BIM技術(shù)在公路工程中深度應(yīng)用的難點(diǎn)與趨勢(shì)分析

饒艦 韓佳

（深圳高速工程顧問有限公司，廣東 深圳 518000）

BIM技術(shù)作為工程應(yīng)用領(lǐng)域新的革命性技術(shù)，在多個(gè)工程建設(shè)階段均已占據(jù)重要地位，相關(guān)應(yīng)用軟件開發(fā)與研究如雨后春筍，諸如互聯(lián)網(wǎng)公司、工程信息公司、研究院等均投入大量資金在BIM技術(shù)的開發(fā)上，逐步在公路建設(shè)領(lǐng)域的方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工模擬、運(yùn)維管理開發(fā)應(yīng)用上彰顯出巨大的潛力。僅管如此，BIM技術(shù)目前仍處于初步應(yīng)用階段，諸多技術(shù)問題需要行業(yè)精英著力解決。

一、BIM在公路工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）技術(shù)集成實(shí)現(xiàn)全方位數(shù)據(jù)協(xié)同

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)的缺點(diǎn)逐漸暴露，其對(duì)公路建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐并沒有發(fā)揮出可持續(xù)性的作用，各環(huán)節(jié)與各角色之間的協(xié)同關(guān)系并未有效建立。BIM技術(shù)作為一種新技術(shù)、新空間、新思維和新方案，囊括了公路建設(shè)全生命周期的信息模型，同時(shí)涵蓋了工程管理行為的全部數(shù)據(jù)，二者的完美集成，帶來的是信息技術(shù)對(duì)公路建設(shè)行業(yè)席卷式變革。

（二）多維度模擬實(shí)現(xiàn)管理過程可視化

BIM技術(shù)的3D實(shí)體模型、4D進(jìn)度模型、5D成本控制、6D質(zhì)量管理、7D安全控制再到ND管理應(yīng)用全面展示工程現(xiàn)場(chǎng)全貌，同時(shí)細(xì)化到每一個(gè)構(gòu)件，讓工程管理變得清晰可見，多維度模擬完美實(shí)現(xiàn)管理進(jìn)程可視化。

（三）優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率再升級(jí)

從經(jīng)濟(jì)學(xué)層面講，生產(chǎn)效率的提高帶來的是經(jīng)濟(jì)效益的提升，進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)甚至社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。依靠BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，不僅能夠使復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集借助物聯(lián)網(wǎng)完成、大數(shù)據(jù)平臺(tái)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)極大發(fā)揮出經(jīng)濟(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)意義、精細(xì)高效的管理決策方案直觀呈現(xiàn)；還能夠?qū)崿F(xiàn)管理的組織結(jié)構(gòu)扁平化，簡(jiǎn)單高效的信息共享與交流；進(jìn)而推動(dòng)優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的再升級(jí)。

二、BIM應(yīng)用實(shí)踐的難點(diǎn)

（一）BIM 系統(tǒng)應(yīng)用需要技術(shù)高度集成

BIM應(yīng)用需要同行業(yè)技術(shù)知識(shí)體系無縫對(duì)接，信息及數(shù)據(jù)的協(xié)同顯得尤為重要，同時(shí)還需要集成GIS、IOT、ICT、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)，但諸多新技術(shù)目前仍處于發(fā)展階段，存在技術(shù)儲(chǔ)備不足、應(yīng)用條件不完備等問題，無法高效支撐BIM模型高效、高精度、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)應(yīng)用的要求，因此BIM技術(shù)在管理層面的應(yīng)用尚需探索研究。

另外，BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用已初見成效，但公路工程因其跨度更大、影響因素更復(fù)雜、技術(shù)要求更高而發(fā)展較為滯后，許多應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)移存在技術(shù)難點(diǎn)。

（二）軟件開發(fā)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺失

BIM技術(shù)在公路建設(shè)領(lǐng)域逐步開發(fā)推廣與應(yīng)用實(shí)踐的過程中，數(shù)據(jù)孤島與數(shù)據(jù)交換的難題逐漸顯現(xiàn)；IFC、NBIMS等標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用和推廣仍有很長(zhǎng)的路要走，從建筑工程領(lǐng)域?qū)?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拓展的工作也較緩慢。因此，追求BIM技術(shù)在公路工程甚至是建設(shè)行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，制定規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。

