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1、臨汾市快速路系統規劃方案設計BIM技術應用探索,XX研究院 2016年8月4日,目錄,一、概況及BIM應用目標,1.1 項目概況,臨汾市地處“晉陜豫黃河金三角”，是區域重要的交通樞紐和物流集散中心。建設目標：快慢分離、長短分離、屏蔽過境交通，保護和疏導市中心。建設方案：以“高架快速+地面輔道”為主。立交設計理念：“慢進、快出、環線疏解”本項目主要改造現狀河汾一路、堯賢路、南外環路、濱河東路四條道路，組成快速環線，全長23.8公里，共設11處互通立交，其中樞紐立交4座。設計階段：規劃方案設計,一、概況及BIM應用目標,BIM應用目標：為管理部門決策提供虛擬的可視化方案設計理念展示關鍵節點優化交通2、虛擬漫游多專業協同BIM應用技術路線：采用Bentley系列軟件進行三維設計，借助ProjectWise協同平臺和Microstation基礎平臺，運用OpenRoads技術，建立道路、橋梁、地道等信息化模型，總裝后結合LumenRT虛擬現實技術，進行渲染漫游，提供可視化設計成果和渲染效果圖；結合城市未來交通模擬優化節點方案，使得工程方案實施性較強，和周邊場地銜接合理。,1.2 BIM目標和技術路線（方案設計）,二、BIM項目團隊,本項目BIM設計工作由濱海分院BIM設計團隊完成，包括道路、橋梁、隧道、交通等專業12人。項目負責人：XX（濱海分院道路專業總工）BIM校審：XX（濱海分院總工程師3、）BIM校審：XX（濱海分院副院長）BIM負責人：XX（高級工程師）道路模型：XX橋梁模型：XX隧道模型：XX交通設計：XX場景設計：XX模型渲染：XX漫游制作：XX,三、BIM實施方案及步驟,3.1 BIM實施方案,1、本工程在既有道路上建設快速路系統，現狀道路狀況復雜，周邊地塊開發、拆遷問題較為突出，是工程實施的重要控制因素。本工程BIM設計工作分路線、道路、橋梁、隧道、設備、場地六大部分，傳統二維設計碰撞點較多，為保證六部分有效銜接參考，借用ProjectWise平臺協同設計和Navigator碰撞檢查，建立共享工作空間，設計實時更新，減少碰撞點，體現設計標準化和典型化，為工程后期BIM4、交付奠定基礎。2、運用Microstation和PowerCivil軟件建立場地模型，尤其重要節點的道路、建筑、綠地等模型，結合BIM設計優化，清晰明確的展示方案與周邊場地的關系，合理優化工程拆遷量和征地。3、利用Microstation、AECOsim軟件建立橋梁下部結構、路燈、標志牌、信號燈等信息化的設備模型。4、使用LumenRT的虛擬現實技術，對工程總裝模型進行渲染，形成形象生動的可視化模型，并結合交通模擬展示工程對現狀城市出行的影響性。,2、項目開展（PW協同環境）,1、項目準備項目各構件的設計方案（立交線位、橋梁型式等）PW協同服務器上建立工作平臺，任命項目負責人及各專業負責人、設5、計人DGN種子文件，推行設計標準化,3、項目總結3Dpdf文件及EXE文件渲染、視頻漫游制作,3.2 BIM實施步驟,三、BIM實施方案及步驟,四、BIM設計過程及分析,根據BIM項目開展流程，本工程將BIM設計工作分為路線、道路、橋梁、隧道、設備、場景六大部分，設計中推行設計標準化多專業協同，深入貫徹全生命周期理念，減少后期施工對現狀交通的影響。現將BIM設計工程中的主要內容做總結分享，主要有10項：多專業協同路線設計橫斷面設計路口設計橋梁模型設計發布imodel文件場景建模設計校審交通模擬渲染漫游,四、BIM設計過程及分析,4.1 多專業協同,文件參考關系圖,文件信息管理記錄,Bentle6、y的BIM技術提供了ProjectWise協同工作平臺和工程信息管理平臺。