公路工程BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與建議

交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院

公路BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與建議①BIM遇到的問(wèn)題②工程數(shù)字化③標(biāo)準(zhǔn)④建議目

錄BIM遇到的問(wèn)題一推動(dòng)交通行業(yè)技術(shù)進(jìn)步重要戰(zhàn)略方向?qū)崿F(xiàn)交通轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要技術(shù)手段行業(yè)BIM技術(shù)政策動(dòng)態(tài)2016.1交通運(yùn)輸“十三五”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃2016.3

十大重大技術(shù)方向之首2016.6

鋼結(jié)構(gòu)橋梁推廣2016.7

綠色公路2016.12

品質(zhì)工程2017.1

智慧交通2017.3

BIM指導(dǎo)意見(jiàn)（征求）2017.8

公路BIM示范工程項(xiàng)目2018.3

公路水運(yùn)BIM應(yīng)用指導(dǎo)意見(jiàn)BIM技術(shù)不落地執(zhí)行難沒(méi)效益Gartner曲線設(shè)計(jì)階段——實(shí)施主體：設(shè)計(jì)院2D夠用，為什么3D？費(fèi)力建了模，有什么用？大多時(shí)候?yàn)榱薆IM而B(niǎo)IM；3D沒(méi)法交付，2D&3D“兩層皮”；沒(méi)有適用軟件，3D設(shè)計(jì)效率低，效益差。施工/制造階段——實(shí)施主體：業(yè)主、施工&制造設(shè)計(jì)院傳遞的模型沒(méi)法繼續(xù)用，建模重新來(lái)一遍；圖紙校核、三維可視化交底、碰撞檢測(cè)、施工方案模擬（以演示為主）;標(biāo)段（項(xiàng)目部）信息化基礎(chǔ)薄弱，人力短缺，周期短，重視短期效益；BIM與項(xiàng)目管理結(jié)合，BIM數(shù)據(jù)細(xì)度又不夠，協(xié)同效率差，以數(shù)據(jù)可視化展示為主；BIM與智慧工地結(jié)合，缺少數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，軟硬件系統(tǒng)集成難，數(shù)據(jù)挖掘能力差。運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段——實(shí)施主體：業(yè)主BIM價(jià)值在于運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)大數(shù)據(jù)挖掘與輔助決策；前端數(shù)據(jù)采集與傳輸、后臺(tái)數(shù)據(jù)分類(lèi)存儲(chǔ)非標(biāo)準(zhǔn)化、非結(jié)構(gòu)化，各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，數(shù)據(jù)孤島；智能評(píng)估技術(shù)發(fā)展滯后。BIM技術(shù)應(yīng)用焦點(diǎn)問(wèn)題BIM問(wèn)題的本質(zhì)新技術(shù)：效率->效益效率提升不顯著，投入產(chǎn)出比低不會(huì)用、不好用、沒(méi)啥用BIM無(wú)用論誰(shuí)想要BIM？政府：“數(shù)字中國(guó)”、“智慧城市”等，行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，新產(chǎn)業(yè)模式業(yè)主：資產(chǎn)擁有方，接受全壽命周期管理理念，技術(shù)創(chuàng)新意愿強(qiáng)施工/制造企業(yè)：企業(yè)集約化精細(xì)化管理，增效降本、信息化意愿較強(qiáng)設(shè)計(jì)企業(yè)：頭部幾家設(shè)計(jì)院，業(yè)務(wù)延伸—“設(shè)計(jì)服務(wù)

數(shù)字資產(chǎn)管家”軟件商/技術(shù)服務(wù)商：賣(mài)軟件、賣(mài)服務(wù)BIM是什么？BIM=RevitBuilding

Description

Systems（1975）Building

Information

Modeling（2002）Autodesk在2002的白皮書(shū)中提出了BuildingInformationModeling，也就是現(xiàn)在所說(shuō)的BIM，在白皮書(shū)中賦予了BIM“協(xié)同設(shè)計(jì)”與“構(gòu)件驅(qū)動(dòng)CAD（object-oriented

