基于BIM的公路隧道运维管理系统设计与开发

近年来,我国公路隧道建设里程快速增长,但在隧道运维管理中存在技术落后、管理人员配置不足等问题。针对管理中存在的问题,本文提出将BIM(building information modeling,建筑信息模型)引入公路隧道的运维管理,通过制定具体实施规划及设计系统架构,实现可视化的公路隧道运维管理。以浙江省41省道岭下隧道工程为依托,建立基于BIM的公路隧道运维管理平台,为公路隧道运维管理提供一种直观、便捷的管理方式,提高公路隧道的信息化管理水平。     

基于全生命周期信息和BIM的隧道运维决策支持系统

针对公路隧道运维管理对象众多、信息分散异构、时空特性复杂等导致管理决策困难的问题,从隧道全生命周期信息出发,建立隧道可视化智能决策系统。系统以标准化、可视化和智能化为设计原则,以隧道BIM运维模型为基础,通过标准化编码和信息映射表实现设计、施工和运维的多源信息集成,由感知层、网络层、数据层、分析层和交互层组成,利用智能分析技术实现结构健康评估和病害追溯、设备异常发现和故障诊断、养护决策优化等功能,通过三维图形化引擎与用户交互,帮助用户快速掌握现场情况,获取自动辅助决策结果,提高运维工作效率和质量。将该决策支持系统应用在上海大连路隧道工程中,可帮助隧道管理者更快速、清晰地了解隧道运营状况,提供运营养护的辅助决策建议,取得了很好的应用效果。     

BIM技术在运营隧道病害检测结果三维可视化中的应用

为充分了解运营公路隧道的病害信息,利用BIM技术将运营公路隧道定期检查的病害展示图进行了三维可视化应用。通过Autodesk CAD和Revit的二次开发,利用平面坐标到空间坐标的转化关系,将隧道病害展示图中提取的病害信息数据绘制为与隧道三维空间模型结合的隧道病害三维展示图,使隧道病害信息的展示更加直观和真实。同时,对BIM技术与新的检测技术(3D激光扫描技术和线性相机扫描技术)的结合进行了展望和分析,指出BIM技术在运营隧道的管理和维护中具有较大的应用前景。     

基于BIM技术的公路运维管理系统设计研究

交通运输部的"十三五"发展规划促进了BIM技术在交通行业的快速发展,BIM技术具有信息多、操作简便、展示直观等特点,对工程运维管理信息化具有重要价值。围绕BIM技术价值并结合具体工程实例,介绍了基于BIM技术的公路运维管理系统设计方法。     

基于BIM的桥梁全生命期管理技术及应用研究

针对桥梁设计、施工和运维管养不同阶段信息转移遗漏和难以共享的问题,以武汉青山长江公路大桥为背景,综合运用物联网、大数据、云计算、无人机倾斜摄影等新兴信息技术构建基于BIM的全生命期信息管理平台,平台包括电脑端的WEB应用系统、智慧沙盘和移动智能终端APP 3种可视化交互方式。设计阶段,对全线桥梁进行参数化BIM建模,并建立桥梁周边环境三维实景模型,在BIM中集成桥梁结构分析结果数据。施工阶段通过统一的构件编码串接项目信息、施工进度、质量安全、人员物资机械、施工监控等信息,实现各方的协同管理。运维管养阶段,在BIM模型上集成了设计、施工阶段与运维管养相关的关键信息,对健康监测和巡检管养实现三维可视化管理。     

集成GIS/BIM的公路隧道数字化管理研究及应用

为解决公路隧道建设过程中产生的海量工程数据缺乏存储规则与管理效率低下等问题,依托云南省老营隧道工程,采用GIS/BIM数据集成方法开展公路隧道数字化管理研究。首先,对公路隧道海量工程数据进行分类并形成数据字典,提出统一的数据存储标准;其次,通过CAD到ArcGIS的数据转换,以主题图的形式在地理场景中表达二维图形,生成工程底图和数字化对象;再次,分离三维BIM模型单元的属性与几何信息,在Unity软件中实现几何模型的拼接、渲染与添加脚本,发布成Unity3D文件;最后,提出工程数据与GIS、BIM集成的技术方案,并利用开发的公路隧道数字化管理系统实现GIS/BIM一体化联动、数据实时录入与资料在线查询等功能。     

