论BIM技术在交通工程中的应用

许宇寰

摘 要：随着社会的进步，各类科技成果不断涌现，并被逐渐应用于生活中，极大的改变了人们的生活、工作模式。BIM作为先进技术，在多个领域有了广泛应用。近年来，城市轨道交通工程的数量、规模不断扩张，为提高城市交通效率作出了巨大贡献。高质量的交通工程建设必然伴随着完整的工程设计，一旦设计上出现问题，会对工程整体质量产生不利影响，缩短工程寿命，带来社会、经济效益上的损失。而BIM技术的模拟功能，可在施工前就能发现其中存在的缺陷和隐患，制定应对措施，有助于提高交通工程的质量和安全管理。本文从BIM技术入手，详细阐述其在交通工程中的应用，旨在为实践技术利用提供指导和参考。

关键词：BIM技术;交通工程;应用

中图分类号：U239.5 文献标识码：A

0 引言

科技是社会发展的原动力。近年来，越来越多的科技成果被广泛应用于各个领域，为各行业的创新式发展提供了技术保障。BIM技术的模拟功能，使其在建筑、交通等工程类行业发挥了巨大作用，不仅能保障项目的安全进行，还能提高项目的综合效益。

1 BIM技术

BIM技术诞生于2002年初，是建立在现代信息技术基础上，借助虚拟三维模型手段，在数字技术的支持下构建完整的建筑工程数据库，实现工程各部门间信息共享，一经问世后即被迅速推广到虚拟设计、建筑、设施管理等领域，发挥了巨大的作用。我国BIM技术最早运用于建筑工程的集成和优化上，相关工作人员通过构建工程信息模型来分析施工中可能存在的问题，结合成本和进度，对之后方案调整的合理性进行评估。在数据库中，主要包含关于建筑构件尺寸、状态、属性等方面的信息，以及非构件对象的状态信息。通过建筑工程的三维模型，信息的集成化程度被大大增强，参与方能在共享平台上进行信息交互，工程项目设计也发展成为可视化的动态3D建模，可在其中添加大量信息和数据来获得更大效能。除此之外，还可以对特定对象进行针对性分析，如施工效果、进度、成本等。随着BIM技术日益成熟，开始在除了建筑工程外的其他工程领域被推广应用，尤其在交通工程中，显示出了非常显著的优势，获得了技术人员越来越大的重视。

2 BIM技术的特点

BIM技术主要有数据信息集成化、强大的传递性等特点。BIM技术可通过数字信息对空间关系、几何形状进行设计，对其中各类要素进行视觉信息表达，以及模拟材料、构件的功能等方面信息，模拟出建筑物，并帮助技术人员更好的掌握各类构件信息。在数据构建时，运用BIM技术可促使数据信息的联系性和一致性。这样一来，可固定建筑物不同时期的信息，若后期出现信息被篡改，BIM可第一時间进行反应，而不需要通过人工手段来处理图纸。BIM技术的种种特征，可确保工作的顺利开展，并在工程的各个时期都能凸显最终工作结果，提高交通工程不同阶段的工作效率，并进一步降低经济成本。

3 BIM技术在交通工程中应用

交通工程设计各类建筑施工，故和其他类型的工程项目均存在一定的共性，这就导致BIM技术在交通工程中的作用也和其他工程中存在一定相似性。通过BIM技术的模拟功能，可明显优化交通工程各个环节的施工。

3.1 前期规划

城市轨道交通的前期规划，主要包括线路、人流量、车站规模、站间距等内容，良好的前期规划，有利于提高交通的实际运行效果。所以，在前期规划中有必要进行具体分析。BIM技术可用于对人流量、线网运距等内容进行计算和分析，结合当地的地质、道桥、管线等实际信息，共同构建完整的交通三维模型。同时，需要对社会人口流动性和分布密度进行研究，合理划分经济区域，选择交通线路，设置车站位置布局和规模等。因此，BIM技术对交通工程的前期规划起到重要作用。

3.2 交通工程成本控制

进行交通工程建设时，也需要做好成本管理，提高经济效益。BIM技术的运用，可以在不需要耗费过多人力资源的情况下，获得全面、准确的造价信息。通过相关数据的输入，能做到对工程的模拟分析和造价评估，及时发现其中的不足，事先制定针对性措施来规避这些可能的失误，使项目成本控制更容易达到预期。同时，运用BIM技术还有利于工程的各个参与方，政府方面来看，可有效实施成本控制，减少对项目的资金投入，缓解了相关的财政压力，提高资金利用率;站在施工企业的立场来看，可在保质保量完成项目的同时，获得更高的收益，也能更好的赢得行业内的口碑。