CAD）”的特征。Autodesk最初給BIM的定義“精確”的對(duì)應(yīng)了剛剛收購(gòu)的Revit與Buzzsaw兩款軟件的功能。初期“BIM”這個(gè)名詞的創(chuàng)造是人為的，很大程度是為了軟件商的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)。BIM是什么？2007年美國(guó)第一版NBIMS對(duì)BIM做出了定義：BIM是?個(gè)設(shè)施物理和功能特性的數(shù)字化表達(dá)，BIM是?個(gè)設(shè)施有關(guān)信息的共享知識(shí)資源，從?為其全生命期的各種決策構(gòu)成?個(gè)可靠的基礎(chǔ)，這個(gè)全?命期定義為從早期的概念?直到拆除。BIM的?個(gè)基本前提是項(xiàng)目全?命期內(nèi)不同階段不同利益相關(guān)?的協(xié)同，包括在BIM中插?、獲取、更新和修改信息以支持和反應(yīng)該利益相關(guān)?的職責(zé)。BIM是基于協(xié)同性能公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)的共享數(shù)字表達(dá)。廣義BIM定義是基于協(xié)同公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)的全壽命周期共享數(shù)字化表達(dá)泛義后的BIM交通基礎(chǔ)設(shè)施智慧工地項(xiàng)目管理智能建造4D5DBIM傾斜攝影智慧梁廠激光掃描數(shù)字地質(zhì)勘察智能監(jiān)測(cè)智能監(jiān)控正向設(shè)計(jì)智能養(yǎng)護(hù)工程造價(jià)繽紛多彩的BIM世界BIM的本質(zhì)是工程數(shù)字化“BIM”的雛形起源于兩條主線（需求導(dǎo)向）：一個(gè)是為了解決二維的局限而衍生出來(lái)的三維技術(shù)；一個(gè)是為了解決信息化而提出的建筑信息體系。實(shí)現(xiàn)BIM，我們首要解決的是工程領(lǐng)域應(yīng)用軟件（二維或三維軟件）不足問(wèn)題；其次是所有工程應(yīng)用軟件和信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)協(xié)同共享工作問(wèn)題。基礎(chǔ)不牢、地動(dòng)山搖公路工程數(shù)字化現(xiàn)狀常用的公路工程設(shè)計(jì)軟件工程勘察軟件：Geomap、Mapgis道路設(shè)計(jì)軟件：card/1

緯地 海地橋梁設(shè)計(jì)軟件：橋梁大師橋梁通方案設(shè)計(jì)師橋梁分析軟件：MIDAS

TDV

橋博常用的工程建設(shè)管理軟件工程造價(jià)軟件：同望、縱橫工程項(xiàng)目管理：HCS、海德質(zhì)量監(jiān)督管理：微柏工程文控管理：華閩通達(dá)數(shù)字化之弊數(shù)據(jù)孤島輔助設(shè)計(jì)非數(shù)字化工程交付方式現(xiàn)狀設(shè)計(jì)施工運(yùn)維交付交付工程數(shù)字化二工程數(shù)字化的發(fā)展方向BIM熱緣起：工程建造

工程制造以?xún)苫诤蠟槭侄危七M(jìn)工程建設(shè)行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提質(zhì)、增效、降本、溯源數(shù)字化信息化自動(dòng)化智能化人工作業(yè)勞動(dòng)密集少人無(wú)人數(shù)字化造船案例上個(gè)世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)造船（CAD/CAM／CAE）上個(gè)世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)集成信息管理系統(tǒng)（CIMS）、全生命周期支持系統(tǒng)CALS代表企業(yè)：三菱重工、川崎造船、大宇重工、現(xiàn)代重工、三星重工我國(guó)從90年代中期開(kāi)始，引進(jìn)日本和韓國(guó)造船領(lǐng)域全套設(shè)計(jì)、管理體系以?xún)苫诤蠟槭侄?，推行精益造船，逐步向智能造船邁進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)備、設(shè)施建設(shè)信息化、數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)管理業(yè)務(wù)流程規(guī)范化體系建設(shè)船舶制造信息物理系統(tǒng)CPS的構(gòu)建數(shù)字化造船->智能造船數(shù)字化造船技術(shù)主要包括五方面：船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化、船舶建造數(shù)字化、管理控制數(shù)字化、經(jīng)營(yíng)決策數(shù)字化、船舶維護(hù)數(shù)字化等。數(shù)字化造船案例圖1

數(shù)字化造船體系架構(gòu)倉(cāng)儲(chǔ)計(jì)劃配送運(yùn)輸采購(gòu)制造統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息技術(shù)文檔物料信息模型信息

