快速路系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)BIM技術(shù)應(yīng)用方案

臨汾市快速路系統(tǒng)規(guī)劃方案設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)應(yīng)用探索高立鑫天津市政總院第三設(shè)計(jì)研究院2016年8月4日BentleyCONNECTION交通行業(yè)熱點(diǎn)技術(shù)研討會(huì)天津市政設(shè)計(jì)院簡介天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院始建于一九四九年十月十八日，新中國成立之后組建的首批市政設(shè)計(jì)單位之一，國內(nèi)專業(yè)最齊全的市政設(shè)計(jì)單位之一，國家認(rèn)證的高新技術(shù)企業(yè)。作為綜合型國家甲級設(shè)計(jì)研究院，擁有市政行業(yè)甲級、公路行業(yè)（公路、特大橋梁、交通工程）專業(yè)甲級，建筑行業(yè)（建筑工程）甲級、風(fēng)景園林工程設(shè)計(jì)專項(xiàng)甲級、工程咨詢甲級、工程勘察類綜合甲級、測繪資質(zhì)甲級、工程總承包甲級、工程監(jiān)理甲級、城鄉(xiāng)規(guī)劃乙級、環(huán)境工程（污染修復(fù)工程）專項(xiàng)乙級資質(zhì)，并取得國家外經(jīng)貿(mào)部批準(zhǔn)的對外經(jīng)營權(quán)。設(shè)計(jì)院BIM開展情況天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院先后引進(jìn)了包括Bentley、Autodesk、ArchiCAD等BIM系列軟件，并在工程設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。2014年，21個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)；同年引進(jìn)Bentley系列軟件，并進(jìn)行了一個(gè)月的集中培訓(xùn)，完成院級課題“呂梁緯二十五路三維協(xié)同設(shè)計(jì)及全景測繪技術(shù)的應(yīng)用”。2015年，47個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)；完成院級BIM規(guī)范《BIM可視化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》；

完成

“基于全壽命周期的高速公路BIM三維協(xié)同分析模型標(biāo)準(zhǔn)化研究”（天津市交委科技創(chuàng)新項(xiàng)目分項(xiàng)課題），首次建立天津市高速公路BIM三維協(xié)同設(shè)計(jì)模型庫及標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫；2016年，主持部級課題“基于BIM的市政工程項(xiàng)目全過程應(yīng)用研究”（2016年住建部科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃）。申報(bào)2016年Be創(chuàng)新獎(jiǎng)三項(xiàng)：杭州市彩虹快速路項(xiàng)目BIM設(shè)計(jì)、臨汾市快速路系統(tǒng)工程BIM設(shè)計(jì)、青田水廠原輸水管改造工程。目錄一、概況及BIM應(yīng)用目標(biāo)01二、BIM項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)02三、BIM實(shí)施方案及步驟03五、BIM項(xiàng)目成果05理念BIM過程工具技術(shù)四、BIM設(shè)計(jì)過程及分析04六、BIM總結(jié)及展望06一、概況及BIM應(yīng)用目標(biāo)1.1項(xiàng)目概況臨汾市地處“晉陜豫黃河金三角”，是區(qū)域重要的交通樞紐和物流集散中心。建設(shè)目標(biāo)：快慢分離、長短分離、屏蔽過境交通，保護(hù)和疏導(dǎo)市中心。建設(shè)方案：以“高架快速+地面輔道”為主。立交設(shè)計(jì)理念：“慢進(jìn)、快出、環(huán)線疏解”本項(xiàng)目主要改造現(xiàn)狀河汾一路、堯賢路、南外環(huán)路、濱河?xùn)|路四條道路，組成快速環(huán)線，全長23.8公里，共設(shè)11處互通立交，其中樞紐立交4座。設(shè)計(jì)階段：規(guī)劃方案設(shè)計(jì)一、概況及BIM應(yīng)用目標(biāo)BIM應(yīng)用目標(biāo)：為管理部門決策提供虛擬的可視化方案設(shè)計(jì)理念展示關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)優(yōu)化交通虛擬漫游多專業(yè)協(xié)同BIM應(yīng)用技術(shù)路線：采用Bentley系列軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，借助ProjectWise協(xié)同平臺和Microstation基礎(chǔ)平臺，運(yùn)用OpenRoads技術(shù)，建立道路、橋梁、地道等信息化模型，總裝后結(jié)合LumenRT虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，進(jìn)行渲染漫游，提供可視化設(shè)計(jì)成果和渲染效果圖；結(jié)合城市未來交通模擬優(yōu)化節(jié)點(diǎn)方案，使得工程方案實(shí)施性較強(qiáng)，和周邊場地銜接合理。