高质量工程助力国际一流湾区建设

文｜本刊记者 李施璇

十九大报告第一次明确提出建设“交通强国”发展战略，标志着建设交通强国已经由行业愿景上升为国家战略。2018年6月，交通运输部制定了《交通运输服务决胜全面建成小康社会开启全面建设社会主义现代化国家新征程三年行动计划（2018-2020年）》（以下简称《计划》）。《计划》主要包括8个方面，共76项任务，涉及深化交通运输供给侧结构性改革、高品质建设现代交通运输体系、高层次建设交通创新体系、高要求建设交通安全体系等。完善交通基础设施网络，着力推进综合交通基础设施建设，高速公路总里程达到15万公里，基本覆盖城镇人口20万以上城市及地级行政中心；基本形成以综合枢纽为节点，以高品质的快速交通网、高效率的普通干线网、广覆盖的基础服务网为主体的更高质量互联互通的交通基础设施网络。

随着我国经济社会的快速发展，交通基础设施建设逐步加强重大科技研发和创新能力建设，取得了一批科技创新成果。在技术与理念不断创新的同时，智能化和标准化将成为交通基础设施建设的发展方向。

BIM 技术成就高速公路市政化改造

中交第一公路勘察设计研究院有限公司（以下简称“中交一公院”）是我国交通工程咨询、勘察、设计、研究领域的大型骨干企业，是交通系统最早获得“中国勘察设计综合实力百强”的单位，建设项目遍布全国30个省、市、自治区及全球五大洲30多个国家，荣获国际级、国家级、省部级奖项400余项。

面对全球的交通基础设施建设市场，中交一公院秉承“固基修道、履方致远，为世界交通基础设施全寿命周期奉献创新技术”的企业使命，以“诚信、合作、共赢”的经营理念，践行“转方式、调结构、新突破、上台阶”的新时期工作方针，充分发挥设计与人才、科研与技术等综合优势，进一步创新商业模式，提升企业综合实力和核心竞争力，强化创新技术服务能力，打造“平台高端化、架构集团化、业务多元化、经营一体化、管理信息化”的综合交通领域，国内一流、国际知名的工程咨询集团公司。

由中交一公院承担设计咨询服务的深圳梅观高速公路清湖南段是国家高速公路G94中的一段，位于深圳市中部，全长8.5 公里，起于“梅林关”，终于“石清大道”，共设互通式立交8处、桥梁37座、综合管廊总长约17.6 公里，总投资95.9 亿元。

该段高速公路是具有较强城市对外功能的城市快速路，承担着复合交通功能，车流量非常大，现有的市政配套设施已经无法跟上城市快速发展的脚步，急需市政化改造，包括将原有高速公路改扩建为城市快速路的主路，以及在两侧新建城市快速路的辅路及道路配套系统，以适应深圳市综合交通运输网络与城市发展的需要。

由于该路段处于城市成熟区域，交通繁忙，施工期间断交影响很大，施工交通组织设计复杂，需要深度优化交通组织方案。且该项目的设计周期只有9个月，涉及改造内容多、业主要求高、环境十分复杂且工程技术难度大等特点。鉴于上述因素，传统工作方式和工作流程无法满足项目要求。

深圳市交通运输委员会聘请中交第一公路勘察设计研究院有限公司充分利用BIM 解决方案应对复杂的建设环境，为深圳梅观高速公路清湖南段市政道路进行改扩建，提供了从方案设计、初步设计到施工图设计的设计咨询服务。

中交一公院团队通过应用BIM解决方案，将大场景复杂环境无人机倾斜摄影测量实景建模技术用于设计，实现了设计基础数据和设计方式的创新；自主研发定制适合我国市政道路的40多种参数化标准断面和设计建模工具，大幅提升了工作效率。利用LumenRT 进行场景动画展示，并搭建BIM协同设计和管理平台，实现了各专业、各参与方、各阶段设计数据与模型的高效协同。

实景建模技术开创道路三维设计新流程

中交一公院将实景建模技术应用到项目中，利用多种软件构建三维设计环境，为设计提供形象真实、直观可靠的依据。其中，项目团队基于无人机倾斜测量技术，在沿线布设58个高精度相控点，大幅提升了实景模型的平面和高程精度；应用ContextCapture 软件构建项目区域地面的实景模型，该模型具备精度高（相当于1：1000 地形图的精度）、现实感强、可量测的特点，直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为设计提供有力数据支撑，有效补充项目的外业数据，提升项目的内业质量。