BOM三維數(shù)字化建模100%裝配計(jì)劃定義100%模型數(shù)據(jù)信息定義100%為船廠的采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)、成本等業(yè)務(wù)管理流程提供標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的、可靠的數(shù)據(jù)數(shù)字化造船設(shè)計(jì)管理：為計(jì)劃、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、生產(chǎn)、成本提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)面向任務(wù)包，按工位、階段提供施工所需要的圖紙概念設(shè)計(jì)基本設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)（若有）詳細(xì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)線表計(jì)劃搭載計(jì)劃先行中日程后行中日程設(shè)計(jì)過(guò)程控制生產(chǎn)部門(mén)計(jì)劃(WOP日程)周/日作業(yè)計(jì)劃作業(yè)指示工程分解工程管理PO到貨領(lǐng)用配送庫(kù)存現(xiàn)況作業(yè)實(shí)績(jī)POR物資申請(qǐng)物資預(yù)約物資管理設(shè)計(jì)管理計(jì)劃管理定置定位管理工程質(zhì)量（NDT、ITP）作業(yè)反饋工時(shí)物量定額工程基準(zhǔn)信息

生產(chǎn)資源信息區(qū)域系統(tǒng)設(shè)備CAD/CAM(Tribon/AM)意見(jiàn)管理安全管理經(jīng)營(yíng)預(yù)測(cè) 經(jīng)營(yíng)報(bào)價(jià)決策支持

CEO報(bào)表經(jīng)營(yíng)工法WSD、DAP成

財(cái)本

務(wù)物資需求計(jì)劃出庫(kù)能源消耗分段/總段劃分BOMR0/R1/R2圖文檔（版本）入庫(kù)設(shè)計(jì)/發(fā)圖計(jì)劃生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備區(qū)域劃分系統(tǒng)劃分批次劃分生產(chǎn)準(zhǔn)備計(jì)劃加工組立涂裝總組設(shè)計(jì)供圖計(jì)劃托盤(pán)配套計(jì)劃PPDPMP設(shè)備納期計(jì)劃設(shè)備技術(shù)跟蹤條碼/RFID標(biāo)簽數(shù)字化造船信息化建設(shè)：船舶產(chǎn)品全生命周期的信息化管理以工程分解為綱領(lǐng)，計(jì)劃為核心，在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上統(tǒng)合設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物資、成本管理設(shè)備狀態(tài)WOP接受生產(chǎn)策劃WOPWOP計(jì)劃編制WOP派發(fā)WOP執(zhí)行WOP每日工時(shí)進(jìn)度反饋?zhàn)鳂I(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)S.T實(shí)動(dòng)工時(shí)怠工工時(shí)根據(jù)實(shí)績(jī)回歸分析工時(shí)物量S曲線WOP分析Task派工及執(zhí)行效率系數(shù)中日程計(jì)劃工程預(yù)算管理工程進(jìn)度管理生產(chǎn)部門(mén)：加工/組立/涂裝/總裝/保障目標(biāo)工時(shí)T.MHr工程建造策劃分解生產(chǎn)制造部門(mén)通過(guò)WOP計(jì)劃制定、派發(fā)及反饋，收集工時(shí)和進(jìn)度，掌握工程健康狀態(tài)生產(chǎn)管理部門(mén)施工班組物技術(shù)

量部門(mén)追加計(jì)劃外WOPWOP工時(shí)制定勞務(wù)成本工時(shí)物量定額數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)

意

安

設(shè)量

見(jiàn)

全

備數(shù)字化造船作業(yè)管理：以任務(wù)包為基礎(chǔ)的作業(yè)日程計(jì)劃、派發(fā)和反饋體系運(yùn)輸設(shè)備預(yù)約及定位管理分段定置定位管理零部件級(jí)組立級(jí)分段級(jí)總段級(jí)區(qū)域級(jí)（船塢/碼頭）大幅提高“中間產(chǎn)品”成品化、集成化生產(chǎn)程度數(shù)字化造船生產(chǎn)管理：建立以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的生產(chǎn)作業(yè)管理體系數(shù)字化企業(yè)實(shí)施數(shù)字化工程集成標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)數(shù)字化企業(yè)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)信息安全體系建設(shè)互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)核心智能生產(chǎn)裝備標(biāo)準(zhǔn)三（International

