公路工程BIM技术应用现状与建议

交通运输部公路科学研究院

公路BIM技术应用现状与建议①BIM遇到的问题②工程数字化③标准④建议目

录BIM遇到的问题一推动交通行业技术进步重要战略方向实现交通转型发展的重要技术手段行业BIM技术政策动态2016.1交通运输“十三五”标准规划2016.3

十大重大技术方向之首2016.6

钢结构桥梁推广2016.7

绿色公路2016.12

品质工程2017.1

智慧交通2017.3

BIM指导意见（征求）2017.8

公路BIM示范工程项目2018.3

公路水运BIM应用指导意见BIM技术不落地执行难没效益Gartner曲线设计阶段——实施主体：设计院2D够用，为什么3D？费力建了模，有什么用？大多时候为了BIM而BIM；3D没法交付，2D&3D“两层皮”；没有适用软件，3D设计效率低，效益差。施工/制造阶段——实施主体：业主、施工&制造设计院传递的模型没法继续用，建模重新来一遍；图纸校核、三维可视化交底、碰撞检测、施工方案模拟（以演示为主）;标段（项目部）信息化基础薄弱，人力短缺，周期短，重视短期效益；BIM与项目管理结合，BIM数据细度又不够，协同效率差，以数据可视化展示为主；BIM与智慧工地结合，缺少数据交换标准，软硬件系统集成难，数据挖掘能力差。运营养护阶段——实施主体：业主BIM价值在于运营养护大数据挖掘与辅助决策；前端数据采集与传输、后台数据分类存储非标准化、非结构化，各系统独立运行，数据孤岛；智能评估技术发展滞后。BIM技术应用焦点问题BIM问题的本质新技术：效率->效益效率提升不显著，投入产出比低不会用、不好用、没啥用BIM无用论谁想要BIM？政府：“数字中国”、“智慧城市”等，行业转型发展，新产业模式业主：资产拥有方，接受全寿命周期管理理念，技术创新意愿强施工/制造企业：企业集约化精细化管理，增效降本、信息化意愿较强设计企业：头部几家设计院，业务延伸—“设计服务

数字资产管家”软件商/技术服务商：卖软件、卖服务BIM是什么？BIM=RevitBuilding

Description

Systems（1975）Building

Information

Modeling（2002）Autodesk在2002的白皮书中提出了BuildingInformationModeling，也就是现在所说的BIM，在白皮书中赋予了BIM“协同设计”与“构件驱动CAD（object-oriented

CAD）”的特征。Autodesk最初给BIM的定义“精确”的对应了刚刚收购的Revit与Buzzsaw两款软件的功能。初期“BIM”这个名词的创造是人为的，很大程度是为了软件商的市场营销。BIM是什么？2007年美国第一版NBIMS对BIM做出了定义：BIM是⼀个设施物理和功能特性的数字化表达，BIM是⼀个设施有关信息的共享知识资源，从⼀为其全生命期的各种决策构成⼀个可靠的基础，这个全⼀命期定义为从早期的概念⼀直到拆除。BIM的⼀个基本前提是项目全⼀命期内不同阶段不同利益相关⼀的协同，包括在BIM中插⼀、获取、更新和修改信息以支持和反应该利益相关⼀的职责。BIM是基于协同性能公开标准的共享数字表达。广义BIM定义是基于协同公开标准的全寿命周期共享数字化表达泛义后的BIM交通基础设施智慧工地项目管理智能建造4D5DBIM倾斜摄影智慧梁厂激光扫描数字地质勘察智能监测智能监控正向设计智能养护工程造价缤纷多彩的BIM世界BIM的本质是工程数字化“BIM”的雏形起源于两条主线（需求导向）：一个是为了解决二维的局限而衍生出来的三维技术；一个是为了解决信息化而提出的建筑信息体系。实现BIM，我们首要解决的是工程领域应用软件（二维或三维软件）不足问题；其次是所有工程应用软件和信息化系统的数据协同共享工作问题。基础不牢、地动山摇公路工程数字化现状常用的公路工程设计软件工程勘察软件：Geomap、Mapgis道路设计软件：card/1

纬地 海地桥梁设计软件：桥梁大师桥梁通方案设计师桥梁分析软件：MIDAS

TDV

桥博常用的工程建设管理软件工程造价软件：同望、纵横工程项目管理：HCS、海德质量监督管理：微柏工程文控管理：华闽通达数字化之弊数据孤岛辅助设计非数字化工程交付方式现状设计施工运维交付交付工程数字化二工程数字化的发展方向BIM热缘起：工程建造

工程制造以两化融合为手段，推进工程建设行业转型发展提质、增效、降本、溯源数字化信息化自动化智能化人工作业劳动密集少人无人数字化造船案例上个世纪80年代，计算机辅助设计造船（CAD/CAM／CAE）上个世纪90年代，计算机集成信息管理系统（CIMS）、全生命周期支持系统CALS代表企业：三菱重工、川崎造船、大宇重工、现代重工、三星重工我国从90年代中期开始，引进日本和韩国造船领域全套设计、管理体系以两化融合为手段，推行精益造船，逐步向智能造船迈进基础设备、设施建设信息化、数据平台建设管理业务流程规范化体系建设船舶制造信息物理系统CPS的构建数字化造船->智能造船数字化造船技术主要包括五方面：船舶设计数字化、船舶建造数字化、管理控制数字化、经营决策数字化、船舶维护数字化等。数字化造船案例图1

