BIM技術(shù)在交通行業(yè)中的發(fā)展與應(yīng)用阻礙

洪磊

摘 要：BIM是“建筑信息模型”（Building Information Modeling）的簡稱，在橋梁工程領(lǐng)域可以引申為橋梁信息模型（Bridge Information Modeling），建立適用于橋梁的三維立體信息模型，把有關(guān)信息直接轉(zhuǎn)變成信息數(shù)據(jù)庫的信息，并將其保存整理下來，使得橋梁工程的參與者們都可以在整個(gè)工程項(xiàng)目當(dāng)中能夠?qū)⒆约旱男畔?shù)據(jù)庫和信息技術(shù)綜合應(yīng)用到各種BIM信息技術(shù)中。BIM技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用蘊(yùn)含著對于整個(gè)橋梁工程管理項(xiàng)目整個(gè)使用壽命和全周期質(zhì)量管理的基本概念，并非一個(gè)簡單的科學(xué)技術(shù)性管理問題，它們所包括的是整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的前期規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工再到日常運(yùn)行以及維護(hù)等每一個(gè)生命階段的一系列科學(xué)創(chuàng)新和技術(shù)改革。BIM技術(shù)在橋梁工程領(lǐng)域應(yīng)用可謂是構(gòu)建一個(gè)智慧交通的標(biāo)志。BIM技術(shù)的發(fā)展面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)，因此如何讓BIM技術(shù)更好的服務(wù)于橋梁建設(shè)管養(yǎng)是我們亟待解決的。

關(guān)鍵詞：智慧交通;BIM;橋梁工程;發(fā)展阻礙

中圖分類號：TU17;TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

“創(chuàng)新型國家”和“數(shù)字中國”這一戰(zhàn)略理想和發(fā)展觀點(diǎn)的提出，為中國特色新型智慧交通的初步形成和交通建設(shè)發(fā)展指明了未來交通發(fā)展的正確方向，也為我們提出了更高的國家發(fā)展戰(zhàn)略需求。截止到2020年，“數(shù)字中國”的體系建設(shè)已經(jīng)在社會逐步取得顯著的發(fā)展成效?！笆奈濉卑l(fā)展規(guī)劃也明確提出了加快構(gòu)建新型現(xiàn)代智慧交通的新發(fā)展要求與新發(fā)展目標(biāo)。近兩年，在國家、政府和各級有關(guān)行業(yè)行政主管部門的高度重視與大力支持下，我國新型現(xiàn)代智慧交通的基礎(chǔ)建設(shè)推進(jìn)步伐明顯有所放緩。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國已經(jīng)有上億人口正在積極推動(dòng)開展“智慧交通”體系建設(shè)。建筑、道路、橋梁、管網(wǎng)都已經(jīng)是現(xiàn)代交通的重要基礎(chǔ)構(gòu)成部分，蘊(yùn)藏著大量的物理信息，且不斷隨著時(shí)間的發(fā)展而發(fā)生改變，這些城市在“數(shù)字中國”、“智慧交通”的建設(shè)形成與發(fā)展建設(shè)中，是不可或缺的，甚至在一定程度上起到舉足輕重的作用。而這些實(shí)體所能夠?qū)崿F(xiàn)的數(shù)據(jù)化、智能化的方式和途徑，就離不開BIM的信息模擬技術(shù)。建筑、道路、橋梁、管網(wǎng)等市政基礎(chǔ)配套設(shè)施是數(shù)字交通的重要組成部分，它們蘊(yùn)藏著大量的信息[1]，且不斷隨著時(shí)代的發(fā)展而改變。它們的數(shù)據(jù)化、智能化在“數(shù)字中國”、“智慧交通”的形成和建設(shè)中，都是不可忽視的，甚至?xí)鸬脚e足輕重的推動(dòng)作用。而其是否能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)化、智能化的方式，就離不開BIM信息模型。

1 關(guān)于BIM技術(shù)的使用與認(rèn)知

1.1 BIM技術(shù)使用情況

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，有57.55%的受訪者使用了BIM技術(shù)，其中使用了1年及以下的人數(shù)約占62.5%，使用了3年以上的占比約為20%，這也說明BIM的使用率已經(jīng)達(dá)到了兩成，仍然還處于初級階段，雖然已經(jīng)有了超過一半的使用者，但其中每次使用的時(shí)間不足1年。BIM技術(shù)的廣泛使用已經(jīng)是大勢所趨，也將被越來越多的人們所接受。

