探討數(shù)字技術(shù)在路橋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、PAGE 10 -探討數(shù)字技術(shù)在路橋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用摘要：為完善路橋工程設(shè)計(jì)效果，更好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程，做出設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的提議。首先對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)做出簡(jiǎn)單介紹，其次探究路橋設(shè)計(jì)中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，剖析該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的意義，最后較為詳細(xì)地探究數(shù)字技術(shù)在路橋設(shè)計(jì)信息采集、建模、導(dǎo)出與保存圖紙、計(jì)算與統(tǒng)計(jì)工程量、協(xié)同化設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用情況。希望能和同行分享經(jīng)驗(yàn)，共同推廣數(shù)字化技術(shù)。關(guān)鍵詞：路橋設(shè)計(jì)數(shù)字技術(shù)軟件應(yīng)用協(xié)同設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào)：U412.3;U442.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2022）05（b）-0000-00作者簡(jiǎn)介：潘志東（1992），男，本科，助理工程師，研究方

2、向?yàn)槭姓窐蜓芯?。TheApplicationofDigitalTechnologyinRoadandBridgeDesignisDiscussedPANZhidong（ZhongenEngineeringTechnologyCo.，Ltd.，Guangzhou，GuangdongProvince，510000China）Abstract：Inordertoimprovethedesigneffectofroadandbridgeengineering，betterguidetheon-siteconstructionprocess，andmakeaproposalontheapplicati

3、onofdigitaltechnologyinthedesignwork.Firstly，makeabriefintroductiontodigitaldesign，thenexploretheapplicationstatusofdigitaltechnologyinroadandbridgedesign，analyzethesignificanceoftheapplicationofthistechnology，andfinallyexploretheapplicationofdigitaltechnologyinroadandbridgedesigninformationcollecti

4、on，modeling，exportandsavedrawings，calculationandstatisticsofquantities，collaborativedesignandsoon.Hopetoshareexperiencewithpeersandjointlypromotedigitaltechnology.KeyWords：Roadandbridgedesign;Digitaltechnology;Softwareapplication;Collaborativedesign在我國(guó)，路橋工程的覆蓋范圍寬廣，不僅包括路基、路面工程，也有橋梁、隧道等項(xiàng)目。近些年，中各大城市交通運(yùn)

5、輸量顯著增加，這在無(wú)形中對(duì)路橋工程的建設(shè)質(zhì)量提出更高、更多的要求，故而應(yīng)綜合多方面因素有針對(duì)性地完善路橋設(shè)計(jì)工作。既往路橋設(shè)計(jì)集中體現(xiàn)在手工繪圖、人腦分析方面上，需要計(jì)算大量數(shù)據(jù)，不僅工作量大，也容易形成誤差，以致路橋工程現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)時(shí)屢次出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更情況，不利于工程進(jìn)度計(jì)劃的實(shí)施，影響工程效益。數(shù)字技術(shù)有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，將其用在路橋設(shè)計(jì)實(shí)踐中，能協(xié)助設(shè)計(jì)人員快速做出精準(zhǔn)決策，顯著提升設(shè)計(jì)工作質(zhì)效。1數(shù)字化設(shè)計(jì)的介紹數(shù)字技術(shù)是與計(jì)算機(jī)存在伴生關(guān)系的一項(xiàng)科技，其原理主要是采用設(shè)備將各種信息轉(zhuǎn)型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能辨識(shí)的數(shù)字，隨后按照設(shè)計(jì)要求作出計(jì)算、存儲(chǔ)及傳輸?shù)忍幚?。因?yàn)橛?jì)算、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)過(guò)程中需要

6、計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行編碼、壓縮及解碼等處理，故而數(shù)字技術(shù)也被叫做數(shù)碼技術(shù)。獎(jiǎng)數(shù)字技術(shù)用于路橋設(shè)計(jì)工作中，最大的作用體現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化設(shè)計(jì)方面上。既往設(shè)計(jì)工作中，若修改圖紙內(nèi)任何內(nèi)容時(shí)，會(huì)帶來(lái)各種改變，一方面顯著增加設(shè)計(jì)工作量，另一方面很難確保設(shè)計(jì)成果的可自行，而通過(guò)數(shù)字化設(shè)計(jì)，通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了智能更新，從根本上處理了過(guò)往設(shè)計(jì)中屢次更改圖紙內(nèi)容的實(shí)際問(wèn)題。2路橋設(shè)計(jì)中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的現(xiàn)狀及意義2.1現(xiàn)狀與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，問(wèn)過(guò)現(xiàn)代化路橋設(shè)計(jì)起步較晚，這也是現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用水平偏低、暴露出很多不足及應(yīng)用體系尚不完善的主要原因之一。特別是關(guān)于數(shù)字技術(shù)在路橋設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用問(wèn)題，國(guó)內(nèi)大部分設(shè)計(jì)人員僅

