企业介绍
中交第二公路勘察设计研究院有限公司(简称“二公院”)是中国交通建设集团旗下的核心企业,国家高新技术企业,连续入选“中国工程设计企业60强”。公司在BIM技术领域主编、参编多项技术标准,承担多项省部级与集团科研课题,自主研发配套软件,形成了适应公路工程的数字化技术体系,并在众多项目中实现深度应用。
二公院紧跟集团战略,构建“一优两强、四轮驱动”业务格局,持续做强综合交通、城市建设与环境生态业务,以设计咨询、投资策划、项目管理和数字化产业为驱动,巩固“大交通、大城市”领域核心技术优势,致力于成为世界一流的工程咨询顾问集团公司,助力中交集团建设具有全球竞争力的科技型、管理型、质量型世界一流企业。
项目简介
本项目为一条长约3.9km的城市重要主干路改扩建工程,总投资约57亿元。该工程采用地下+地上复合通道技术方案,地下快速路采用快速路标准,设计速度80km/h,主线双向6车道,全线采用双洞分幅盾构隧道,采用灯控方式组织交通。

选择应用BIM技术的原因
1、满足建设单位BIM应用及交付的需求:采用统一文件格式和分类编码体系、模型精度达到LOD300以上标准、包含全专业模型、兼容城市工程建设数字化管理平台等。
2、需要专门的BIM数据集成平台作为核心支撑系统,提升工程本身的质量和效率,并为城市基础设施数字化管理树立标杆。
3、本项目作为改扩建工程,道路、隧道、管线等空间关系复杂,需要三维可视化汇报直观呈现设计意图。三维模型可无缝对接城市信息模型(CIM)平台,配合城市数字化交付与智慧运维需求,支持未来智慧交通管理。
BIM实施路径
(一)BIM策划方案
本项目严格参照业主要求持续开展BIM模型创建,依据各专业标准,本项目在施工图设计阶段道路、桥涵、隧道等专业BIM模型精细度均采用LOD300。
(二)BIM技术应用路线
本项目组积极响应国家及建设单位号召,根据项目实际情况出发,主要专业基于国产软件开展三维正向设计,实现软件自主可控。本团队自主开发BIM云平台软件,支持多种类型及格式数据集成展示,并内置方案比选、模型剖切、三维可视化汇报等专业功能。

BIM技术应用路线
BIM应用成果及创新点
一、BIM实施过程:全专业BIM正向建模
本项目各专业基于国产广联达数维系列软件开展BIM正向设计,实现了从道路、隧道、管线到地质的全流程数字化应用。
1.道路专业
利用参数化功能,快速生成并优化道路中心线、横横纵断面,支持方案比选与填挖方量初步计算,实现“一模到底”出图。
2.隧道专业
通过参数化建模定义盾构管片关键参数,自动生成管片族库,实现几何属性联动与隧道主体结构设计。
3.管线专业
依托自动化碰撞检查与三维净空分析,实现管线方案与施工图一体化输出,有效减少设计冲突与施工返工。
4.地质专业
集成数据采集、理正勘察与华创汇翔建模系统,覆盖外业至模型创建全流程,完成正向三维地质建模。

二、BIM开发成果:云平台及功能 项目团队自主开发BIM数据集成软件——BIM云平台软件,以数字孪生为指导理念,通过云平台+数据中心的模式,构建现实工程的数字化映射,有效支撑了项目的数字化管理及交付汇报,支持15余种主流地形数据并提供IOT数据接口,平台内能实现故事汇的等多种编辑功能,满足汇报需求。

三、BIM应用成果:
1、规划符合性辅助分析
通过BIM手段实现了可行性辅助分析,包含规划符合性辅助分析、景观效果辅助分析、征地拆迁辅助分析、地质适宜性辅助分析、控制因素辅助分析。
2、多专业协同设计优化及碰撞检测
随着设计图纸的深化,相应的BIM模型也将更加精细,各专业之间的管线碰撞问题也将更多更复杂,通过BIM提前发现各专业模型之间的错漏碰缺,合理优化设计方案,提高设计图纸质量。