隧道监控量测数据管理系统研究

文章在隧道施工监测数据的处理和应用方面进行了新的探索,采用VB6.0语言和EXCEL数据库,开发了隧道监控量测数据分析处理系统。文中阐述了开发隧道监控量测数据分析处理系统的原理、方法,介绍了系统的功能和技术路线,软件集数据输入、数据管理、数据应用等功能于一体,实现了计算的前台可视化界面与监测信息存储的Excel数据库的良好连接,划分为数据管理、图形绘制、回归计算、预测分析、围岩稳定性及支护效果的判别等5大模块;并通过秦岭终南山公路隧道工程中的应用实践,软件能方便、快捷地对隧道监测数据进行处理、分析,对围岩和支护结构的稳定性进行了评价,验证了程序数据处理流程的合理性,对指导施工、确定支护方式具有较高的应用价值。     

集成GIS/BIM的盾构隧道全寿命管理系统研究

为解决在盾构隧道工程中,地理信息系统（GIS）标准缺失和建筑信息模型（BIM）分析功能薄弱的问题,在分析GIS的数据管理和BIM的数据标准基础上,建立集成GIS/BIM的盾构隧道全寿命期管理系统。首先,概括总结系统采用的技术路线; 其次,基于IFC标准扩展统一的盾构隧道信息模型,涵盖盾构隧道地质、结构、线路、施工、监测和病害等数据; 然后,介绍系统信息的关联,包括隧道编码、GIS和BIM的集成方案; 最后,以上海地铁盾构隧道为依托,描述系统在工程全寿命期的应用,包括隧道地质勘察、结构设计、运营监测和养护维护等阶段。该系统制定了统一信息模型,方便数据交换和管理,在信息模型基础上实现了信息可视化与不同分析功能,提高了盾构隧道的全寿命数字化管理水平。     

基于三维视频融合的隧道运营管理创新应用研究

针对目前隧道数字化运营管理中存在的视频碎片化、视频与业务数据分离、缺乏二三维联动响应手段等问题，提出一种基于三维视频融合的隧道运营管理创新应用方法。1）对隧道运营过程中视频监控的应用现状与需求进行分析，为三维视频融合技术应用与创新实践提供方向； 2）利用BIM与点云重建技术构建隧道场景三维模型，形成隧道虚实融合的静态模型基础； 3）提出一种隧道监控视频三维注册与虚实融合绘制方法，将多路视频实时融合到三维隧道场景模型中； 4）在融合后的三维场景中汇聚融合多源物联传感数据，形成与真实隧道交通运行场景基本一致的数字孪生场景； 5）基于视频融合场景开展二三维联动的隧道保畅、事故救援、设施管理、应急响应等运营管理应用实践。示范应用结果表明，该方法有助于实现更加实时、高效、智能的隧道管理与服务。     

BIM技术在长沙机场改扩建工程GTC建设中的应用探讨

长沙机场改扩建工程GTC项目具有工期任务紧、项目复杂、质量要求高、专业协调难度大等特点。目前国内机场改扩建工程GTC建设过程中存在协调性不够、整体性差等问题,BIM技术作为虚拟的建筑工程三维信息载体,能够有效实现多专业的交流和信息共享,为工程设计、施工及后期的运维提供平台和管理思路。以长沙机场改扩建工程GTC项目为例,阐述BIM技术的概念,总结BIM技术在GTC建设过程中的特点,分析BIM技术在项目中的运用,为类似工程提供借鉴。     