7、能將這種技術(shù)用于項(xiàng)目的基本設(shè)計(jì)范圍中，比如：規(guī)劃出簡(jiǎn)易型數(shù)據(jù)庫(kù)及設(shè)計(jì)圖等，對(duì)數(shù)字技術(shù)潛在的處理功能及其他輔助功能的應(yīng)用力度明顯不足。以上這個(gè)問(wèn)題在數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計(jì)工作后就被探查到了，但是卻沒(méi)有得到全面改進(jìn)及完善，主要是因?yàn)椴糠衷O(shè)計(jì)人員為了實(shí)現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)效益的最大化，而沒(méi)有大力支持?jǐn)?shù)字技術(shù)的應(yīng)用，沒(méi)有全面提升數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用水平及進(jìn)行實(shí)地模擬訓(xùn)練等，外加數(shù)字技術(shù)應(yīng)用時(shí)沒(méi)有配置完善的設(shè)備工具等，以致很多設(shè)計(jì)人員應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)被迫陷入“巧婦難為無(wú)米之炊”的境遇，埋沒(méi)數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，影響路橋工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。2.2意義現(xiàn)代路橋工程建設(shè)有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、涉及的工種繁多、專(zhuān)業(yè)化水平高及對(duì)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度要求高等特征，故而

8、對(duì)路橋工程設(shè)計(jì)質(zhì)量也提出更高的要求。路橋工程的設(shè)計(jì)不僅要考慮視線(xiàn)自身結(jié)構(gòu)的合理性，也要充分考慮周邊環(huán)境因素對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量形成的影響，將其整合至設(shè)計(jì)工作范疇內(nèi)，并且也要嚴(yán)加控制整個(gè)工程的實(shí)際運(yùn)行成本。以上這些繁多的設(shè)計(jì)要求使路橋工程設(shè)計(jì)工作難度顯著增加，為確保工程設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、合理性，就應(yīng)主動(dòng)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，最大限度地提升數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)度，進(jìn)而使路橋工程設(shè)計(jì)的合理性得到保障。首先，路橋工程設(shè)計(jì)中計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)及成本控制時(shí)，數(shù)字技術(shù)輔助進(jìn)行能顯著提高計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)度，為施工工期及建材用量管理提供可靠的數(shù)據(jù)參照，進(jìn)而在確保路橋施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上減少建設(shè)成本。其次，在數(shù)字技術(shù)的協(xié)助下，能夠利用可視化模式

9、直觀(guān)的表達(dá)出抽象化數(shù)據(jù)，進(jìn)而協(xié)助參建方對(duì)設(shè)計(jì)方案有更加直觀(guān)、全面的了解，有益于做出科學(xué)決策。最后，數(shù)字技術(shù)自帶存儲(chǔ)、分析及共享設(shè)計(jì)方案的功能，這樣幫助設(shè)計(jì)人員在分析數(shù)據(jù)過(guò)程中，及時(shí)探查到設(shè)計(jì)內(nèi)不完善、不合理之處，通過(guò)參考及借鑒既往成功案例的形式，有針對(duì)性的完善當(dāng)下的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，在路橋建設(shè)中使設(shè)計(jì)方案將自身價(jià)值發(fā)揮到最大化。3數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用3.1信息采集采集信息是現(xiàn)代路橋工程設(shè)計(jì)活動(dòng)的基礎(chǔ)工作內(nèi)容，前期形成的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地、測(cè)量信息是后期高質(zhì)、高效設(shè)計(jì)工作推進(jìn)的基礎(chǔ)。大部分路橋工程是在露天環(huán)境下建造的，地形、氣候條件及周?chē)h(huán)境等均影響項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，前期采集工程相關(guān)信息時(shí)，設(shè)計(jì)人員一定要高度重視以上因