（三）BIM 技術(shù)與技術(shù)管理需求匹配度不夠

BIM技術(shù)應(yīng)用初期存在專業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)關(guān)系不對(duì)稱、應(yīng)用范圍界定不清晰、體系龐大混雜等諸多問題，無法形成行之有效的統(tǒng)一體系。從實(shí)踐應(yīng)用看，系統(tǒng)的應(yīng)用在此處節(jié)約項(xiàng)目資源但同時(shí)在彼處也有浪費(fèi)社會(huì)資源，普遍存在多個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)不匹配、系統(tǒng)差異化，從而使得BIM技術(shù)應(yīng)用于行業(yè)技術(shù)要求不匹配等問題。此外，目前建設(shè)項(xiàng)目普遍采用的BIM平臺(tái)的應(yīng)用數(shù)據(jù)與線下資料并存的管理模式，也是當(dāng)下BIM應(yīng)用的問題，系統(tǒng)單數(shù)據(jù)源管理亟待解決。

（四）BIM 應(yīng)用專業(yè)技術(shù)人員短缺

從業(yè)人員熟悉運(yùn)用BIM技術(shù)相關(guān)知識(shí)也是BIM在公路工程的高效應(yīng)用與長(zhǎng)效發(fā)展的基礎(chǔ)。現(xiàn)階段，施工企業(yè)缺少工程技術(shù)BIM人才，同時(shí)技術(shù)人才普遍存在工程技術(shù)過硬但BIM等新興信息技術(shù)應(yīng)用知識(shí)與實(shí)踐能力欠佳，或是前者的思想缺位問題占據(jù)公路建設(shè)的主流市場(chǎng)的問題。

（五）BIM 模型與工程關(guān)聯(lián)有待深入融合

IT技術(shù)層面需要解決的難題也不容項(xiàng)目建設(shè)者忽視，如何做到BIM模型與工程結(jié)構(gòu)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)高效關(guān)聯(lián)，做到模型與數(shù)據(jù)的深入融合，控制誤差在允許范圍內(nèi)，是需要關(guān)注的問題。

三、BIM應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

（一）多技術(shù)持續(xù)高效融合發(fā)展

BIM技術(shù)為公路工程發(fā)展提供新動(dòng)力，研究者不再一味地緊盯傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與材料等基礎(chǔ)性研究，轉(zhuǎn)而進(jìn)入智能化的發(fā)展研究軌道上，但是BIM技術(shù)與工程技術(shù)的單一組合帶給行業(yè)的沖擊力是有限的。推動(dòng)BIM技術(shù)在公路工程中取得長(zhǎng)足發(fā)展的關(guān)鍵在于解決技術(shù)之間的多項(xiàng)信息融合與協(xié)同，只有將BIM、GIS、ICT等技術(shù)協(xié)同開發(fā)、相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能形成公路建設(shè)行業(yè)發(fā)展新方案。

（二）資源信息與空間模型高效協(xié)同

數(shù)據(jù)采集與分析是BIM應(yīng)用的關(guān)鍵，資源信息為空間模型附于思想，空間模型為資源信息提供價(jià)值載體。在準(zhǔn)確高效建立BIM模型的基礎(chǔ)上，極大程度地運(yùn)用IOT、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)資源信息與空間模型高效協(xié)同的重要途徑。

（三）BIM 應(yīng)用管理大平臺(tái)思想

公路工程建設(shè)管理是一項(xiàng)異常復(fù)雜的工作，BIM技術(shù)應(yīng)用使復(fù)雜工作簡(jiǎn)單化，但同時(shí)也帶來了系統(tǒng)差異性、市場(chǎng)無序性等問題，而BIM應(yīng)用管理大平臺(tái)思想便是解決此類問題的一個(gè)方法。管理系統(tǒng)不再局限于某一單位、某一角色、某一項(xiàng)目，而是上升到行業(yè)高度，建立行業(yè)BIM管理應(yīng)用大平臺(tái)系統(tǒng)，高效地全產(chǎn)業(yè)鏈地集成現(xiàn)有工程技術(shù)資源和信息技術(shù)資源，為智慧公路與智慧城市的發(fā)展注入新動(dòng)力。

四、結(jié)語

BIM技術(shù)正在改變著行業(yè)的生存模式和發(fā)展理念，從平面到空間、從二維到多維、從單一控制到協(xié)同管理，BIM技術(shù)發(fā)展前景廣闊，未來的一段時(shí)間，BIM帶領(lǐng)的新一代信息技術(shù)將成為公路建設(shè)領(lǐng)域乃至整個(gè)工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展的引擎。但當(dāng)前BIM技術(shù)在公路建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用尚不成熟，諸多技術(shù)層面的問題亟待解決。在BIM技術(shù)逐步走向公路工程建設(shè)實(shí)踐運(yùn)用的同時(shí)，只有高效解決實(shí)踐中暴露出的諸多問題才能把BIM技術(shù)打造成為推動(dòng)公路建設(shè)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展的基石。