1.2 BIM技術(shù)的認(rèn)知情況

BIM的重要性和意義已經(jīng)得到了人們廣泛認(rèn)同，有一大部分人甚至認(rèn)為BIM技術(shù)是繼CAD之后的另一場革命，還有半數(shù)人甚至認(rèn)為BIM在項(xiàng)目運(yùn)行過程中的成本節(jié)約就是因?yàn)锽IM技術(shù)的發(fā)展和使用[2]。同時(shí)，仍然存在著小部分人覺得BIM技術(shù)太復(fù)雜。毫無疑問，BIM信息技術(shù)給整個(gè)行業(yè)所帶來的巨大變革已經(jīng)逐漸成為了共識，由于一些人接觸BIM相對較少，以為它就是一款軟件，從而導(dǎo)致他們在實(shí)際工作中對BIM信息技術(shù)并沒有得到準(zhǔn)確的理解和實(shí)際應(yīng)用。

2 BIM技術(shù)的發(fā)展障礙分析

2.1 技術(shù)自身的障礙

目前主流BIM技術(shù)軟件大多數(shù)為外國產(chǎn)品，缺少了適用于我國的軟件。難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)軟件“本土化”。BIM雖然具備了模擬性的施工、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，但BIM的模擬技術(shù)并沒有很好地實(shí)現(xiàn)對不確定性事件的模擬，模擬后能夠達(dá)到的研究深度有限。最重要的問題就是BIM標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)重性缺失，設(shè)計(jì)規(guī)范、施工規(guī)程的缺失都是造成信息溝通的最大阻力，由此也會給使用BIM的技術(shù)人員帶來不便。

2.2 業(yè)主方的障礙

BIM技術(shù)為我們帶來的是一種嶄新的管理思維模式，因而在其管理上也與之前有著很多的差異[3]。在具體的實(shí)施過程中，業(yè)主們往往需要及時(shí)地與設(shè)計(jì)方、施工方和運(yùn)營商之間進(jìn)行有效的交流和溝通，而目前BIM技術(shù)的應(yīng)用在建筑物和項(xiàng)目之間的信息傳輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)仍然不能夠順暢地進(jìn)行，導(dǎo)致BIM技術(shù)不能夠在真正意義上實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑生命周期的應(yīng)用，并且很少有一些業(yè)主能夠在施工的初期階段就已經(jīng)開始使用BIM。種種原因都在動(dòng)搖著眾多業(yè)主積極采取BIM技術(shù)的意愿。

2.3 施工方的障礙

施工單位在招標(biāo)投資階段主要利用BIM技術(shù)與項(xiàng)目進(jìn)行了可視化溝通，通過對施工全過程中出現(xiàn)的復(fù)雜問題進(jìn)行模擬，給業(yè)主量身提供了一個(gè)復(fù)雜性問題解決辦法，展現(xiàn)自身的能力。目前大型施工單位都是利用自己的BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)對土建、安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了精細(xì)化的輔助設(shè)計(jì)。但從其使用效果情況來看，大多數(shù)仍然是處于一個(gè)基本的理論和實(shí)踐階段，無法將其完全運(yùn)用到實(shí)際的施工中。因此，施工方在實(shí)際中對于BIM技術(shù)的運(yùn)用仍然存在一定障礙。

3 對策建議

3.1 BIM人才的培養(yǎng)

目前國際上BIM教育的兩個(gè)方式就是在大學(xué)本科及研究生學(xué)習(xí)階段設(shè)置BIM項(xiàng)目，通過開展研討會、實(shí)踐活動(dòng)等方式為廣大學(xué)生提供學(xué)習(xí)機(jī)會。國外的高等院校積極地將BIM信息技術(shù)引入到自己的課程結(jié)構(gòu)體系、并且正在進(jìn)行一系列的課程變化改革和探索研究。而目前我國大多數(shù)的高等院校都未能把BIM信息技術(shù)概念全部納入到自己的課程結(jié)構(gòu)中，只有建筑學(xué)專業(yè)針對Revit Architecture信息技術(shù)軟件的應(yīng)用較普遍。也有一些高校正在積極努力探索BIM專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。例如重慶大學(xué)建設(shè)與管理學(xué)院和房地產(chǎn)學(xué)院就是通過校企結(jié)合的形式，通過競賽來促進(jìn)學(xué)生對于BIM專業(yè)技術(shù)的熟練掌握，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的知識和能力[4]，以便于提高他們的知識水平?？梢郧宄闯觯鱾€(gè)國家和地區(qū)的BIM專業(yè)人才培養(yǎng)仍然還存在很長一段路要走，但把BIM專業(yè)技術(shù)納入到必修課上卻是大家共同期待，同時(shí)設(shè)立BIM實(shí)驗(yàn)室，為大部分學(xué)生在校時(shí)間所獲得的項(xiàng)目提供理論基礎(chǔ)支撐。