3.3 工程施工阶段

在交通工程的整个施工过程中，BIM技术可以在精确的数据信息基础上，对其中每一个环节的细节都进行模拟，计算某个阶段的承载力，检测相应的结构是不是足够合理，在这样的设计下是否存在安全隐患，今后在使用中面临的某些风险几率高不高等。一旦发现问题，可以对其进行充分分析，并运用BIM模拟解决措施，进一步验证解决方案是否可行。此外，BIM还可以对工程进度进行模拟，在总工程量和施工进度间建立关联，并实施相应分析。这样一来，既可以防止施工单位谎报工程量，也能对实际进度进行监督，大大提高施工效率。

3.4 工程项目安全控制

安全是任何施工的首要目标，交通工程也不例外。保证施工中的安全，不仅为保质保期完成任务提供了重要保障，更是提高工程项目综合效益的前提。因此，在交通工程中加强安全控制非常重要。工作人员可以通过BIM模型的构建，测量和评估桥梁、道路的稳定性和承载能力，获得相关数据，以此为依据事先在施工中进行合理安排，确保施工安全。在建立的三维空间模型中，可被输入各项工程参数，经过对这些数据模型的综合分析，更有利于发现其中存在的问题，查找危险因素，便于预先对其进行处理，调整工程结构，提高交通工程项目的安全性。基于照明在施工中的重要作用，工作人员可以将BIM技术充分用于隧道、涵洞规划建设中，模拟照明设施，以进一步明确照明的范围和光照强度，评估其合理性，若发现无法满足实际需求，可根据计算所得数据进行合理设置，以保证在这些工程的施工中能配置科学的光照强度，获得良好的照明效果，进而降低后期使用中发生交通事故的几率。同时，工作人员可运用BIM技术模拟工程的整个施工过程，在三维模型的状态下更直观的观察现场，检查各道工序间前后顺序是否合理，及时发现那些可能产生交叉和碰撞的工序，优化工序安排，以免出现工序相互间冲突的情况，使得工程项目的施工可以高效进行，避免现场过于混乱的现象，防止因工序不当、冲突而导致的安全事故发生。总之，将BIM技术运用于交通工程项目全过程，可及时发现安全隐患，事先制定相应对策，优化工程结构，保证现场照明效果，合理安排工序，保证施工现场的有序性，最大程度的避免安全事故的发生，达到安全控制预期目标。

3.5 交通工程项目风险控制

交通工程涉及环节众多，较为复杂，在施工过程中需要运用到多个学科领域的知识和技能，这也就导致在项目工程建设中，会面临来自方方面面的风险和问题。通过合理运用BIM技术，有利于控制和规避风险，使整个项目变得更加安全。从财务风险上来看，通过BIM技术的运用，工作人员可以在所构建的三维模型上直接计算出工程结构中各个相关性能数值，及时发现其中的安全隐患并进行预先处理，以免在工程进行中发现导致的返工、工期延长等;借助BIM技术，工作人员可以在三维模型上完成关于桥梁承重结构、公路基础形式等方面的模拟试验，大大缩短了试验验证的时间，降低了在工程中各项人力物力的消耗，有效的降低了成本投入，且使同样的资金能产生出更大的效率，尽快确定工程进行中的各种不确定性，规避工程进度风险。结合BIM技术模拟和可视化功能，工作人员对工程进行模拟和量化构建，尤其是进行抗灾风险中发挥作用，如可模拟面对洪水威胁的风险模型，让工作人员更直观的看到桥梁面对洪水冲刷时的稳定性，及时发现其中可能存在风险的结构层面，对其进行调整和加固，同时，还可以模拟监控设备的动态响应能力，降低桥梁结构单独面对洪水冲刷的时间。

3.6 虚拟设计与虚拟现实

虚拟，代表了BIM技术在交通工程领域的整个使用特点。BIM技术始终通过虚拟的方式，对交通工程的基础框架进行可视化的仿真构建，提高可行性研究的质量，让工作人员通过对模型的直观观察和检测，更好的进行不同设计方案间的比较;而可视化的施工过程，也为施工秩序和质量提供了保障。借助BIM技术，可以让交通工程的计划和调度变得更轻松、更准确，资源管理也变得更容易。BIM的虚拟现实和增强现实技术，提高了交互性和模型收益，扩展了项目的视野，使工作人員对施工现场的勘察更为仔细。通过BIM的这些技术，参与各方可以实现更好的沟通，在直观可视的模拟状态下，更好的理解项目，还可以通过数据的扩充来传达想法，均对提高工程项目的质量和效率产生良好的作用。

4 结语

总之，BIM技术是建立在信息数据基础上的先进技术，在各类工程中发挥了巨大作用，为工程建设的发展提供了保障。交通工程项目的复杂性，对相关工作人员提出了较高要求。在交通工程中合理运用BIM技术，可有效控制成本，控制风险，提高工程效率。

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