工程項目,滿足管理和使用的需求。
二、“Bentley BIM+交通”的擴展應(yīng)用
1、BIM+云。云計算強大的計算能力,可將BIM應(yīng)用中計算量大且復(fù)雜的工作轉(zhuǎn)移到云端,以提升計算效率;基于云計算的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲能力,可將BIM模型及其相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步到云端,方便用戶隨時隨地訪問并與協(xié)作者共享;云計算使得BIM技術(shù)走出辦公室,用戶在施工現(xiàn)場可通過移動設(shè)備隨時連接云服務(wù),及時獲取所需的BIM數(shù)據(jù)和服務(wù)等?;?a class="attach inline_attach" href="http://xaguge.cn/products/projec3421.html" target="_blank">ProjectWise 創(chuàng)建工程信息共享和協(xié)同的私有云平臺,確保交通建設(shè)數(shù)據(jù)的安全性,結(jié)合企業(yè)ERP系統(tǒng)生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)可實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營與項目信息的協(xié)同管理。
2、BIM+物聯(lián)網(wǎng)。BIM技術(shù)發(fā)揮上層信息集成、交互、展示和管理的作用,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則承擔(dān)底層信息感知、采集、傳遞、監(jiān)控的功能。二者集成在交通項目上的應(yīng)用,可以實現(xiàn)交通建設(shè)全過程“信息流閉環(huán)”,實現(xiàn)虛擬信息化管理與實體環(huán)境硬件之間的有機融合。BIM與物聯(lián)網(wǎng)在交通上的深度融合與應(yīng)用,勢必將提升到智慧交通的新高度,成為未來交通行業(yè)信息化發(fā)展的重要方向之一。
3、BIM+裝配式。BIM與裝配式集成,意味著將BIM模型中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成裝配式加工所需的數(shù)字模型,制造設(shè)備可根據(jù)該模型進行數(shù)字化加工。目前,主要應(yīng)用在預(yù)制混凝土板生產(chǎn)、管線預(yù)制加工和鋼結(jié)構(gòu)加工三個方面。一方面,工廠精密機械自動完成構(gòu)件的預(yù)制加工,不僅制造出的構(gòu)件誤差小,生產(chǎn)效率也可大幅提高;另一方面,交通項目中預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等許多構(gòu)件,均可異地加工,再被運到施工現(xiàn)場進行裝配。在此過程中依靠Bentley ProStructures完成裝配式構(gòu)件設(shè)計建模、分類、碰撞檢查、工程量統(tǒng)計、鋼筋下料、出圖到可視化成果輸出以及施工現(xiàn)場控制全過程的BIM設(shè)計流程,提高設(shè)計施工效率和工程質(zhì)量。
4、BIM+GIS。BIM與GIS集成應(yīng)用,是通過數(shù)據(jù)集成、系統(tǒng)集成或應(yīng)用集成來實現(xiàn)的?;贐entley的ContextCapture建立的三維GIS實景模型,并可與基于MicroStation平臺的BIM模型進行無縫融合。BIM+GIS技術(shù)科提高長線工程和大規(guī)模區(qū)域性工程的管理能力,這也是交通工程項目突出的特征?;诨ヂ?lián)網(wǎng)和移動通信技術(shù)的BIM與GIS集成應(yīng)用,數(shù)據(jù)量級也將得到提升,其應(yīng)用也會得到跨越式發(fā)展。
5、BIM+VR。BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成應(yīng)用,主要內(nèi)容包括虛擬場景構(gòu)建、施工進度模擬、復(fù)雜局部施工方案模擬、施工成本模擬、多維模型信息聯(lián)合模擬以及交互式場景漫游,目的是應(yīng)用BIM信息庫,輔助虛擬現(xiàn)實技術(shù)更好地在交通工程項目全生命周期中應(yīng)用??梢曰贐entley系統(tǒng)將LumenRT輸出非互動類型的VR視頻,或者將Bentley BIM數(shù)據(jù)導(dǎo)出到VR數(shù)據(jù)引擎中進行交互式漫游。二者集成應(yīng)用,在很大程度上可減少交通項目工程施工中普遍存在的低效、浪費和返工現(xiàn)象,縮短項目計劃和預(yù)算編制的時間,提高計劃和預(yù)算的準(zhǔn)確性。
