陈海波
摘 要 采用BIM技术,对施工过程中的交通组织方案进行规划、设计、模拟,提高了施工效率,使项目运转更加科学、合理,所以对BIM技术的推广具有重要的实践意义。
关键词 BIM;交通导改;应用;交通模拟
1BIM在交通导改中的应用
将交通导改的实施依托于BIM+GIS的基础数据,在三维模型上进行交通组织的预演与分析。对交通导改方案进行模拟,能形象地反映出车与路、与周围地形地物的关系,能给管理人员提供决策依据,辅助管理人员编制导改方案,这种三维展现还能指导施工现场,避免人员、物资、时间的浪费。应用BIM技术,可以在三维模型的帮助下辅助工程师直观地进行交通导改方案的编制。根据BIM+GIS三维场景,结合周边地形地物、路网以及工商农分布情况,综合考虑各方因素,开展交通导改方案的编制工作,使得项目施工过程对周边的影响最小、费用最低、效率最高,全面提高经济效益。
(1)BIM模型和GIS地形模型的场景创建。模型将带有高程点的地形数据和带有坐标的影像数据叠加在一起,形成GIS地形模型,然后将精细的BIM模型与GIS地形数据结合起来,建立包含地形信息的BIM+GIS场景模型。该场景模型,可以直观地展示新建项目与周边地形、路网、环境之间的关系,依据此场景完成的交通导改和施工组织方案,可以使项目各参与方更易于理解,制定的方案更加合理。
BIM+GIS可以更直观反映道路周边情况,对施工场地布置以及施工方案的制定、比选、优化具有重大意义。
(2)高精度DEM、DOM數据获取方法。①利用无人机进行倾斜摄影可快速获取DEM和DOM数据,这种方式的特点是灵活、受云层影像小,但获取的数据精度较低,速度较慢。②利用机载激光雷达技术,可获取50个/m2数据点,最高精度达10cm。这种方式需要提前申请空域。③利用车载激光获取高精度的DEM数据、全景影像数据,每平方米点数量达150多个,最高精度5cm以内,但这种数据采集方式必须要有可通车的道路。④利用静态激光获取DEM,精度高达2cm;从高分卫星影像获取DOM,最高精度0.45m。这种方式的特点是根据需要随时获取并且不受空域影响,但数据采集速度慢[1]。
(3)将测量数据转化成三维地形模型。利用Civil3D将获取到的地形数据转化成三维地形模型,能够准确获取施工现场地形,为接下来的工作提供了可操作的空间,奠定了项目实现的基础。
(4)创建BIM模型。在Civil3D中创建道路模型,包含路线、纵断、路基路面结构、边坡、排水沟、交叉口等。将创建的路线导入InfraWorks中,调整路线纵断,定义道路横断面样式,并处理道路连接处。将桥梁、隧道、涵洞等构筑物添加到BIM模型中。
(5)完善BIM+GIS数据。在InfraWorks中完善地形与地物的信息,将道路的桩号、桥梁、隧道、涵洞等构筑物的信息标注到模型中;将项目周边的房屋、村庄、现有道路、河流、耕地、沟塘、高压线塔、地下管线等数据添加到BIM+GIS场景中。
2交通导改方案的布设
施工时,为了保证施工和行车安全,导改方案采用分流部分交通量、设置临时交通标志的方法.用BIM技术实现交通组织方案,采用在InfraWorks中创建不同阶段的模型,通过修改道路样式将不同阶段不同位置的道路状况直观地表达出来;通过添加关注点的形式将不同位置的施工状态呈现出来;根据临时设施安全设置方案,将交通标志、交通标线、水泥隔离墩、临时隔离护栏、临时隔离设施、路栏、交通锥、防撞桶、水马、施工警示灯等临时设施按照图纸尺寸精确的创建模型并导入InfraWorks中,布置在正确的位置.基于BIM+GIS的交通组织方案的布设能够将道路分流方向,临时设施的布设,标志标线的布设以三维、直观的形式展现出来,使业主和项目参与方可以更容易理解交通导改方案,形象直观、一目了然.在这里用户可以获取自己所需的项目信息,解决工程施工“信息杂”的难题[2]。
3交通导改方案仿真模拟
BIM技术的仿真模拟技术可协助施工人员提前还原施工道路完工后的样貌,在项目实施早期能检查出设计错误与冲突,在项目整合阶段能为各参建方提出更好的解决对策创造便捷条件,参与项目的各专业人员可以统筹整个项目的考虑因素,避免失误延伸至施工阶段以及维护阶段,减少工程费用损失,提升工程效率及施工质量。整个过程便捷直观,减少施工单位在项目施工阶段与业主汇报时的阻碍[3]。
4交通导改方案交通流模拟
BIM技术对道路交通建设具有较强的分析和模拟能力、在BIM深化模型的基础上,建立本项目内施工各阶段与现实环境相同导行的模型,依据设计提供的车流量、车速等数据,利用BIM软件模拟工程与周边环境的三维空间,通过驾驶模拟、漫游等形式将本项目现有交通组织方案进行可视化模拟以及驾驶视距分析、通过对交通组织模拟可以直观展示交通组织设计方案的效果,可以重点表现导行开口交通组织情况,并对交通组织方案进行优化,确保施工期间车辆运行畅通。
5结束语
通过近年来大量工程实例的探索推广与应用发展,应用BIM技术进行精细化管理,探索信息化技术的集成与模拟,帮助施工企业解决了诸多工程难题,BIM技术在道路施工领域精细化管理方面发挥着越来越重要的作用,并获得业内人士的高度认可。
参考文献
[1] 陈志,杨艳群,杨秀靖,等.BIM技术在公路改扩建工程交通导改中的应用[J].交通工程,2019,19(5):6-10.
[2] 马海燕,李茉,赵远.BIM技术在市政工程交通导改中的应用[J].市政技术,2018,36(4):43-44,48.
[3] 吕一品,李晓宏,金莎,等.BIM技术在机场贴临扩建工程交通导改中的应用[J].施工技术,2016,45(S2):575-579.