設計人通過對文件檢入、檢出、參考等操作實現多專業的協同和設計資料的實時更新。建立共享庫，實現標準化設計。設定不同設計人的角色分工及操作權限。,四、BIM設計過程及分析,4.1 多專業協同,Bentley的BIM技術提供了ProjectWise協同工作平臺和工程信息管理平臺。設計人通過對文件檢入、檢出、參考等操作實現多專業的協同和設計資料的實時更新。建立共享庫，實現標準化設計。設定不同設計人的角色分工及操作權限。,項目工作平臺,不同設計人的文件操作權限,四、BIM設計過程及分析,4.2 路線設計,運用PowerCivil 7、軟件進行路線設計，立交線型設計可采用積木法和導線法定線（也可以參考dwg中緯地或DICAD設計好的線位），并依據地形三維模型進行縱斷面設計。,樁號,四、BIM設計過程及分析,4.3 橫斷面設計,道路工程做為縱向延伸工程，道路的橫斷面設計始終都是工程設計的重點，車道布置、人行道布置、寬度設計、路面路基結構層設計、橋梁斷面布置等等都需要根據道路等級和使用需要進行設計。通過對斷面材料的設置，可以統計工程量；對節點參數的設置，可以實現道路、橋梁的變寬。,路基填料材質定義,放坡線,模板插入點,箱梁材質定義,橋梁變寬控制點,四、BIM設計過程及分析,4.4 路口設計-土木單元應用,導流島土木單元,市政道路8、工程的路口是較復雜的設計內容。路口的結構銜接、高程寬度銜接都是日常設計容易出現問題的位置。根據工程需要可以自己編輯特定的土木單元，比如導流島、立交出入口等，加快建模速度。,路口土木單元,PC的土木單元命令,四、BIM設計過程及分析,4.5 橋梁模型設計,四、BIM設計過程及分析,4.5 橋梁模型設計,建立各墩位橋梁結構構件。墩高、樁長等可根據設計進行參數化修改。,四、BIM設計過程及分析,4.5 橋梁模型設計,依據參考線（三維道路中線和地面線），插入下部結構單元。橋梁路廊和下部結構組裝成橋梁總裝模型,四、BIM設計過程及分析,4.6 場景建模,本工程為城市快速路系統工程，BIM設計中結合臨汾市9、城市路網和地塊規劃、測量三維高程點等數據建立場地模型。重要建筑物、河流、鐵路等建筑物應建立較為準確的三維模型。,南環場景模型,臨汾市城市路網規劃,重要建筑-新百匯廣場,四、BIM設計過程及分析,4.7 發布imodel文件,將總裝模型發布為imodel格式模型，可用于不同BIM軟件之間的數據轉換，可導入Navigator軟件中進行設計校審，也可將iModel模型交付建設方、施工方進行下一階段BIM設計和應用。發布的imodel模型可以多個文件形式或單文件打包的形式發布，可為文件設置打開密碼、有效限期和編輯權限等。,四、BIM設計過程及分析,4.8 設計校審,項目設計校審采用Navigator軟10、件，通過靜態碰撞檢查和動態碰撞檢查來實現。,橋梁與現狀管線碰撞檢查,批注標記,四、BIM設計過程及分析,4.8 設計校審,動態碰撞檢查可用于道路橋梁凈空檢查凈空實體沿軌跡線運動可檢查沿線各設施凈空。,動態碰撞檢查,凈空實體,4.9 交通模擬-行車漫游,根據道路中線繪制行車軌跡線以軌跡線為基礎編排車流在車輛上創建相機,四、BIM設計過程及分析,四、BIM設計過程及分析,本項目沿線路網密集，交通源眾多，設計不僅要體現道路本身的交通功能，更要體現城市可持續發展的戰略，因此工程中引入BIM虛擬現實技術，采用LumenRT進行沿線景觀渲染，美化城市總體景觀，獲取最優的設計方案。本工程設計中將總裝模型的O11、BJ或FBX文件導入LumenRT中，進行模型附材質、環境光設置、綠化設置，動態車輛設定等渲染工作，形成高像素的效果圖、exe文件和高清視頻。采用Adobe Premiere軟件，編制BIM多媒體漫游視頻。