基于BIM技术的隧道施工监控量测模型研究

在新奥法隧道施工中,监控测量是隧道施工期间必不可少的环节,为了解决如何高效合理地利用大量监测数据来指导施工,实现监测数据信息的实时共享等问题,提出了一种基于BIM的隧道监控量测信息化模型,将该模型作为信息库导入施工过程中的监测信息系统,以便对数据资料进行定位存储,方便调用移交,实现了对围岩信息、衬砌裂缝等的立体展示效果,更直观指导现场动态设计、施工和管理工作。     

基于BIM的山岭隧道施工信息化管理系统研发与应用

隧道施工现场采集的结构、地质、施工信息碎片化严重，缺乏统一组织手段，分析利用难度大，隧道动态设计与信息化施工水平有待提高。为支撑隧道工程施工信息化，对施工数据进行标准化定义，开发数据标准化工具，以支撑施工期异构数据统一组织应用。针对BIM技术在设计与施工中难以落地、工程数据难以集成的问题，研究多尺度BIM模型建立方法，并以里程为索引，集成地质、进度、设计方案等信息，实现施工数据统一管理与可视化。基于动态更新的施工现场数据与轻量化BIM模型，建立以集成信息模型为核心，桌面端、网页端与移动端应用综合服务的施工信息化管理系统，提供全面施工决策信息，动态评估施工风险，保障工程效率与安全。经云南老营特长公路隧道工程实践验证，本系统基本满足信息化管理需求，对隧道工程信息化管理及BIM技术的工程应用具有借鉴意义。     

基于BIM技术的高速公路运维管理研究——以兰海高速公路为例

高速公路一直以来是我国基础建设的重要组成部分,其中高速公路的运维管理是运营阶段的基础保障,而基于BIM技术的高速公路运维管理研究,是在我国公路交通行业数字化发展大背景下的新兴技术,是一种高效的项目管理工具。通过分析当前高速公路运维管理阶段的优缺点,结合现有BIM技术的可视化、数字化和模拟化的特点,根据两阶段施工设计图和实地概况,从兰海高速公路临洮至渭源段三维建模应用分析、实现各模块的信息管理、采用BIM技术+智慧图纸的共享应用模式、可视化交通流量动态模拟和深化设计等方面着手研究,进一步优化高速公路全生命周期主线左右幅、附属基础、通道、桥涵、隧道和标志标线的运维管理模式,改善在高速公路运维管理过程中以人工为主的检查、巡视和维护的传统模式,来提高运维管理效率,节约人力物料,也为全国高速公路网的快速发展和运维管理提供参考性的创新和见解。     

基于BIM技术的隧道工程信息平台设计与研究

隧道作为重要的交通基础设施,其质量和安全受地质、结构和施工等各类因素的影响。为解决当前隧道建设中信息杂乱、集成化不足、信息传递差的弊病,引入BIM技术建立隧道地质、土建结构、机电设备全BIM模型;以BIM模型为载体,将隧道建设全过程的海量信息汇集整合,实现各类数据的结构化存储、关联和可视化展示,形成BIM模型数据库;在此基础上,通过对构件进行编码及轻量化处理,研发出工程信息管理平台。平台在广东金门隧道工程的应用,不仅有效解决了隧道建设期的地质预警、施工进度、工程质量、资料管理等"痛点"问题,还为后期运营养护提供了精准详实的工程数字化信息,为安全运营奠定了隧道本体结构和设施设备风险预警和防控的优良基础。     

基于监控量测的隧道施工安全管理系统应用初探

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,其结果将直接影响到隧道工程建设的质量和安全,对隧道建设有很重要的意义。本文依托隧道监控量测技术,整合信息化技术,根据监控量测数据变化判定规律,建立隧道施工安全管理系统,实现隧道施工安全信息及时反馈和预报预警。该系统应用于工程实例中,系统可将监测数据进行快速、及时处理,实现隧道监控量测自动预报预警,为隧道工程施工安全提供可靠依据,具有很强的适用性和便捷性。     