将实景建模技术应用到项目中可以说是设计基础资料的变革，它充分挖掘和利用了实景模型在工程设计环节中的价值。相较于传统的基于地形图的设计方式，本项目实现了设计基础数据的创新，为设计人员提供了真实形象直观且精准的设计依据，开创了基于实景模型进行道路三维设计的工作流程。其中，采用PowerCivil、OpenBridge Modeler结合实景模型和三维地质、管线模型环境，进行道路三维协同设计，极大提升了设计质量和效率；基于MicroStation 二次研发工具构建三维地质模型，采用SUDA 构建三维地下管网模型，然后将这些环境模型集成，形成虚拟建造的三维数字环境。

快速参数化建模技术大幅提升工作效率

中交一公院团队以OpenRoads Designer 道路设计软件为基础，通过自主研发定制适合我国市政道路的40多种参数化标准断面和设计建模工具，快速完成全线复杂平、纵、横断面及三维道路BIM模型的构建与设计，大幅提升了工作效率。

首先是桥梁模型参数化建模，使用MicroStation建立参数化构件库，结合二次研发基于脚本的快速建模工具，使得原本需要4周才能完成一个立交的桥梁模型，缩短为1周完成，大大缩短了设计周期。

二是管廊模型参数化建模，基于ContextCaptrue创建的实景模型，结合MicroStation 创建的三维地质环境和Subsurface Utilities Design and Analysis 创建的地下管网模型，为项目提供了真实而直观的设计依据，使项目的设计方案更准确、合理和经济。相较于传统的基于地形图的设计方式，在实景环境中开展设计，可以良好发挥设计者的专业能力，提升设计质量，让团队和利益相关者更快速更准确地理解设计意图。

三是定制道路模板，利用PowerCivil 帮助项目团队完成了复杂的道路交叉口、导流岛、中央绿化带的设计，极大地提升了复杂路段的设计质量；使整个道路模型的建模工作节约了2 个月的建模时间和对应的项目成本。

此外，中交一公院团队还将集成的模型导入LumenRT，进行道路方案景观方案设计、比选和优化，交通导改方案比选和优化，整体项目方案比选和优化以及整体方案汇报演示，无需借助第三方工具并充分利用设计模型，降低了项目成本，提升了模型价值。

协同平台快速推动项目进展

中交一公院梅观高速项目团队利用协同平台在ProjectWise 服务器上塔建了梅观项目的协同环境，实现了项目管理、协同工作、资源共享。具体表现在以下几个方面：

一是帮助建立了统一的信息发布机制，为中交一公院院领导、项目负责人、设计人员、外委人员提供项目最新信息，并建立项目信息及时更新机制，实现项目组内各专业之间的信息共享与交流。同时利用文件版本管理机制严格记录提资过程，并将设计文件的变更和变更内容及时告知其他专业设计人员，从而实现专业内与专业间的协同工作。

二是帮助控制相应流程和流程中的各个节点，并且赋予设计人员和管理人员在各个节点的访问和操作权限，形成协同的设计工作环境。同时，各专业、各参与方、各阶段设计数据与模型的高效协同，减少了重复建模、专业间沟通不畅等情况的发生，节省了设计检查、设计更改、创建模型、模型总装、方案展示的时间。

三是将集成模型发布为iModel 格式后进行轻量化展示、设计合理性及效果直观形象性，加快了项目交付进程，这让项目成果得到了业主的充分肯定，为用户赢得了更多项目机会。各利益相关方通过软件客户端，无需借助专业软件，即可在PC 端、移动端浏览和审阅项目成果。

中交一公院梅观高速项目团队利用BIM解决方案，在提升设计质量和效率的同时，可以计算的收益是设计修改工作量节省了120人日，初步设计成果校审工作量节省了60 人日，管线设计错误检查工作量节省了150 人日，缩短项目交付时间43天，节约成本220 万元。同时，该项目也达到了深圳市交通运输委员会《交通建设领域建筑信息模型（BIM）设计阶段交付指引》中对BIM 交付的要求。

改造后的梅观路将作为“深港脊梁”（皇岗路-梅观路- 莞深高速）的重要组成部分，南通香港、北接内陆、中连机荷-深中一线，承担着粤港澳湾区核心层的对外快速交通功能，对将其打造为国际一流湾区和世界级城市群、助力“一带一路”战略有积极的推进作用。