1.2BIM目標(biāo)和技術(shù)路線（方案設(shè)計(jì)）理念BIM過程工具技術(shù)二、BIM項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)本項(xiàng)目BIM設(shè)計(jì)工作由濱海分院BIM設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)完成，包括道路、橋梁、隧道、交通等專業(yè)12人。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：曾偉（濱海分院道路專業(yè)總工）BIM校審：黃思勇（濱海分院總工程師）BIM校審：蔣宏偉（濱海分院副院長）BIM負(fù)責(zé)人：高立鑫（高級工程師）道路模型：白國鵬、李凱峰橋梁模型：宋力勛、李海東隧道模型：閆達(dá)交通設(shè)計(jì)：位樹場景設(shè)計(jì)：劉飛模型渲染：楊雪峰、段曉沛漫游制作：白國鵬、楊雪峰三、BIM實(shí)施方案及步驟3.1

BIM實(shí)施方案1、本工程在既有道路上建設(shè)快速路系統(tǒng)，現(xiàn)狀道路狀況復(fù)雜，周邊地塊開發(fā)、拆遷問題較為突出，是工程實(shí)施的重要控制因素。本工程BIM設(shè)計(jì)工作分路線、道路、橋梁、隧道、設(shè)備、場地六大部分，傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)碰撞點(diǎn)較多，為保證六部分有效銜接參考，借用ProjectWise平臺協(xié)同設(shè)計(jì)和Navigator碰撞檢查，建立共享工作空間，設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)更新，減少碰撞點(diǎn)，體現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和典型化，為工程后期BIM交付奠定基礎(chǔ)。2、運(yùn)用Microstation和PowerCivil軟件建立場地模型，尤其重要節(jié)點(diǎn)的道路、建筑、綠地等模型，結(jié)合BIM設(shè)計(jì)優(yōu)化，清晰明確的展示方案與周邊場地的關(guān)系，合理優(yōu)化工程拆遷量和征地。3、利用Microstation、AECOsim軟件建立橋梁下部結(jié)構(gòu)、路燈、標(biāo)志牌、信號燈等信息化的設(shè)備模型。4、使用LumenRT的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對工程總裝模型進(jìn)行渲染，形成形象生動(dòng)的可視化模型，并結(jié)合交通模擬展示工程對現(xiàn)狀城市出行的影響性。道路三維模型橋梁三維模型隧道三維模型設(shè)備三維模型地形三維模型場地三維模型路線設(shè)計(jì)BIM總裝模型設(shè)計(jì)校審2、項(xiàng)目開展（PW協(xié)同環(huán)境）1、項(xiàng)目準(zhǔn)備項(xiàng)目各構(gòu)件的設(shè)計(jì)方案（立交線位、橋梁型式等）PW協(xié)同服務(wù)器上建立工作平臺，任命項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及各專業(yè)負(fù)責(zé)人、設(shè)計(jì)人DGN種子文件，推行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化3、項(xiàng)目總結(jié)3Dpdf文件及EXE文件渲染、視頻漫游制作3.2BIM實(shí)施步驟三、BIM實(shí)施方案及步驟四、BIM設(shè)計(jì)過程及分析根據(jù)BIM項(xiàng)目開展流程，本工程將BIM設(shè)計(jì)工作分為路線、道路、橋梁、隧道、設(shè)備、場景六大部分，設(shè)計(jì)中推行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化多專業(yè)協(xié)同，深入貫徹全生命周期理念，減少后期施工對現(xiàn)狀交通的影響?，F(xiàn)將BIM設(shè)計(jì)工程中的主要內(nèi)容做總結(jié)分享，主要有10項(xiàng)：多專業(yè)協(xié)同路線設(shè)計(jì)橫斷面設(shè)計(jì)路口設(shè)計(jì)橋梁模型設(shè)計(jì)發(fā)布imodel文件場景建模設(shè)計(jì)校審交通模擬渲染漫游四、、BIM設(shè)計(jì)計(jì)過過程程及及分分析析4.1多專專業(yè)業(yè)協(xié)協(xié)同同文件件參參考考關(guān)關(guān)系系圖圖文件信息息管理記記錄Bentley的BIM技術(shù)提供供了ProjectWise協(xié)同工作平臺和工工程信息管理理平臺。。