,4.10 渲染漫游,四、BIM設計過程及分析,4.10 渲染漫游,模型附材質,四、BIM設計過程及分析,4.10 渲染漫游,場景綠化設置,四、BIM設計過程及分析,4.10 渲染漫游,導出EXE文件,設定LOGO,LOGO設定位置,5.1 橫斷面模板庫建設,五、BIM應用成果,本項目建立了橫斷面模板庫，共建立各項專業模板32個，其中道路模板16個，橋梁模板8個，隧道模板8個，為設計院其他項12、目提供模板參考。,5.2 單元構件庫建設,五、BIM應用成果,本項目BIM主要含路線、道路、橋梁、隧道、設備、場景六大部分，共建信息化單元構件24項。主要含橋墩、橋臺、標志牌、信號燈、路燈、欄桿、人行梯道、射流風機等八部分內容。,雙懸標志牌,合流警示牌,天橋人行梯道,隔離護欄,路名牌,5.2 單元構件庫建設,五、BIM應用成果,射流風機,信號燈,路燈,標準跨-中敦,匝道-中敦,5.2 剪切立方體,五、BIM應用成果,利用剪切立方體可進行內部查看、斷面查看等。,人行天橋主梁剪切斷面,高架系統剪切斷面圖,五、BIM應用成果,5.4 BIM渲染-河汾一路和濱河東路互通立交效果圖,五、BIM應用成果,13、5.4 BIM渲染-南環和堯賢路互通立交效果圖,五、BIM應用成果,5.4 BIM渲染-濱河東路和南環路互通立交效果圖,五、BIM應用成果,5.4 BIM渲染-河汾一路和堯賢路互通立交效果圖,五、BIM應用成果,5.4 BIM渲染-鼓樓大街分離式立交效果圖,五、BIM應用成果,5.4 BIM渲染-河汾一路地坪段建設街出入口效果圖,五、BIM應用成果,5.5 BIM虛擬漫游,六、BIM總結及展望,1）減少設計錯誤率，提高設計水平。采用Projectwise協同平臺和Navigator軟件，結合漫游和碰撞檢查，快速查找到多項設計錯誤點和不同專業碰撞點，明顯提高設計質量。Navigator軟件批注和14、處理這些碰撞點，校審更加明確清晰。2）加強設計院不同專業團隊協作能力，大幅提高設計效率。本工程采用BIM技術，設計時間減少50%，原本需要三個月的方案設計，通過使用Bentley系列軟件后，設計時間縮短至一個半月，并將設計錯誤率減少了50%。,6.1 BIM應用總結,六、BIM總結及展望,3）多樣性的工程展示手段，展示我院市政設計大院的技術水平。運用Bentley三維設計軟件和LumenRT的虛擬現實技術，制作了三維漫游視頻，精確反映工程設計的各個細節，生動形象地展示了設計每個系統的設計理念和思路，提升市政設計大院的形象。4）項目設計成果顯著。本項目歷時45天，先后18名設計人員參與，完成全線15、23.8公里的設計總裝模型，其中含四座樞紐互通立交三維信息模型。主要成果有：可視化總裝模型（總裝imodel文件、總裝3Dpdf，EXE文件），20多份三維剖切圖，近100份細節效果圖，三維匯報視頻。5）設計投資回報率較高。采用Bentley的三維技術，設計成果直觀有效，優化了設計內容，減少后期建設的設計變更約70%，提高工作效率和設計質量，投資回報率較高。,6.1 BIM應用總結,六、BIM總結及展望,6.2 BIM展望,2016年我院申請的住建部科學技術項目計劃課題“基于BIM的市政工程項目全過程應用研究”獲得建設部批復，課題七大內容涵蓋市政工程的全過程。以此課題為指引，運用Bentley系列軟件，積極應對BIM技術各階段的挑戰，在市政工程各階段推動BIM技術落地。,六、BIM總結及展望,傳統的交通仿真是在VISSUM中進行三維建模，其建模的精確度較差，結合LumenRT虛擬現實技術，Vissum仿真效果更加直觀和精確。駕駛模擬技術一般都是用3DMAX建模，效率及準確度都較低，可視化模型直接連接駕駛模擬倉，道路安全性評價更加明顯和有效，提升道路的行駛安全性。,VISSUM三維仿真模型,匯報結束，謝謝！,