基于BIM技术的道路三维设计方法研究

摘要

近年来，三维可视化技术在土木工程领域得到广泛应用，特别是道路、铁路领域。BIM技术的技术成熟，使得道路信息模型(RIM)应运而生。BIM(Building InformationModeling)，作为一种先进的设计手段和管理平台，正在推动着整个工程建设领域的生产方式的变革。BIM技术的优势显而易见，广泛运用BIM技术，一方面可以提高设计效率，降低设计成本，减少人力、物力浪费，最大限度的实现预期设计目标;另一方面可以提高各专业之间的契合度。因此，BIM技术必将成为未来道路工程设计的发展趋势。
　　我国道路设计领域引入BIM技术后，新颖的理念和功能令人耳目一新，然而，当前BIM技术在道路设计领域的研究和推广还十分不足，尚处于起步和探索阶段。本文立足于BIM技术理论，将BIM技术与道路工程结合起来，研究其在道路设计中的应用方法。
　　论文首先对国内国外BIM的发展现状和道路设计现状进行了综述，指出了信息化必将成为未来道路建设领域的发展方向，BIM技术在未来的道路建设领域将会占有举足轻重的地位。并进一步对传统的二维设计方法和新兴的BIM设计手段作了对比分析，指出了BIM技术在道路设计领域所具有的优势。
　　本文论述了道路信息模型参数化构建技术，并运用Civil3D软件，深入研究了基于BIM技术的道路设计方法，总结出了一套完整的道路设计体系。基于所创建的BIM模型，本文继而进行了相应的应用拓展，涵盖了道路土方量计算、多专业设计成果碰撞、土方调配、驾驶模拟和视距分析等方面。
　　在此基础上，论文将所研究的BIM道路设计方法结合具体的工程实例，将其应用到成渝互通立交工程项目，对所提出的BIM基本设计方法作了进一步的深化，并对其技术难点作了分析，并提出了相应的解决方法，最终成功构建出本项目的BIM模型，将其导入到Autodesk Infraworks软件中进行交互，并对其做了优化和调整，进行了直观的三维可视化展示，验证了技术框架的可行性。
　　BIM技术在目前来看是一项非常前沿的技术，但是在道路设计领域仍然推进乏力，进度缓慢，它是否能够更好的发展，不仅需要工程建设领域全行业人员的不断努力，还需要焕发自身魅力和借助体制的力量。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 国内外研究现状评析

1．3．1 BIM在国外的研究现状

1．3．2 BIM在国内研究现状

1．3．3 道路设计的研究现状

1．3．4 文献综述

1．4 本文的研究内容及方法

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究方法

1．5 技术路线

1．6 本章小结

2 BIM技术理论及BIM技术与传统设计手段的对比分析

2．1 BIM的起源与发展

2．1．1 BIM的起源

2．1．2 BIM的发展及发展优势

2．2 BIM技术概述

2．2．1 BIM的定义

2．2．2 BIM的特点

2．2．3 BIM技术在设计阶段的应用

2．3 BIM技术的核心

2．3．1 BIM中的关键技术

2．3．2 BIM技术的核心能力

2．4 传统道路设计手段与BIM技术设计的对比分析

2．4．1 对计算机硬件水平的要求

2．4．2 本地化应用

2．4．3 其他方面

2．5 BIM技术给道路设计行业带来的影响

2．6 空间思维的转换

2．7 本章小结

3 基于BIM技术的道路设计方法研究

3．1 三维地形曲面的创建与分析

3．1．1 使用Civil 3D点数据创建曲面

3．1．2 使用AutoCAD对象创建曲面

3．1．3 地形图处理及分析

3．2 道路路线设计优化

3．3 纵断面的创建

3．3．1 纵断面的设计

3．3．2 纵断面设计规范

3．4 横断面的设计

3．5 道路建模

3．5．1 创建道路模型

3．5．2 道路模型的视察

3．5．3 重新生成道路模型

3．5．4 道路模型常遇到的问题

3．6 创建道路曲面

3．7 本章小结

4 BIM模型的应用研究

4．1 道路土方量计算

4．2 多专业设计成果碰撞检查

4．3 土方调配

4．3．1 生成土方调配图

4．3．2 分析填挖平衡距离

4．4 驾驶模拟

4．5 视距分析

4．6 本章小结

5 BIM技术在工程实例中的应用

5．1 项目简介

5．2 项目地形曲面三维模型的建立

5．2．1 地形曲面的创建

5．2．2 地形曲面的分析

5．3 互通立交平面线形的翻模

5．4 纵断面设计

5．5 横断面设计和道路模型的建立

5．5．1 装配设计

5．5．2 行车道边线设计

5．5．3 道路模型的建立

5．6 Autodesk Infraworks可视化设计

5．7 互通立交BIM模型的多方位展示

5．8 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献