設(shè)計(jì)人人通過對對文件檢檢入、檢檢出、參參考等操操作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)多專業(yè)業(yè)的協(xié)同同和設(shè)計(jì)計(jì)資料的的實(shí)時(shí)更更新。建立共共享庫，，實(shí)現(xiàn)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)設(shè)計(jì)。設(shè)設(shè)定不同同設(shè)計(jì)人人的角色色分工及及操作權(quán)權(quán)限。四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.1多專業(yè)協(xié)協(xié)同Bentley的BIM技術(shù)提供供了ProjectWise協(xié)同工作平臺和工工程信息管理理平臺。。設(shè)計(jì)人人通過對對文件檢檢入、檢檢出、參參考等操操作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)多專業(yè)業(yè)的協(xié)同同和設(shè)計(jì)計(jì)資料的的實(shí)時(shí)更更新。建立共享享庫，實(shí)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)計(jì)。設(shè)定定不同設(shè)設(shè)計(jì)人的的角色分分工及操操作權(quán)限限。項(xiàng)目工作作平臺不同設(shè)計(jì)計(jì)人的文文件操作作權(quán)限四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.2路線設(shè)計(jì)計(jì)

積木法

導(dǎo)線法運(yùn)用PowerCivil軟件進(jìn)行行路線設(shè)設(shè)計(jì)，立立交線型型設(shè)計(jì)可可采用積積木法和導(dǎo)線線法定線（（也可以以參考dwg中緯地或或DICAD設(shè)計(jì)好的的線位）），并依依據(jù)地形形三維模模型進(jìn)行行縱斷面面設(shè)計(jì)。。樁號坡長坡度四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.3橫斷面設(shè)設(shè)計(jì)道路工程做為為縱向延延伸工程程，道路路的橫斷面面設(shè)計(jì)始終終都是工工程設(shè)計(jì)計(jì)的重點(diǎn)點(diǎn)，車道道布置、、人行道道布置、、寬度設(shè)設(shè)計(jì)、路路面路基基結(jié)構(gòu)層層設(shè)計(jì)、、橋梁斷斷面布置置等等都都需要根根據(jù)道路路等級和和使用需需要進(jìn)行行設(shè)計(jì)。通過對斷面材材料的設(shè)設(shè)置，可可以統(tǒng)計(jì)計(jì)工程量量；對節(jié)節(jié)點(diǎn)參數(shù)數(shù)的設(shè)置置，可以以實(shí)現(xiàn)道道路、橋橋梁的變變寬。路基填料料材質(zhì)定義義放坡線模板插入入點(diǎn)箱梁材質(zhì)質(zhì)定義橋梁變寬寬控制點(diǎn)點(diǎn)主線擋墻段主線橋梁分幅四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.4路口設(shè)計(jì)計(jì)----土木單元元應(yīng)用導(dǎo)流島土土木單元元市政道路路工程的的路口是是較復(fù)雜的的設(shè)計(jì)內(nèi)內(nèi)容。路路口的結(jié)結(jié)構(gòu)銜接接、高程程寬度銜銜接都是是日常設(shè)設(shè)計(jì)容易易出現(xiàn)問問題的位位置。根據(jù)工程程需要可可以自己己編輯特特定的土土木單元元，比如如導(dǎo)流島島、立交交出入口口等，加加快建模模速度。。路口土木木單元PC的土木單單元命令令四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.5橋梁模型型設(shè)計(jì)橋梁BIM三維模型流程小箱梁橫斷面模板現(xiàn)澆箱梁模板橋梁路廊設(shè)計(jì)四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.5橋梁模型型設(shè)計(jì)建立各墩位橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件。。墩高、、樁長等等可根據(jù)據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)進(jìn)行參數(shù)數(shù)化修改改。四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.5橋梁模型型設(shè)計(jì)依據(jù)參考考線（三三維道路中線線和地面線），，插入下部結(jié)構(gòu)構(gòu)單元。