（成都市市政工程設(shè)計研究院，四川 成都 610023）

一、項目簡介

杉板橋路市政改造項目起于成都市杉板橋路二環(huán)路口，止于三環(huán)成南立交輔道，建設(shè)內(nèi)容包括道路、橋梁、隧道工程、慢行地下人行通道、跨鐵路橋梁、綜合管線工程和附屬工程等，主要為相交道路改造、區(qū)域交通優(yōu)化、區(qū)域地下管網(wǎng)改造，總投資13.8億元。道路總長度約4.3km，主道設(shè)計時速60km，輔道40km。成都市市政工程設(shè)計研究院為方案設(shè)計、初步設(shè)計及施工圖設(shè)計單位。采用“路段+節(jié)點”的方案，實現(xiàn)“快速交通”和“到達交通”雙優(yōu)化；同步實施慢行過街設(shè)施，構(gòu)筑安全、便捷、舒適的慢行系統(tǒng)；針對地下管網(wǎng)，同步實施管線擴容，合理利用地下空間；同步實施景觀規(guī)劃、市政配套設(shè)施的改造，提升城市品質(zhì)。

二、困難及挑戰(zhàn)

（一）外部挑戰(zhàn)

1.交通方案設(shè)計及評估困難。車行交通“快速化”與慢行交通“寧靜化”，過境交通與到達交通的混合，對杉板橋快速化改造的交通方案設(shè)計與評估提出了挑戰(zhàn)。

2.工程設(shè)計及施工的邊界條件復(fù)雜。需考慮已有管線遷改及保護等工序；新建跨線橋樁基、下穿隧道與地鐵區(qū)間的水平距離較近，慢行過街系統(tǒng)與地鐵盾構(gòu)區(qū)間豎向距離不足5m，相應(yīng)的保護及施工組織難度較大。

3.BIM模型運用不足。在設(shè)計階段，部分未參與BIM模型構(gòu)建，縮小了應(yīng)用范圍；而多數(shù)設(shè)計階段的BIM模型未能進入運維管理階段，在規(guī)劃報建及審批環(huán)節(jié)發(fā)揮作用的案例較少。橫向上未能充分發(fā)掘模型的數(shù)據(jù)價值，縱深上設(shè)計模型應(yīng)用周期短，導(dǎo)致BIM應(yīng)用投入與產(chǎn)出差距太大。

（二）內(nèi)部挑戰(zhàn)

第一，項目涉及專業(yè)較多，工期短任務(wù)重，需要有較高的協(xié)同性避免錯漏碰缺；第二，部分專業(yè)設(shè)計方案在調(diào)整后需要進行可視化以評估合理性。除了考慮路橋方案的通行能力，還需要審視設(shè)計方案與周邊環(huán)境的契合程度，同時路橋的方案之間的比選，需要定性與定量結(jié)合比對；第三，實景模型在應(yīng)用時存在加載較慢，對硬件要求較高等問題，可視化分析時未能充分發(fā)揮其效能。

三、BIM應(yīng)用及探索

（一）BIM應(yīng)用目標

BIM技術(shù)從方案階段到施工圖設(shè)計完成，輔助設(shè)計優(yōu)化并對施工起指導(dǎo)作用；將交通仿真與設(shè)計模型、實景模型相結(jié)合進行可視化，優(yōu)選設(shè)計方案；通過BIM+GIS的聯(lián)用，形成項目的數(shù)字化資產(chǎn)，并為數(shù)字城市和后期的基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建底層模型。

（二）BIM應(yīng)用情況

在項目的推進過程中，BIM的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾方面：完成部分專業(yè)模型的構(gòu)建、參與設(shè)計方案的比選和優(yōu)化、基于碰撞檢測進行設(shè)計優(yōu)化和可視化應(yīng)用。

應(yīng)結(jié)合工程實際需求，確定建模專業(yè)；其次確定建模深度（LOD），進一步縮小建模范圍，有目的性地進行專業(yè)和圖紙的篩選，保證成果輸出的基礎(chǔ)上有效地控制工作量；結(jié)合前述內(nèi)容進行建模軟件的選擇，最后完成模型的總裝和可視化。

針對不同類型的項目，應(yīng)進行軟件選用分析，具體策略方式可為“高效實用、數(shù)據(jù)互通、方便修改”。

在建模階段，需要進行模型樹的構(gòu)建，項目的文件結(jié)構(gòu)的組織和模型的命名規(guī)則會一定程度上決定工作效率。在杉板橋項目中采用了“軟件版本+專業(yè)+子項”的命名方式，例如“ORD6+道路+杉板橋主路”，如果軟件使用版本統(tǒng)一，可以采用更簡潔的方式。

