[00118681]航道工程BIM设计模式研究与BIM疏浚设计软件开发

一、项目来源 BIM技术被称为互联网时代工程建设行业的第二次信息技术革命,自21世纪初引入到我国以来,在国家政策导向和行业发展趋势引领下,展现出了如火如荼的发展前景,在工程建设行业创新发展和转型升级中发挥出重要作用。水运行业高度重视BIM技术,建设单位、设计企业和施工企业均在大力发展与推广BIM技术,并取得了一定成果。目前通用的多款主流设计类BIM软件平台本土化程度不高,且仅针对于建筑、公路等特定行业,缺乏适用于航道工程的BIM专业性设计软件,制约了航道工程BIM技术的应用和发展。 《航道工程BIM设计模式研究与BIM疏浚设计软件开发》是中国铁建港航局集团有限公司2019年度科技研究开发项目,起止年限为2019年01月至2020年12月。项目研究成果可用于基于BIM技术的航道工程正向设计,具有良好的推广应用价值。 二、研究内容 该项目在搜集和分析了航道工程设计阶段BIM技术应用现状、总结了航道工程传统设计方法和流程的基础上,依托航道工程设计,针对航道工程基于BIM技术正向设计的方法和流程、航道BIM疏浚设计软件的开发等方面开展了研究。主要研究内容有： 1、航道工程BIM设计模式研究。 基于BIM技术的三维协同设计流程和传统的二维CAD绘图设计模式存在一定的差别。项目在充分调研和梳理现状航道设计方法和设计流程的基础上,制定航道工程BIM设计模式和流程,编制指导性文件,并在实际项目中进行检验和完善。 2、BIM疏浚设计软件开发。 目前通用BIM软件平台的功能不能满足航道工程进行高效和精确BIM设计的要求。项目在充分调研应用需求和传统设计难点的基础上,研发了一套航道疏浚工程BIM设计软件,实现了高效率、高精度和参数化的基于BIM技术的航道工程正向设计,提高了设计精度和设计效率,推动了BIM技术在航道工程设计阶段的应用与发展。 三、研究成果及创新性 1、首次系统研发了包含地形、总图、水文、水工、出图等多模块融合的内河航道工程BIM正向设计模式,提出了工作流程和设计模板,为BIM技术在航道工程设计阶段的应用建立了基础条件。 2、编制了内河航道工程BIM设计应用指南,形成了系统性的航道工程BIM应用标准化框架,为工程设计项目BIM技术应用提供过程指导。 3、研发了航道疏浚三维设计软件和航道工程水文辅助设计软件,软件基于BIM技术,通过C#语言开发,具有专业性强、适用性好、效率高、易使用等特性,实现了航道疏浚工程基于BIM技术的河床演变分析和三维参数化设计,提高了设计效率和设计精度,填补了内河航道疏浚工程BIM设计软件的空白。 该成果已获得计算机软件著作权2项。 四、技术经济指标 课题研究成果应用于航道设计项目多标准、多方案研究和设计平面线位调整时,较传统软件可提高设计效率约50%。将河床演变与河道冲淤分析功能集成于航道疏浚设计软件中,避免了不同格式文件在不同软件之间的传递,减少了中间环节,提高了设计效率。 五、应用推广及效益情况 研究成果成功应用于多个航道工程设计项目,取得了较好的应用效果,具有良好的应用和推广价值。 1、社会效益 项目成果已成功应用于多个航道设计项目,经过实际项目的验证,可以广泛应用于内河及沿海航道工程设计和咨询项目中,弥补了现阶段水运行业BIM技术应用推广中存在的缺乏航道工程BIM设计指导手册、缺乏系统和完善的BIM应用流程、缺乏航道BIM专业设计软件等关键问题,促进了水运行业的创新发展,提高了航道设计项目精细化管理水平,研究成果具有广泛的应用前景和社会效益。 2、经济效益 成果应用于西江航运干线贵港至梧州3000吨级航道工程设计、北江航道扩能升级上延工程可行性研究等设计和咨询项目中并取得了良好的应用效果。在项目开展过程中,应用成果“航道疏浚工程BIM设计软件”,在生成三维地形曲面、河床冲淤分析、疏浚工程量计算和疏浚断面图绘制等方面体现出了较好的应用效果。尤其是参数化建模和模型、图纸动态关联的特性,在设计方案调整时,较传统二维设计工具提高了设计效率约50%,大大减少了设计人员的重复劳动,节约了人工成本,同时解决了方案调整后设计图纸容易出现不一致和错漏的问题,取得了显著的经济效益和应用效果。