橋梁路路廊和下下部結(jié)構(gòu)構(gòu)組裝成成橋梁總總裝模型型橋梁總裝模型下部結(jié)構(gòu)橋梁路廊四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.6場景建模模本工程為為城市快快速路系系統(tǒng)工程程，BIM設(shè)計(jì)中結(jié)結(jié)合臨汾汾市城市市路網(wǎng)和和地塊規(guī)規(guī)劃、測測量三維維高程點(diǎn)點(diǎn)等數(shù)據(jù)建建立場地地模型。重要建建筑物、、河流、、鐵路等等建筑物物應(yīng)建立立較為準(zhǔn)準(zhǔn)確的三三維模型型。南環(huán)場景模型臨汾市城城市路網(wǎng)網(wǎng)規(guī)劃重要建筑筑----新百匯廣廣場四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.7發(fā)布imodel文件將總裝模型型發(fā)布為為imodel格式模型型，可用用于不同同BIM軟件之間間的數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可導(dǎo)入Navigator軟件中進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)校審，，也可將iModel模型交付付建設(shè)方方、施工工方進(jìn)行行下一階階段BIM設(shè)計(jì)和應(yīng)應(yīng)用。發(fā)布的imodel模型可以以多個(gè)文文件形式式或單文文件打包包的形式式發(fā)布，，可為文文件設(shè)置置打開密密碼、有有效限期期和編輯輯權(quán)限等等。四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.8設(shè)計(jì)校審審項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)校審采采用Navigator軟件，通通過靜態(tài)態(tài)碰撞檢檢查和動(dòng)動(dòng)態(tài)碰撞撞檢查來來實(shí)現(xiàn)。。橋梁與現(xiàn)現(xiàn)狀管線線碰撞檢檢查批注標(biāo)記記四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.8設(shè)計(jì)校審審動(dòng)態(tài)碰撞檢查查可用于于道路橋橋梁凈空空檢查凈空實(shí)體體沿軌跡跡線運(yùn)動(dòng)動(dòng)可檢查查沿線各各設(shè)施凈空。動(dòng)態(tài)碰撞撞檢查凈空實(shí)體體4.9交通模擬擬----行車漫游游行車軌跡線根據(jù)道路路中線繪繪制行車車軌跡線線以軌跡線線為基礎(chǔ)礎(chǔ)編排車車流在車輛上上創(chuàng)建相機(jī)四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析本項(xiàng)目沿線線路網(wǎng)密密集，交交通源眾眾多，設(shè)設(shè)計(jì)不僅僅要體現(xiàn)現(xiàn)道路本本身的交交通功能能，更要要體現(xiàn)城城市可持持續(xù)發(fā)展展的戰(zhàn)略略，因此此工程中中引入BIM虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)技術(shù)，，采用LumenRT進(jìn)行沿線線景觀渲渲染，美美化城市市總體景景觀，獲獲取最優(yōu)優(yōu)的設(shè)計(jì)計(jì)方案。。本工程設(shè)設(shè)計(jì)中將將總裝模模型的OBJ或FBX文件導(dǎo)入入LumenRT中，進(jìn)行行模型附附材質(zhì)、、環(huán)境光設(shè)置、綠綠化設(shè)置置，動(dòng)態(tài)態(tài)車輛設(shè)設(shè)定等渲渲染工作作，形成成高像素素的效果果圖、exe文件和高高清視頻頻。采用AdobePremiere軟件，編編制BIM多媒體漫漫游視頻頻。4.10渲染漫游游四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.10渲染漫游游模型附材材質(zhì)四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.10渲染漫游游場景綠化化設(shè)置四、BIM設(shè)計(jì)過程程及分析析4.10渲染漫游游導(dǎo)出EXE文件設(shè)定LOGOLOGO設(shè)定位位置5.1橫斷面面模板庫庫建設(shè)設(shè)五、BIM應(yīng)用成成果本項(xiàng)目建建立了了橫斷斷面模模板庫庫，共共建立立各項(xiàng)項(xiàng)專業(yè)業(yè)模板板32個(gè)，其其中道道路模模板16個(gè)，橋橋梁模模板8個(gè)，隧隧道模模板8個(gè)，為為設(shè)計(jì)計(jì)院其其他項(xiàng)項(xiàng)目提提供模模板參參考。。5.2單元構(gòu)構(gòu)件庫庫建設(shè)設(shè)五、BIM應(yīng)用成成果本項(xiàng)目BIM主要含含路線、、道路路、橋橋梁、、隧道道、設(shè)設(shè)備、、場景六大部分分，共建建信息息化單單元構(gòu)構(gòu)件24項(xiàng)。