10、素對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作質(zhì)量、效率形成的影響?？梢圆捎脭?shù)字技術(shù)執(zhí)行信息采集工作，例如：應(yīng)用數(shù)碼相機(jī)拍攝以上信息，將其存儲(chǔ)成數(shù)據(jù)信息，并且能夠完整地傳輸至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，借此方式確保工程現(xiàn)狀信息的真實(shí)度。也可以應(yīng)用數(shù)碼相機(jī)等設(shè)施拍攝擬建路橋的環(huán)境，將其轉(zhuǎn)型成數(shù)據(jù)信息被輸入至計(jì)算機(jī)內(nèi)，在計(jì)算機(jī)軟件的協(xié)助下加工信息，制作并生成動(dòng)畫(huà)形式的信息樣本輸出，借此方式使工程現(xiàn)狀信息的可獲取性得到更大的保障。在科學(xué)技術(shù)日異月新的背景下，移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)水平呈現(xiàn)出不斷提升趨勢(shì)，信息采集工作推進(jìn)過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)工作人員的現(xiàn)場(chǎng)勘察行為的依賴(lài)性不斷降低，可以結(jié)合需求調(diào)用行業(yè)大數(shù)據(jù)內(nèi)的部分信息，或者比較實(shí)地勘察數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息，用于檢

11、測(cè)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。一些路橋單位將數(shù)字化系統(tǒng)用于路橋工程設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，督導(dǎo)設(shè)計(jì)人員依照系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)化信息采集模板更加高效、精準(zhǔn)的開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)勘察工作?？傊脭?shù)字技術(shù)采集路橋工程相關(guān)設(shè)計(jì)信息，使設(shè)計(jì)單位采集信息時(shí)實(shí)現(xiàn)了真正意義的標(biāo)準(zhǔn)化，為后期數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及同類(lèi)項(xiàng)目大數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建提供可靠支持，給設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)工作中預(yù)覽與調(diào)取部分?jǐn)?shù)據(jù)創(chuàng)造了很多便利條件。3.2建模路橋工程現(xiàn)場(chǎng)采集工作結(jié)束后，項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)方案隨之生成，在以上過(guò)程中要合理應(yīng)用前期采集到的信息建設(shè)模型。過(guò)往路橋設(shè)計(jì)實(shí)踐中，常規(guī)做法是應(yīng)用AutoCAD軟件繪制二維模型繪制，3DStdioMAX等數(shù)字化技術(shù)輔助建立三維立體模型。路橋工程的設(shè)

12、計(jì)工作推進(jìn)過(guò)程中，需要綜合考慮地理方位、地形地貌等諸多因素，建模時(shí)可以嘗試應(yīng)用北斗定位、遙感通信、地理信息系統(tǒng)等數(shù)字技術(shù)。PTV-VISSIM為近些年發(fā)展起來(lái)的一款實(shí)用性較強(qiáng)的交通仿真軟件，其能清晰地模擬出城市交通內(nèi)微觀(guān)的、基于時(shí)間維度的交通狀況及駕駛行為隔的交通情況和駕駛行為，對(duì)市政路橋模型能起到良好的仿真作用，幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)路橋施工現(xiàn)場(chǎng)細(xì)節(jié)問(wèn)題有更全面的了解，繼而有針對(duì)性的完善工程設(shè)計(jì)方案。EICAD系統(tǒng)適用于立交以及交互式道路設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，在復(fù)雜道路工程建模中發(fā)揮較大的輔助作用。在數(shù)字技術(shù)的協(xié)助，于路橋模型內(nèi)能智能計(jì)算及核實(shí)各種平、縱面接線(xiàn)情況，從宏觀(guān)層面上管理所有參數(shù)與指標(biāo)，于Windo

13、ws界面下快捷的整改工程設(shè)計(jì)方案。比如：設(shè)計(jì)人員可以交互式動(dòng)態(tài)拉坡和繪圖處理路橋工程的縱橫面，具體是采用緯地道路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（HintCAD4.6）科學(xué)調(diào)整坡點(diǎn)的方位、高程、豎曲線(xiàn)半徑等參數(shù)。3.3圖紙的導(dǎo)出和保存導(dǎo)出設(shè)計(jì)圖紙是路橋設(shè)計(jì)工作中的重要一步驟，參照導(dǎo)出的圖紙，能為路橋現(xiàn)場(chǎng)施工提示可靠依據(jù)。在A(yíng)utodeskRevit等軟件軟件的協(xié)助下，能把三維模型自動(dòng)分解成二維圖形，包括平面圖、立面圖和截面圖等，并結(jié)合工程功能要求、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特征等，快速繪制出帶有明確標(biāo)識(shí)的細(xì)分構(gòu)造圖，便于參建工人閱覽及應(yīng)用。合理應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，一方面規(guī)避了既往設(shè)計(jì)人員重復(fù)執(zhí)行同一工作內(nèi)容的情況，另一方面也能協(xié)助設(shè)計(jì)單