三、廣西交通設(shè)計集團基于Bentley系統(tǒng)BIM技術(shù)探索實踐
廣西交通設(shè)計集團有限公司是廣西最大的綜合性交通和市政勘察設(shè)計研究單位。從2014年起,該院與時俱進,開始探索BIM技術(shù)在交通運輸工程中的應(yīng)用。為了推廣BIM,該公司開展了形式多樣的BIM學(xué)習(xí)培訓(xùn)活動,并走出國門,到國外交流、學(xué)習(xí)先進的BIM技術(shù)及應(yīng)用經(jīng)驗。2016年,該公司成立BIM中心,引進了Bentley系統(tǒng)交通行業(yè)整體解決方案,并基于該系統(tǒng)平臺在場地勘測、方案規(guī)劃設(shè)計、施工圖精細(xì)化設(shè)計、施工仿真等方面開展了應(yīng)用。
場地勘測方面,通過無人機和機載激光雷達獲取基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù),以圖形工作站、臺式工作站和移動工作站形成強大的數(shù)據(jù)處理及建模能力。賀州至巴馬高速公路蒙山至象州段就采用了機載激光雷達航測地形。在方案規(guī)劃設(shè)計階段,快速地建立方案模型,實現(xiàn)對方案模型的調(diào)整、展示及初步工程量的統(tǒng)計。在施工詳圖階段,基于OpenRoads Designer以及ProStructures等構(gòu)建構(gòu)筑物的細(xì)節(jié)模型,通過二維出圖和工程量自動統(tǒng)計,提高設(shè)計的精度和效率,如參數(shù)化鋼錨梁和錨具、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土精細(xì)化設(shè)計等。施工仿真應(yīng)用方面,通過Navigator進行施工仿真,發(fā)現(xiàn)并查找設(shè)計或施工中存在的隱蔽問題,為設(shè)計和施工提供可視化的指導(dǎo)依據(jù)。
除此之外,該公司在多個公路各市政項目中防城港市跨海通道項目、南寧快環(huán)綜合整治項目、浦北至北流高速公路、老撾萬象至萬榮高速公路、平南相思洲大橋項目、平南三橋等工程中,都應(yīng)用了BIM技術(shù),并取得較好的成效?;贐entley系統(tǒng)的項目應(yīng)用成果分別榮獲基礎(chǔ)設(shè)施年度光輝大獎賽“特別榮譽獎”、第三屆以及第四屆全國“科創(chuàng)杯”BIM大賽一等獎、第七屆“龍圖杯” BIM大賽設(shè)計組二等獎以及綜合組二等獎、第八屆“創(chuàng)新杯”BIM應(yīng)用大賽新秀獎等。該公司BIM團隊注重BIM技術(shù)交流與合作,近兩年在多次在國內(nèi)以及國際BIM大會現(xiàn)場作主題報告,提升了公司行業(yè)知名度和影響力。
四、信息技術(shù)革命
BIM作為建設(shè)的信息革命,將推動交通運輸建設(shè)事業(yè)的信息化發(fā)展,促進從管理粗放、勞動力密集的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集、管理高效的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。應(yīng)用BIM技術(shù)后,所有參建方基于BIM協(xié)同平臺開展項目管理工作,實現(xiàn)工程投資、建設(shè)、運營信息的全記錄和全透明,消除黑箱操作的空間,有效預(yù)防工程建設(shè)領(lǐng)域腐敗。
基于Bentley系統(tǒng)整體解決方案進行深度研究和應(yīng)用,是交通行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用落地的現(xiàn)實途徑。其推廣應(yīng)用將加快實現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施“規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維”建設(shè)管理全生命期的數(shù)字化、智能化,提高工程建設(shè)質(zhì)量和安全,促進建、管、養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,驅(qū)動交通行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和長遠(yuǎn)發(fā)展。
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