大瑞铁路高黎贡山隧道BIM施工应用研究

针对铁路隧道BIM技术施工应用现状，为深入研究铁路隧道在施工进度、安全、质量等方面的BIM应用，以大瑞铁路高黎贡山隧道为例，综合运用BIM、物联网等技术手段，研发项目BIM施工管理平台。基于此平台深入开展进度动态管控、多维算量、风险管控、质量监控等BIM应用研究。结果表明： 1）进度管理及工程量多算对比的BIM应用实现了隧道进度信息的查看、分析及预警，解决了传统算量不精准的难题； 2）风险管控BIM应用形象生动展示了隧道围岩稳定状态、不良地质风险点及特征、隧道内人员数量及分布情况，确保了人员安全，降低了隧道施工风险； 3）采用BIM+三维激光扫描、TBM掘进参数控制等方法，在隧道施工过程中控制施工质量，并标识问题标签，最后形成高黎贡山隧道安全质量问题库，实现了安全质量问题可追溯。     

隧道监控量测数据分析与管理系统的设计与开发

对国内外监测数据分析管理系统开发现状进行调研,分析监测数据分析管理系统的需求,以隧道工程的施工监测项目为应用对象,运用数据库管理和图形可视化技术,采用面向对象的关系数据模型,实现监测数据的录入与存储操作、多视图可视化查询、时态曲线与空间状态曲线图、回归分析、生成报表等基本功能。在此基础上,依据隧道设计规范中围岩稳定判断的相关规定,增加围岩稳定分析与预测专家库功能模块,最终开发完成隧道工程监控量测信息管理系统,并将该系统应用于工程实际,验证该系统的有效性和可靠性,为隧道工程施工监测数据分析提供一个新的工具。     

基于多参量光纤传感技术的京雄城际隧道形位感测系统应用研究

京雄城际铁路机场隧道面临不均匀沉降以及地面异常入侵等风险,为了更加迅速、直观地了解隧道结构全生命周期的安全及健康状态,需要对其进行实时在线监测。将光纤传感技术应用于京雄城际隧道的结构健康监测工作中,先结合BIM技术对高铁隧道的分层沉降、衬砌环向应变、渗漏水、火灾、异常侵入、变形缝变形等多参量开展智能化、高精度监测技术研究;再结合相应评估指标与预警阈值构建基于多参量传感技术的高速铁路隧道形位感测管理平台展示系统。该系统集数据采集、监测预警、安全评估以及可视化展示于一体,能够实时反映隧道所处的安全状况,为高铁隧道安全运营提供有力保障,并为"智能京雄"工程提供强有利的技术支撑。     

复杂桥梁大修工程 BIM 技术应用研究

BIM技术在桥梁大修项目中的应用缺乏典型案例。现基于对BIM技术应用于复杂桥梁大修工程的系统研究,实现BIM技术在设计、施工到后期运维阶段的全寿命周期运用,在创新应用和开发3D扫描、施工监控交互平台等新技术方面也进行了有益的探索。其成果在桥梁大修改造工程及新建工程中都具有较高的推广价值。     

基于BIM与工程数据的轨道交通总承包进度管理研究

为解决传统轨道交通建设项目施工总承包进度管理无法快速处理信息、无法进行偏差预警、事后管理为主等问题，以青岛地铁8号线过海隧道段为工程背景，对施工总承包进度管控工作要点、影响因素以及BIM与工程数据整合应用的技术路线进行分析研究。重点探讨将BIM与工程数据应用于进度管理的系统架构、实现流程、模型要求、数据相互关系、管理要点等，并基于BIM技术发展现状自主研发GIS+BIM数字化管控平台实现进度管控。测试结果表明，该方法可实现施工现场进度情况实时掌握、进度偏差及时预警、进度报表快速查询等，解决总承包进度管理真实性、及时性与可实施性等问题。