主主要含含橋墩墩、橋橋臺、、標(biāo)志牌牌、信號燈燈、路路燈、、欄桿桿、人人行梯梯道、、射流流風(fēng)機(jī)機(jī)等八部分內(nèi)內(nèi)容。。雙懸標(biāo)標(biāo)志牌牌合流警警示牌牌天橋人人行梯梯道隔離護(hù)護(hù)欄路名牌牌5.2單元構(gòu)構(gòu)件庫庫建設(shè)設(shè)五、BIM應(yīng)用成成果射流風(fēng)風(fēng)機(jī)信號燈燈路燈標(biāo)準(zhǔn)跨跨--中敦匝道--中敦5.2剪切立立方體體五、BIM應(yīng)用成果利用剪剪切立立方體體可進(jìn)進(jìn)行內(nèi)內(nèi)部查查看、、斷面面查看看等。。人行天天橋主主梁剪剪切斷斷面高架系系統(tǒng)剪剪切斷斷面圖圖五、BIM應(yīng)用成成果5.4BIM渲染----河汾一一路和和濱河河?xùn)|路路互通通立交效效果圖五、BIM應(yīng)用成成果5.4BIM渲染----南環(huán)和和堯賢賢路互互通立交效效果圖圖五、BIM應(yīng)用成成果5.4BIM渲染----濱河?xùn)|東路和和南環(huán)環(huán)路互互通立交效效果圖圖五、BIM應(yīng)用成成果5.4BIM渲染----河汾一一路和和堯賢賢路互互通立交效效果圖圖五、BIM應(yīng)用成成果5.4BIM渲染----鼓樓大大街分分離式式立交交效果圖圖五、BIM應(yīng)用成成果5.4BIM渲染----河汾一一路地地坪段段建設(shè)設(shè)街出出入口口效果果圖五、BIM應(yīng)用成成果5.5BIM虛擬漫漫游六、BIM總結(jié)及及展望望1）減少少設(shè)計(jì)計(jì)錯(cuò)誤誤率，，提高高設(shè)計(jì)計(jì)水平平。采用Projectwise協(xié)同平平臺和和Navigator軟件，，結(jié)合合漫游游和碰碰撞檢檢查，，快速速查找找到多項(xiàng)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤點(diǎn)點(diǎn)和不不同專專業(yè)碰碰撞點(diǎn)點(diǎn)，明明顯提提高設(shè)設(shè)計(jì)質(zhì)質(zhì)量。。Navigator軟件批批注和和處理理這些些碰撞撞點(diǎn)，，校審審更加加明確確清晰晰。2）加強(qiáng)強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)院不不同專專業(yè)團(tuán)團(tuán)隊(duì)協(xié)協(xié)作能能力，，大幅幅提高高設(shè)計(jì)計(jì)效率率。本工程程采用用BIM技術(shù)，，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)間間減少少50%，原本本需要要三個(gè)個(gè)月的的方案案設(shè)計(jì)計(jì)，通通過使使用Bentley系列軟軟件后后，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)間縮縮短至至一個(gè)個(gè)半月月，并并將設(shè)設(shè)計(jì)錯(cuò)錯(cuò)誤率率減少少了50%。6.1BIM應(yīng)用總總結(jié)六、BIM總結(jié)及及展望望3）多樣性性的工工程展展示手手段，，展示示我院院市政政設(shè)計(jì)計(jì)大院院的技技術(shù)水水平。。運(yùn)用Bentley三維設(shè)設(shè)計(jì)軟軟件和和LumenRT的虛擬擬現(xiàn)實(shí)實(shí)技術(shù)術(shù)，制制作了了三維維漫游游視頻頻，精精確反反映工工程設(shè)設(shè)計(jì)的的各個(gè)個(gè)細(xì)節(jié)節(jié)，生生動(dòng)形形象地地展示示了設(shè)設(shè)計(jì)每每個(gè)系系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)計(jì)理念念和思思路，，提升升市政政設(shè)計(jì)計(jì)大院院的形形象。。4）項(xiàng)目設(shè)設(shè)計(jì)成成果顯顯著。。本項(xiàng)目目歷時(shí)時(shí)45天，先先后18名設(shè)計(jì)計(jì)人員員參與與，完完成全全線23.8公里的的設(shè)計(jì)計(jì)總裝裝模型型，其其中含含四座座樞紐紐互通通立交交三維維信息息模型型。主主要成成果有有：可可視化化總裝裝模型（總裝裝imodel文件、、總裝裝3Dpdf，EXE文件）），20多份三三維剖剖切圖圖，近近100份細(xì)節(jié)節(jié)效果果圖，，三維維匯報(bào)報(bào)視頻頻。5）設(shè)計(jì)投投資回回報(bào)率率較高高。采用Bentley的三維維技術(shù)術(shù)，設(shè)設(shè)計(jì)成成果直直觀有有效，，優(yōu)化化了設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)內(nèi)容，，減少少后期期建設(shè)設(shè)的設(shè)設(shè)計(jì)變變更約約70%，提高高工作作效率率和設(shè)設(shè)計(jì)質(zhì)質(zhì)量，投資資回報(bào)率率較高高。6.1BIM應(yīng)用總總結(jié)六、BIM總結(jié)及