数字化造船体系架构仓储计划配送运输采购制造统一的产品数据信息技术文档物料信息模型信息

BOM三维数字化建模100%装配计划定义100%模型数据信息定义100%为船厂的采购、仓储、生产、成本等业务管理流程提供标准的、统一的、可靠的数据数字化造船设计管理：为计划、采购、仓储、配送、生产、成本提供统一数据面向任务包，按工位、阶段提供施工所需要的图纸概念设计基本设计技术设计（若有）详细设计生产设计线表计划搭载计划先行中日程后行中日程设计过程控制生产部门计划(WOP日程)周/日作业计划作业指示工程分解工程管理PO到货领用配送库存现况作业实绩POR物资申请物资预约物资管理设计管理计划管理定置定位管理工程质量（NDT、ITP）作业反馈工时物量定额工程基准信息

生产资源信息区域系统设备CAD/CAM(Tribon/AM)意见管理安全管理经营预测 经营报价决策支持

CEO报表经营工法WSD、DAP成

财本

务物资需求计划出库能源消耗分段/总段划分BOMR0/R1/R2图文档（版本）入库设计/发图计划生产技术准备区域划分系统划分批次划分生产准备计划加工组立涂装总组设计供图计划托盘配套计划PPDPMP设备纳期计划设备技术跟踪条码/RFID标签数字化造船信息化建设：船舶产品全生命周期的信息化管理以工程分解为纲领，计划为核心，在统一的数据平台上统合设计、生产、物资、成本管理设备状态WOP接受生产策划WOPWOP计划编制WOP派发WOP执行WOP每日工时进度反馈作业管理标准工时S.T实动工时怠工工时根据实绩回归分析工时物量S曲线WOP分析Task派工及执行效率系数中日程计划工程预算管理工程进度管理生产部门：加工/组立/涂装/总装/保障目标工时T.MHr工程建造策划分解生产制造部门通过WOP计划制定、派发及反馈，收集工时和进度，掌握工程健康状态生产管理部门施工班组物技术

量部门追加计划外WOPWOP工时制定劳务成本工时物量定额数据库质

意

安

设量

见

全

备数字化造船作业管理：以任务包为基础的作业日程计划、派发和反馈体系运输设备预约及定位管理分段定置定位管理零部件级组立级分段级总段级区域级（船坞/码头）大幅提高“中间产品”成品化、集成化生产程度数字化造船生产管理：建立以中间产品为导向的生产作业管理体系数字化企业实施数字化工程集成标准化体系建设数字化企业运营平台信息安全体系建设互联互通网络核心智能生产装备标准三（International

Alliance

of

Interoperability,

IAI）IFCIFDIDM《美国2007年第一版NBIMS》【IFC】IFC(Industry

Foundation

Classes)工业基础分类。通俗的说是一个公开的、基于对象的信息交换标准格式。IFC数据模型是一个不受某一个或某一组供应商控制的中性和公开标准，是一个由buildingSMART开发用来帮助工程建设行业数据互用的基于数据模型面向对象的文件格式，是一个BIM普遍使用的格式。【IDM】IDM（Information

DeliveryManual）信息交付手册。对于BIM来说IDM是定义要交换什么信息。对于BIM软件商来说需要用IDM来定义某一个具体软件能够支持和实现的IFC部分，称为IFC的一个视图。【IFD】IFD（International

Framework

for

Dictionaries）国际字典框架。通俗的说IFD是确定交换的信息和你要的信息是同一个东西。IFD采用了概念和描述分开的做法，引入GUID来给每一个概念定义一个全球唯一的标示码。国际BIM标准框架体系IFC+IFD+IDM实现BIM三大技术支撑最高标准《建筑信息模型（BIM）应用统一标准》2017.7.1实施基础数据标准《建筑工程设计信息

模型分类和编码标准》《建筑工程信息模型存储标准》执行标准《建筑工程设计信息模型交付标准》《制造业工程设计信息模型交付标准》《建筑信息模型施工应用标准》2018.1.1实施中国建筑信息模型标准体系框架国内BIM标准框架体系2010年，清华大学软件学院参考了NBIMS，结合调研提出了中国建筑信息模型标准框架（Chinese

Building

Information

Modeling

Standard，简称CBIMS）国标建筑BIM标准应用统一标准2017.7分类和编码标准2018.5施工应用标准2018.1设计交付标准（报批中）模型制图标准（报批中）存储标准（编制中）国内BIM技术标准现状（截至2018.10）国内BIM标准重走国外老路，落地难，执行难铁路领域BIM标准分类和编码标准数据存储标准实体结构分解指南公路领域BIM标准应用统一标准设计应用标准施工应用标准参照建筑、铁路思路实操性不足短期内不会发布以IFC标准为基本框架偏基础类BIM标准面向铁路行业涵盖基础和应用类标准以面向建筑BIM模型的IFC和IFD为基础基于工程实践公路工程数字化标准体系设计企业各专业数字化设计标准各专业模型制图标准协同设计行为标准各专业产品分类与编码标准各专业设计交付标准……施工/制造企业建模标准工程交付物分类与编码标准产品数据标准施工工艺标准施工管理行为标准软硬件系统接口标准交竣工验收数据交付标准……行业标准公路工程数字化设计与交付标准细分各专业公路工程产品数据标准细分各专业公路工程分类与编码规则（覆盖全生命期）细分各专业、各阶段公路工程数字化施工应用标准公路工程数据统一接口标准公路工程信息化管理应用标准