数字孪生 未来可期

文

BIM技术作为数字化工程的载体和实现手段，正在快速改变着传统基础设施建设的格局，给交通领域数字化、智慧化、信息化增添了强大的推动力。BIM技术的推广应用对提高交通基础设施建设项目的设计、施工、运维管理水平，提升交通运输行业管理决策能力，具有十分重要的意义。

2020年10月20日至21日，Bentley软件举办了每年一度的纵览基础设施大会,与以往不同的是，2020年的大会转为线上模式。会前，Bentley软件公司公布了“2020基础设施年度光辉大奖赛”决赛入围名单。记者采访了几个公路交通入围项目的典型案例，它们应用BIM取得的成果在行业内具有一定代表性技术。

/BIM成果一/实现数字化建桥

重庆市太洪长江大桥，是重庆南川至两江新区高速公路的关键控制性工程。重庆市交通规划勘察设计院有限公司在该项目中主要负责数字化设计和三维施工模拟工作。据重庆市交通规划勘察设计院BIM中心主任陈奉民介绍，太洪长江大桥在设计过程中应用Bentley软件ContextCapture实现参数化建模，提高了设计效率，集成了多方数据，形成了唯一数据源。在施工中应用三维激光扫描技术实现钢箱梁数字化预拼装，利用激光扫描模型施工监控，分析桥梁多阶段、多部位的几何变形和线性监测，实现了高精度的施工质量控制。

太洪长江大桥将Bentley系列软件的数字信息技术与管理理念应用到设计施工、制造安装及建设管理周期中，形成可视化（所见即所得）、5D化（三维空间构造+时程管控+成本计算）、可全过程交互优化的数字化建桥技术路线与实施方案。

/BIM成果二/减少施工阶段变更

四川公路桥梁建设集团有限公司（简称“四川路桥”）作为赤水河大桥项目的投资、设计、施工单位，为大桥建设提供资金，为设计和施工提供必要的技术支持和全面解决方案。

针对赤水河大桥结构体系复杂、选线难度高、地形地质情况复杂、施工地势险要等特点，四川路桥利用BIM技术提高项目设计质量，减少了施工阶段变更，提升了沟通效率和设计施工效率，节约了建设工期，从而节约项目投资。四川路桥BIM中心副处长向正松介绍，通过建立高精度BIM模型，解决悬索桥设计难点、痛点，提高设计质量，同时为特大桥建设-运维提供模型载体。探索了二维三维结合的出图模式，保障设计意图的高效传达，利用三维模型及其参数信息，自动生成所需要的图纸及文档。利用BIM技术进行虚拟建造，如技术交底、场地布置、施工组织等。研发协同工作平台，实现各专业协同设计，打通各软件厂商数据互通壁垒；研发快速建模插件及出图插件，提高建模及出图效率。

四川路桥BIM应用组组长王海珠是一位多年从事互通式立交设计的工程师，刚刚从设计岗位调任到BIM中心。在BIM岗位上，王海珠对自己曾经设计的互通进行建模。通过建模，王海珠发现，该互通存在入口路线颠簸、遮挡视线等问题，而这些问题在平面上，由于视距不良很难被发现。为此，BIM中心又对全线17座桥梁全部建模检验，共发现了14处问题。

“BIM建模可以让我们更早地发现平面设计上不能发现的问题，减少了后期安全运营和养护成本，避免了质量事故的发生。”王海珠说。

/BIM成果三/推行全生命周期管理

在京哈高速公路拉林河（吉黑省界）至哈尔滨段改扩建工程中，为了更好地推进黑龙江省百大项目工程建设，黑龙江省建设科创投资集团(简称“科创集团”)大力推行SYNCHRO 4D软件平台应用，成功解决了该项目面临的保通压力大、实施难度大、技术要求高、有效施工期短等难题。

“第一次听到这款软件的介绍时，就深深地被吸引。SYNCHRO 4D不仅是施工组织设计的好助手，也是优秀的管理工具，是项目管理者的福音，它具有强大的功能，可以让BIM模型更有价值。”对于SYNCHRO 4D软件，科创集团总经理助理梁旭源给出了高度的评价。

SYNCHRO 4D软件到底都有什么功能？据了解，该软件可以为施工单位编制施工组织优化方案提供一个强有力、可视化的支撑，为建设方提供可视化审核平台，为未来投资方做资金管控预算提供支持，可以打通施工过程中的数据管理平台，为领导者决策提供有力支撑。总而言之，无论是前端设计、施工过程，还是到后期的管控，该软件对于设计单位、施工建设单位、管理单位都具有重要意义。

/BIM成果四/改变传统服务模式

江苏南京横江大道（纬三路—城南河路段）快速化改造工程（简称“横江大道”）是国家级新区——南京市江北新区正在建设的轴向快速路工程。该路的建成，对新区的经济、社会发展起到关键的支撑和引导作用。

