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连载三: 道路交通BIM技术研发与应用的新标尺(三)
——纬地BIM2.0的技术创新与进步
发布日期:2018-09-17 点击量:276 信息来源:信息员

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    【前言】  近日,纬地软件发布了“纬地BIM2.0解决方案”,并正式向国内外用户开展全面升级换版服务。在全世界工程行业热炒BIM概念、BIM技术成为全球工程行业技术焦点的时候,作为国内应用最为广泛的道路三维集成CAD软件开发商——纬地软件,隆重推出了基于自主研发的道路BIM解决方案,并且宣布“纬地BIM2.0”为道路交通行业树立了“BIM技术新标尺”。那么,纬地BIM2.0解决方案到底取得了哪些技术创新,其在道路BIM应用领域达到了怎么样的新高度呢?本文将分为四部分为您进行一些解读和总结。



   

 纬地BIM2.0的技术创新与进步

“纬地BIM2.0解决方案”在道路交通BIM技术研发与应用方面的创新与进步,具体在于以下4点:


1  多专业BIM正向设计

    纬地BIM2.0在世界范围内,首次实现了道路交通工程行业多专业BIM正向设计,包括路线、路基、涵洞、隧道、支挡构造物、交通工程与安全设施、工程地质等。即当在用户应用纬地系列软件在CAD界面中进行路线、涵洞、交通工程等各专业交互式设计、优化的过程中,可在BIM模型窗口中浏览、查看工程BIM模型的实时变化。更为直接的是,用户甚至可以直接在BIM模型窗口中,对工程模型或部件通过鼠标点选、操作进行修改优化,而CAD界面中的设计参数、数据也会联动进行调整变化。


    对比:据调查,由于未开发、提供道路相关多专业的三维CAD软件和功能,当前国外BIM软件只能实现道路路线(部分涉及到桥梁等)的BIM正向设计,但却不能实现路基、桥隧、涵洞、挡土墙、地质、标志标线与交通工程等多专业的正向设计功能,整体设计效率自然是较为低下的。


  

               ▲  BIM正向设计(几何设计与BIM模型实时同步)                                        ▲ 实时显示的涵洞BIM模型


 2  高精度BIM自动建模

    纬地BIM2.0由纬地道路交通系列CAD软件(十余个专业CAD软件)的最新版构成,能根据勘察设计基础数据,在设计人员进行路、桥、隧、墙、交通工程等各专业三维协同设计的同时,自动构建并输出各专业、分项工程的高精度BIM模型。从路面边沟的坐标定位,到每一个标志牌的版面尺寸,各专业模型部件的空间几何精度均在1mm之内,确保BIM模型与设计图纸的高精度吻合。纬地BIM2.0提高以往艰巨、繁冗的道路及设施建模的工作效率数十倍、乃至数千倍以上!


    对比:目前,国际、国内各类工程BIM应用的共同点或主要内容,无不在于BIM建模,即通过各种方式,对工程进行“BIM翻模”。而道路、铁路等工程因为“量大、线长、面广”,且主体为不规则模型等专业特点,致使建筑工程领域适用的“族库”积木式建模方法、以及基于这种技术路径的BIM软件难以适用。对道路、铁路等工程而言,手工或软件工具翻模的工作量巨大,精度难以保证,大量重复性劳动,耗时耗力。


  

         ▲某高速公路BIM模型                    ▲某高速铁路BIM模型


3  BIM模型属性关联

    纬地BIM2.0的各专业CAD软件,在自动构建BIM模型部件的同时,能够按照“纬地软件道路与交通工程BIM编码规则”为各类模型、部件附加唯一、可识别的BIM编码,自动为模型部件关联对应的属性信息,包括部件名称、桩号位置、空间坐标定位信息、材料属性等。纬地BIM2.0从BIM工程全生命周期应用出发,通过CAD自动建模和属性管理的技术路径,必然是BIM技术在道路交通领域全过程应用的唯一正确路径。


对比:各类BIM应用实践证明,通过手工或翻模软件的技术路径,虽然可以变通解决工程BIM应用第一阶段中模型从无到有的问题,但却根本无法破解道路工程海量BIM模型和属性关联的困难。而以BIM模型为载体,在工程设计、建设、管养等各阶段之间实现工程信息的传递、共享和利用,才是BIM理念的核心,才是BIM应用的关键。
(由于缺少对应的道路BIM标准,目前属性关联功能不断在改进之中。)


        

    ▲隧道BIM模型属性信息                          ▲交通标志BIM模型自动编码                        ▲地质BIM模型属性信息 


 4  支持交通专业化仿真分析功能

    纬地BIM2.0能实现基于BIM核心的虚拟现实、仿真分析评价功能。在纬地各专业CAD软件自动建模、关联属性之后,纬地道路与交通工程仿真平台(HintVR)可直接读入道路、各类构造物、地表地质等BIM模型,快速构建道路建成后的虚拟现实环境;进而实现空中飞行、车道模拟驾驶、预设相机等多角度的虚拟漫游,自动输出漫游视频或动画,可直观展示工程项目整体方案,为局部方案优化提供可视化支撑。
同时,纬地软件HintVR平台创新性开发提供了多项与道路工程、交通安全评价密切相关的仿真分析评价功能,包括:自动检测每个车道、任意桩号位置的空间视距;自动检测输出车辆以不同速度通过弯道时的行车稳定性参数(包括横向摩阻力变化等);实现交通工程标志、标线设计合理性分析;输出驾驶员操作行为、车辆状态、道路条件等信息等(限于HintVR的定制版本)。上述部分功能已经成为公路项目交通安全性评价的重要环节。


对比:“碰撞检查”是国际、国内工程BIM应用展示最多的内容。但由于道路及其构造物结构相对简单,对于稍有经验的建设企业和技术人员,施工工艺、工法相对普及,因此,基于BIM模型开展“碰撞检查”等应用,很多人谓之“大材小用”。对于道路交通行业而言,纬地BIM2.0开发提供的视距检测、标志设计合理性分析、弯道行车稳定性分析功能,才是需求更强烈、更具有针对性、更能发挥BIM价值的仿真分析应用领域。


  

             任意桩号位置空间视距检测                                   空间视距线框图


  

                 ▲三维视距分析                                             标志、标线合理性分析


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