3.2 BIM本土化的實(shí)現(xiàn)

目前，BIM技術(shù)的專業(yè)人才要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，我國頂尖的高等院校都十分重視BIM技術(shù)的研究，目前正在國外BIM技術(shù)軟件基礎(chǔ)上開發(fā)出一套適合于我國的BIM技術(shù)軟件[5]，力求能夠讓BIM技術(shù)早日走向本土化。其中，清華大學(xué)的楊寶民教授在論文中提出的基于BIM的裝配式橋梁智慧化建造的愿景，以“搭積木”為研究方法，設(shè)計(jì)并開發(fā)生產(chǎn)一套標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件，并對其進(jìn)行了質(zhì)量和安全的自動(dòng)化檢查，實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量最優(yōu)化決策以及對生產(chǎn)過程中的安全追溯和管理[6]。裝配式的橋梁是通過靈活地運(yùn)用各種預(yù)制件，借此方式來充分滿足建筑施工的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)建筑施工要求選擇合適的施工材料，而傳統(tǒng)的建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到這種類型的施工目標(biāo)，但依靠BIM技術(shù)卻可以完成。目前，國內(nèi)的建筑企業(yè)大多數(shù)是使用國外的BIM技術(shù)和軟件，但國外的建筑技術(shù)軟件制造商并不能充分了解國內(nèi)的建筑工程行業(yè)現(xiàn)狀，就會遇到一些從國外來源規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、管理模式等各個(gè)方面的障礙。而且國外的軟件制造成本高，這也將直接影響B(tài)IM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，所以國內(nèi)研究和開發(fā)國產(chǎn)BIM技術(shù)軟件勢在必行。

3.3 政策支持

國家高度重視BIM技術(shù)的科學(xué)研究和推廣應(yīng)用，在2016年9月30日住建部正式批準(zhǔn)印發(fā)的《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中，強(qiáng)調(diào)要繼續(xù)提高和不斷增強(qiáng)我國促進(jìn)建筑業(yè)含橋梁的經(jīng)濟(jì)信息化和協(xié)同發(fā)展創(chuàng)新能力，優(yōu)化完善我國協(xié)同發(fā)展政策環(huán)境，加快實(shí)施促進(jìn)建筑信息基礎(chǔ)技術(shù)和推進(jìn)建筑業(yè)經(jīng)濟(jì)信息化協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略深度融合[7]?！笆奈濉卑l(fā)展規(guī)劃中明確提出，“十四五”期間，全面提高我國交通業(yè)安全信息化管理水平，著力不斷加強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通信、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等多種交通信息關(guān)鍵技術(shù)的有機(jī)集成和綜合應(yīng)用創(chuàng)新能力。交通信息數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已經(jīng)初步取得了一些突破性進(jìn)展，初步建成了信息一體化的交通行業(yè)安全監(jiān)控與信息服務(wù)平臺。在推廣和促進(jìn)BIM信息技術(shù)的應(yīng)用中，政府、企業(yè)以及每個(gè)人都需要具備階段性、有針對性的措施來解決他們所遇到的困難，逐步克服一系列的關(guān)鍵障礙性因素，才能為中國大型交通行業(yè)BIM信息技術(shù)的引進(jìn)與推廣打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

目前BIM信息技術(shù)的使用者對于BIM技術(shù)價(jià)值的認(rèn)可度極高，但由于技術(shù)、人才等諸多條件的限制，BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍然還處于初級階段。技術(shù)的研究與推廣仍存在很大的阻礙，為了促進(jìn)BIM技術(shù)的深入推廣和廣泛運(yùn)用，這就需要地方政府、各個(gè)項(xiàng)目管理部門、高等院校繼續(xù)做更多的努力。政府的激勵(lì)和扶持對于BIM技術(shù)的推廣有極大的幫助，BIM技術(shù)的使用者在實(shí)際工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在不同的專業(yè)領(lǐng)域尤其是復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁方面需提升其應(yīng)用程度和水平的基礎(chǔ)上為其產(chǎn)品開發(fā)提出建議。

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