2020年10月20日至21日，2020年纵览基础设施大会首次在线上举办。Bentley软件公司公布2020年基础设施年度光辉大奖赛决赛入围者名单。

四川公路桥梁建设集团有限公司成都至宜宾高速公路BIM技术应用模型

苏交科集团股份有限公司（简称“苏交科”）BIM中心副主任邢煜介绍，苏交科根据周围的环境现状，采用无人机倾斜摄影单体化技术拍下周围环境和建筑物，然后配合近期要施工的模型和远期规划的模型，将这些信息整合到施工平台上展示给业主。该施工平台采用“BIM+GIS”手段展示设计效果，无需业主安装其他软件可直接通过Web网页打开。同时，苏交科还开发了电子沙盘、智慧管理平台和手机端采集App，如此一来，采集到的数据便可全部接入智慧管理平台，解决行业内原本低效的流程方式，将全部流程提到线上。这些平台的建立，大大缩减了业主对项目的管控时间。

/未来发展/将数字孪生落实落地

BIM技术的应用，让交通行业面临着一个非常大的变化。通俗地讲，原来公路仅仅是沥青面层、水泥混凝土面层等，但是随着互联网技术的发展和5G技术的应用，能发电的路面和自动驾驶道路开始出现，交通基础设施承载了越来越多的感知设备，以及各种控制设备。这就要求，对基础设施最基础数据的掌握必须是准确的、精准的、唯一的和可信的。

Bentley软件全球高级副总裁、北亚区总裁刘德盛在介绍Bentley公司近期工作时说：“在中国第一重要的问题是，如何将数字孪生落实落地，这也是未来两三年Bentley软件中国公司的发展方向。”

想要把数字孪生技术落实在中国的项目中，取得更好的结果，用传统的思路和方案去做，无法更好地发挥数字孪生的作用。目前，Bentley软件公司正在制定一个专门为中国公路交通、市政交通服务的方案，该方案将融入新的施工和管理理念。

一方面，提倡发展实景建模，实景建模可为按模施工提供很大的便利。陈奉民说，通过全线实景建模，可以提高项目的可视化。政府决策时，根据实景模型，可以提升决策的效率和准确性；设计时，人到不了的地方，通过BIM技术实景建模，能够实现准确的设计；评估时，不用必须到现场，通过模型就可以全角度地评估建设环境和建设条件。

刘德盛说：“实景建模是目前非常具有优势的发展方向，目前Bentley软件公司已经与上海航道局一起，通过OpenCities Planner技术，实现了对700G的实景模型素材以零点几秒的速度加载，无延时浏览。”

另一方面，刘德盛说，在很多项目施工上，设计单位建模之后，施工单位又重新建模——Bentley公司正在开拓按模施工理念，避免发生这种现象。

Bentley软件公司在我国专门成立了Civil Solution团队，该团队是专门为中国用户服务的，负责本土化需求的快速响应团队。该团队在过去的两年时间里，整合发布了Civil Information Model平台。据Bentley软件高级销售总监陈恺煜介绍，Civil Information Model平台可以有效地整合Bentley软件涵盖的机场、路桥、隧道各种设备的整个数据，实现多种模板的数据互通。

此外，据刘德盛介绍，近期Bentley软件公司投资的数字化集成商The Cohesive Companies，宣布收购Professional Construction Strategies Group Ltd.(简称“PCSG”)。PCSG成立于2000年，拥有全球领先的方法论、人才储备和丰富经验，为施工行业提供咨询服务，帮助他们实现数字化转型，同时通过基础设施数字孪生技术推动着BIM和GIS技术的进步，新的收购也将助力Bentley数字孪生咨询服务扩大范围。

新闻链接：

纵览基础设施大会（https://yii.bentley.com）是美国Bentley软件公司举办的全球性专业会议，每年举办一次，汇聚全球基础设施设计、施工、运营领域的有关企业、专家，共同探讨基础设施建设的最新技术和话题。

2020年10月20日至21日，2020年纵览基础设施大会首次在线上举办。会前，Bentley软件公司公布了2020年基础设施年度光辉大奖赛的决赛入围者名单。

在2020年的“基础设施年度光辉大奖赛”中，全球60余个国家/地区的330多个用户组织提交了400多个参赛项目，16个独立评委会从中评选出了57个决赛入围项目。其中我国公路交通入围决赛的项目包括京哈高速公路拉林河（吉黑省界）至哈尔滨段改扩建工程项目办、黑龙江省建设科创投资有限公司的“4D数字化技术在京哈高速拉林河至哈尔滨段改扩建项目管理中的应用”，四川公路桥梁建设集团有限公司的“江津（渝黔界）经习水至古蔺（黔川界）高速公路赤水河大桥”和“成都至宜宾高速公路BIM技术应用”，重庆市交通规划勘察设计院有限公司、贵州交通建设集团有限公司、贵州桥梁建设集团有限公司的“太洪长江大桥数字化设计和建造”和苏交科集团股份有限公司、南京江北新区中心区发展有限公司的“南京市横江大道快速化改造工程BIM技术应用”。