Alliance

of

Interoperability,

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

Foundation

Classes)工業(yè)基礎(chǔ)分類(lèi)。通俗的說(shuō)是一個(gè)公開(kāi)的、基于對(duì)象的信息交換標(biāo)準(zhǔn)格式。IFC數(shù)據(jù)模型是一個(gè)不受某一個(gè)或某一組供應(yīng)商控制的中性和公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)，是一個(gè)由buildingSMART開(kāi)發(fā)用來(lái)幫助工程建設(shè)行業(yè)數(shù)據(jù)互用的基于數(shù)據(jù)模型面向?qū)ο蟮奈募袷?，是一個(gè)BIM普遍使用的格式?！綢DM】IDM（Information

DeliveryManual）信息交付手冊(cè)。對(duì)于BIM來(lái)說(shuō)IDM是定義要交換什么信息。對(duì)于BIM軟件商來(lái)說(shuō)需要用IDM來(lái)定義某一個(gè)具體軟件能夠支持和實(shí)現(xiàn)的IFC部分，稱(chēng)為IFC的一個(gè)視圖?！綢FD】IFD（International

Framework

for

Dictionaries）國(guó)際字典框架。通俗的說(shuō)IFD是確定交換的信息和你要的信息是同一個(gè)東西。IFD采用了概念和描述分開(kāi)的做法，引入GUID來(lái)給每一個(gè)概念定義一個(gè)全球唯一的標(biāo)示碼。國(guó)際BIM標(biāo)準(zhǔn)框架體系IFC+IFD+IDM實(shí)現(xiàn)BIM三大技術(shù)支撐最高標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型（BIM）應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》2017.7.1實(shí)施基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程設(shè)計(jì)信息

模型分類(lèi)和編碼標(biāo)準(zhǔn)》《建筑工程信息模型存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》《制造業(yè)工程設(shè)計(jì)信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》2018.1.1實(shí)施中國(guó)建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)體系框架?chē)?guó)內(nèi)BIM標(biāo)準(zhǔn)框架體系2010年，清華大學(xué)軟件學(xué)院參考了NBIMS，結(jié)合調(diào)研提出了中國(guó)建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架（Chinese

Building

Information

Modeling

Standard，簡(jiǎn)稱(chēng)CBIMS）國(guó)標(biāo)建筑BIM標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)2017.7分類(lèi)和編碼標(biāo)準(zhǔn)2018.5施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)2018.1設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)（報(bào)批中）模型制圖標(biāo)準(zhǔn)（報(bào)批中）存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)（編制中）國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀（截至2018.10）國(guó)內(nèi)BIM標(biāo)準(zhǔn)重走國(guó)外老路，落地難，執(zhí)行難鐵路領(lǐng)域BIM標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)和編碼標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)體結(jié)構(gòu)分解指南公路領(lǐng)域BIM標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)參照建筑、鐵路思路實(shí)操性不足短期內(nèi)不會(huì)發(fā)布以IFC標(biāo)準(zhǔn)為基本框架偏基礎(chǔ)類(lèi)BIM標(biāo)準(zhǔn)面向鐵路行業(yè)涵蓋基礎(chǔ)和應(yīng)用類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)以面向建筑BIM模型的IFC和IFD為基礎(chǔ)基于工程實(shí)踐公路工程數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)計(jì)企業(yè)各專(zhuān)業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)各專(zhuān)業(yè)模型制圖標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同設(shè)計(jì)行為標(biāo)準(zhǔn)各專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品分類(lèi)與編碼標(biāo)準(zhǔn)各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)……施工/制造企業(yè)建模標(biāo)準(zhǔn)工程交付物分類(lèi)與編碼標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)施工工藝標(biāo)準(zhǔn)施工管理行為標(biāo)準(zhǔn)軟硬件系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)交竣工驗(yàn)收數(shù)據(jù)交付標(biāo)準(zhǔn)……行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路工程數(shù)字化設(shè)計(jì)與交付標(biāo)準(zhǔn)細(xì)分各專(zhuān)業(yè)公路工程產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)分各專(zhuān)業(yè)公路工程分類(lèi)與編碼規(guī)則（覆蓋全生命期）細(xì)分各專(zhuān)業(yè)、各階段公路工程數(shù)字化施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)公路工程數(shù)據(jù)統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)公路工程信息化管理應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)