項目文件結(jié)構(gòu)組織和模型命名規(guī)則示意

四、杉板橋路改造項目的探索

（一）交通仿真可視化

在杉板橋項目內(nèi)進行了交通仿真可視化的探索。

常規(guī)操作流程即：ORC構(gòu)建方案→ORC路線導(dǎo)入VISSIM→VISSIM進行交通仿真分析并導(dǎo)出數(shù)據(jù)→仿真數(shù)據(jù)同總裝模型進入LumenRT。

交通仿真可以為設(shè)計方案比選提供數(shù)據(jù)支撐，定量評估通行能力；可視化則提供了另外一種視角：車流結(jié)合實景模型和設(shè)計模型，更好地展示交通設(shè)計與路橋方案，可以用于分析設(shè)計方案或仿真方案是否存在考慮欠周全的地方，進一步修正仿真模型或優(yōu)化設(shè)計方案。

（二）實景模型單體化

隨著傾斜攝影技術(shù)的成熟和無人機成本的降低，越來越多的項目開始應(yīng)用實景模型。無人機航拍以后，創(chuàng)建高精度的實景模型，借助二次開發(fā)的軟件將實景單體化，可以劃區(qū)域的導(dǎo)出實景，基于MicroStation平臺良好的兼容性，利用fbx或者obj格式，通過參考的方式快速加載，在參考文件上進行遮罩或者剪切操作更高效，同時進入LumenRT以后，效果良好。

（三）實景模型在Synchro的應(yīng)用

部分業(yè)主在其他項目中提出，實景模型須應(yīng)用到施工管理平臺，在杉板橋改造項目中，借助MicroStation將3SM文件導(dǎo)出為fbx文件，在Synchro內(nèi)進行加載應(yīng)用。測試發(fā)現(xiàn)導(dǎo)出精度影響文件大小，實際項目中，精度的區(qū)別主要體現(xiàn)在綠化植被上，對于路橋和建筑的影響較小，可以結(jié)合文件加載速度和資源消耗情況控制實景模型的導(dǎo)出精度。

前兩者的實景應(yīng)用嚴格來說與3SM的實景模型已經(jīng)有了較大的區(qū)別，基于實用的角度，仍有部分的參考意義。

（四）“GIS+BIM”構(gòu)建數(shù)字城市

GIS側(cè)重于地理空間環(huán)境信息的宏觀表達，BIM能將細節(jié)表現(xiàn)得盡善盡美，二者存在互補關(guān)系，GIS平臺作為大場景加載平臺，在資產(chǎn)管理和運維方面有優(yōu)勢。將BIM信息加載到GIS平臺內(nèi)，可以形成數(shù)字化資產(chǎn)，更好地參與管控。

將實景加載進入GIS平臺作為參照底圖，設(shè)計模型導(dǎo)入后同樣實現(xiàn)可視化。在此基礎(chǔ)上加載規(guī)劃紅線，讓政府部門管理人員可以更高效地推進規(guī)劃報建等工作。

從業(yè)主角度推進BIM應(yīng)用，模型隨著施工進度持續(xù)更新，最終模型與竣工物理實體一致，形成項目的數(shù)字化資產(chǎn)，手動或批量掛接信息后加載到GIS平臺，相較于查詢CAD圖紙或藍圖，在維修保養(yǎng)過程中工作效率更高，應(yīng)用也更有價值。

五、結(jié)論及建議

交通仿真分析的應(yīng)用。交通仿真分析可視化，一定程度上完成了BIM模型應(yīng)用橫向拓展，將更多的專業(yè)結(jié)合起來，通過定性和定量結(jié)合的方式推進設(shè)計進程，通過技術(shù)手段更合理地解決交通擁堵問題。

實景模型的應(yīng)用前景。隨著城市的基建成熟，改造項目趨于增加，涉及利益方增多，可視化的要求提高，實景模型將會更多應(yīng)用在項目上。實景模型的應(yīng)用除了方案評估比選，也讓“實景+仿真+設(shè)計模型”的形式可視化，而對于街景、公園城市的建設(shè)，實景模型會進一步發(fā)揮作用。設(shè)計方案的落實，會結(jié)合真實場景考慮更多的因素，以人為本的設(shè)計原則也能進一步鞏固。

LumenRT應(yīng)用展望。從LumenRT的技術(shù)路線來看，從“視覺效果”轉(zhuǎn)向“模擬仿真可視化”，更多的是強調(diào)真實，比如實時光線和真實場景，支持交通仿真數(shù)據(jù)。LumenRT后續(xù)更新會加入Legion、Synchro、SewerGEMS等的模擬過程，從發(fā)展趨勢上更多的從渲染走向模擬集成平臺。

BIM應(yīng)用建議。應(yīng)以項目為依托，推進BIM應(yīng)用落地，在項目的各階段，橫向拓展模型的應(yīng)用范圍，讓更多的專業(yè)獲益，增加設(shè)計人員參與BIM應(yīng)用的積極性，縱深上需要延續(xù)模型的壽命周期，持續(xù)的應(yīng)用才可能產(chǎn)生持久的價值。