14、位減少支出。設(shè)計(jì)圖紙的保存始終是路橋設(shè)計(jì)工作中的重難點(diǎn)之一，因?yàn)楣こ淌┕ぶ写嬖谥T多building可控因素，設(shè)計(jì)圖紙的版本更新較快，部分設(shè)計(jì)人員沒(méi)有養(yǎng)成完整保存各個(gè)版本圖紙的良好習(xí)慣，通過(guò)合理應(yīng)用企業(yè)既有云盤(pán)等數(shù)字技術(shù)，能夠快速把各個(gè)版本的圖紙傳送至云盤(pán)或設(shè)置電腦與云盤(pán)兩者的實(shí)時(shí)同步。如果圖紙版本部分內(nèi)容發(fā)生改動(dòng)，企業(yè)云盤(pán)系統(tǒng)便能自動(dòng)保存并清晰地呈現(xiàn)出版本的信息，如果改動(dòng)后的內(nèi)容存在錯(cuò)差，那么可以快速對(duì)版本進(jìn)行回滾操作，有益于提升路橋設(shè)計(jì)圖紙的完善性及保存效率。3.4計(jì)算與統(tǒng)計(jì)工程量路橋建設(shè)材料用量的核算及工期計(jì)算均是工程設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，故而做好計(jì)算與統(tǒng)計(jì)工作具有很大現(xiàn)實(shí)意義。近些年中很多

15、路橋誰(shuí)單位引進(jìn)了建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM），利用該技術(shù)存儲(chǔ)路橋工程涉及的所有信息，利用前期建設(shè)的模型數(shù)據(jù)庫(kù)提升工程量計(jì)算及統(tǒng)計(jì)結(jié)果的精準(zhǔn)度。也可以采用大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助工程量計(jì)算工作，或者應(yīng)用同類(lèi)路橋工程形成的大數(shù)據(jù)，在對(duì)比分析中判斷工程量計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)度，協(xié)助設(shè)計(jì)人員盡早修正部分內(nèi)容。3.5協(xié)同化設(shè)計(jì)路橋設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作，會(huì)涉及到眾多專(zhuān)業(yè)知識(shí)，需要團(tuán)隊(duì)進(jìn)行科學(xué)分工及密切合作。BIM云平臺(tái)在路橋工程的協(xié)同設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，為項(xiàng)目的全生命周期管提供了可靠的技術(shù)支持，為路橋不同專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員之間交流與協(xié)作創(chuàng)造了很多便利條件，其能精準(zhǔn)區(qū)分不同專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)界限，減少音界限模糊而形成的工作摩擦，使工程的協(xié)同設(shè)計(jì)工作推進(jìn)過(guò)程中有更穩(wěn)定的基礎(chǔ)。BIM云平臺(tái)還能復(fù)用一些相同結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成果，進(jìn)而使項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量得到跟大的保障，凸顯協(xié)同設(shè)計(jì)的實(shí)用性。4結(jié)語(yǔ)數(shù)字技術(shù)是路橋設(shè)計(jì)由既往計(jì)算機(jī)輔助繪圖過(guò)渡至計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的可靠形式，將該項(xiàng)技術(shù)用于路橋設(shè)計(jì)實(shí)踐中，不僅能顯著提升設(shè)計(jì)工作效率，規(guī)避傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中不合理因素，還能加速路橋設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化進(jìn)程，進(jìn)而創(chuàng)造出更理想的工程效益，引領(lǐng)我國(guó)路橋工程建設(shè)事業(yè)獲得更大的發(fā)展。參考文獻(xiàn)1劉乾.BIM技術(shù)在路橋施工行業(yè)未來(lái)發(fā)展J.黑龍江交通科技，2022，43（2）：185，187.2李智文.基