3、BIM三维可视化汇报及方案比选
在设计阶段,按照汇报者的需求,定制针对该项目的汇报模式场景,以目录树的方式搭建汇报的整体框架流程;通过定制化需求分析,融合多种展示元素,在平台端展示多维度的设计方案,释放更加灵活、贴近表达需求的汇报潜力。此外,云平台支持实现同场景分屏展示,将不同方案同屏展示,基于同一场景评价各个方案的优缺点,辅助进行总体设计方案的比选分析。
4、BIM+交通仿真模拟分析
通过导入VISSIM数据或平台手动设置路径的方式,生成无交通行为的可视化车流,两种方式可满足不同的交通模拟需求。同时,通过建立标志标线、护栏、照明及人行天桥等道路附属设施模型,结合项目要求进行可视化校核,可针对设计不合理区域进行调整优化,实现动态车流与静态设施的协同分析与展示。

5、施工期交通组织方案仿真与辅助分析
施工期交通组织方案仿真与辅助分析将空间与时间进行关联,对交通组织方案进行仿真并形成三维、四维模型及视频,使施工规划和交通导改更具有针对性、准确性,对项目的方案、进度、投资决策起到重要支持作用。

6、BIM数字化交付
制定了《企业BIM交付标准》,建立交付数据质量检查清单(200+检查项),系统开展了数字化交付的探索与实践。
(1)改扩建工程BIM应用探索
• 新旧结构数据无缝衔接 • 历史数据与新建数据融合分析 • 施工影响精准预判
(2)市政工程示范效应
• 建立城市道路工程数字化交付标准 • 形成可复制的市政工程BIM交付模式 • 为智慧交通提供基础数据支撑
(3)创新应用场景
• 自研平台支持数字化交付实现远程验收 • 数字孪生支持未来智慧管养 四、BIM应用创新点:
(一)正向设计应用及相关技术研发
主要专业基于国产软件开展三维正向设计,实现软件自主可控。基于国内设计院专业设计习惯与行业技术积累研发的国产正向设计软件——交通标志参数化智能建模系统,成功获得国家发明专利,填补了国内交通工程专业设计软件空白,形成自主可控的核心技术体系。

(二)BIM多专业数据集成云平台研发
(1)以数字孪生为指导理念,通过云平台+数据中心的模式,构建现实工程的数字化映射;
(2)提供标准化接口,用于支持不同业务部门数字化的应用;
(3)经过验证的多源、异构、大体量信息承载;
(4)内置了大量的通用、常用功能,满足绝大部分项目;
(5)架构灵活,可以针对新需求,快速扩展,满足特殊项目要求;
(6)全公司统一的数据标准,便于数据的再利用。

(三)数字底座技术模式搭建
构建面向工程全生命期、业务全过程的数字底座;通过智慧化引领,开展典型场景的创新应用;以“一模到底”为技术手段,探索实践新质生产力,凸显数字底座的支撑作用。

六、应用效益及总结
(一)战略引领,夯实数字化根基
积极响应交通运输部《关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》明确提出的“一套模型、一套数据”数字化目标。自主研发国产化数字化软件,保证业务数据安全。通过应用BIM正向设计技术,实现了模型与图纸的动态联动,旨在为项目全生命周期提供可靠的数字化基础。
(二)萃取关键技术,沉淀复用资产
通过自研BIM协同云平台,提前发现设计中的冲突,减少返工30%以上。集成多专业模型,可视化协调拆迁与交通导改,避免施工冲突。基于三维地质模型自动生成边坡开挖土石方量,为软土地基处理提供数据支撑。通过平台集成交通流量数据,模拟不同施工阶段的交通影响,制定最优交通疏导方案。


(三)经济效益与行业竞争力提升
1、降本增效显著:本项目通过BIM正向设计预计节约工期30天,减少工程投资300万元;一体化出图功能使本项目工点图出图率达70%,通用图达80%,大幅缩短设计周期。
2、推动技术标准化与国产化:通过自研BIM协同云平台,提前发现设计中的冲突,减少返工30%以上。集成多专业模型,可视化协调拆迁与交通导改,避免施工冲突。基于三维地质模型自动生成边坡开挖土石方量,为软土地基处理提供数据支撑。通过平台集成交通流量数据,模拟不同施工阶段的交通影响,制定最优交通疏导方案。

(四)技术应用体系的标准化
通过本项目构建覆盖全业务链的企业级数字化标准体系,并配套制定切实可行的应用管理制度。通过明确技术规范、数据格式、操作流程和管理职责,系统性地推动企业数字化应用的推广实施,确保其在各个环节都实现高度的标准化运作、流程化协同和规范化管理,最终提升整体应用效能与价值。
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