【科技助力】地震灾损道路如何修复？新建道路如何设计？BIM技术强大助力！
技术人员根据川九路BIM数字模型分析重建聚焦8月8日，四川省九寨沟县发生7.0级地震。8月9日9时，震后不到12小时，灾区受阻道路的三维模型便已清晰准确地投影在了四川省交通运输厅应急指挥中心的大屏幕上。
随后，交通运输部领导与在灾区一线指挥抢通保通的四川省交通运输厅厅长汪洋远程视频连线，部署救灾工作。在没有公路桩号、没有GPS定位的情况下，四川省交通运输厅交通勘察设计研究院BIM（建筑信息模型）中心（以下简称“BIM中心”）首次通过BIM技术生成的三维模型，确定了汪洋所在的准确位置，确保了连线成功。紧接着，在震后的道路保通中，BIM技术也起到了重要的作用。
一，三维重现灾损现场，看模型就能制定方案
通过BIM技术实现的数字模型名为“九寨沟地震灾情显示系统”，类似于网页端的谷歌地球。登录系统后，地震震中及受影响范围的地形、地貌便映入眼帘。随着视窗的拉近，可清楚地看到因灾受损最严重的路段——国道544线从塔玛村到漳扎镇约25公里路段的走向和道路灾损情况。道路沿线，绿色山体的伤痕历历在目，山体垮塌量大不大、对道路的破坏程度强不强，都能够大致判断。全段道路有若干个白色的“点”，随意点开一个，该点位的坐标、地名、垮塌山体的具体方量、现场图片等一目了然。
“这个数字模型，反映的是灾前灾后的对比状况。”BIM中心主任朱明说，模型里起伏的山脉、垮塌的山体、受损的道路，是通过高分二号卫星和无人机拍摄的正射影像；全路段共有21个白色的“点”，这是省交通运输厅交通勘察设计研究院专家技术组一线摸排后确定的21处需重点整治的工点。采用BIM技术将两类信息叠合，就形成了这个直观、生动的三维模型。
做这个数字模型有何作用？“可让决策层或专家组直接明了一线的情况，对受损道路抢通保通、重建恢复作出更科学的决策。”朱明介绍，在摸清21处点位具体情况后，这几天专家组针对每个点位，编制了修复的临时方案和永久方案，目前，方案已录入数字模型，决策层在观看模型时，可点击具体点位灾害信息进行查看并讨论。为了对道路灾损情况了解更多，BIM中心结合三维GIS（地理信息平台），将相关公路路段震前、震后正射影像放在同一屏幕里对比，观看更为直观。
在观看数字模型的会议室桌上，摆放着一张长度超过2米的二维地图、一本厚厚的《灾损道路整治修复方案》，将地图和文字报告相结合查看并研讨，是目前常见的决策方式。但就记者直观感受而言，相比地图和厚厚的纸质材料，数字模型这种三维、立体的呈现方式，更为清晰明了，即使不是专业人员，看模型也能明白现场灾损程度及现状。
二，让电脑进行公路选线，1小时可给出60种方案
5年前，四川省交通运输厅交通勘察设计研究院组建专门团队研究BIM技术。如今，BIM中心的攻关已取得初步成果，并在全国交通系统率先将这一技术应用到公路设计上。
BIM技术让设计变得智能。以公路设计来说，传统的方式是工程师依据前期勘察、测绘等基础数据在电脑上绘制设计方案；而应用BIM技术，通过专业分析软件，录入地形数据、城市“红线”、河流湖泊、既有公路和单位造价等信息，让电脑来进行“智能设计”。如公路选线工作，电脑在1小时内可给出60种设计方案，并按照造价最省进行智能排序，而采用传统工作方式设计10个方案可能需要1个月的时间。
“我们在项目实践中发现，电脑设计往往比人力更为可靠。”朱明举例说，在对德昌至会理高速公路做工程可行性研究时，电脑推荐的最优方案“N线”比“A线”要长5公里。会不会是录入的数据有误？工程师不断增加、变更限制条件，但电脑总是优先推荐“N线”。在输入越来越多的限制条件后，工程师发现，尽管“A线”距离更短，但桥隧比会更高，投资将会更大，反倒“N线”是性价比最优的线路。
大数据是实现BIM技术应用的关键。新的技术平台采用机载激光雷达测绘等先进手段，得到比人工测绘更为精准、翔实的海量数据。BIM中心已开发的系统中，仅桥型就有100余种构件、20多种不同的隧道结构形式。目前，36个工可项目、22个勘察设计项目都已应用BIM技术，包括雅康、汶马、乐汉、仁沐新等高速。
三，对“建模”查漏补缺，直观地优化设计、建设
应用BIM技术也能查漏。比如，设计队伍在对汶马高速汶川枢纽互通立交“建模”时，发现有两处桥面高差不一致，立即调整了设计。
何为“建模”？朱明介绍，传统的道路设计，凡是涉及线路走向、标高、地质、纵断面、横断面等，每一个专业都有几十张甚至上百张的设计图纸。而应用BIM技术，就能将一张张的图纸叠合成三维的立体模型，复原为项目建成后的模样，“所得即所见，这样，可直观地对工程进行优化。”
比如，汶川互通采用分期建设，一、二期相互影响的结构物需提前至一期实施。通过“建模”，可以清晰地看到，哪些二期工程的桥墩是设置在一期工程的路基之上，需要提前建设。BIM模型中还加入了“模拟驾驶”功能，模仿开车行驶在立交桥上，从驾驶人员的视角，判断公路沿线设置的交通标志标牌是否合理。
对设计人员来说，以前带到公路建设现场的往往是几箱图纸。而应用BIM技术后，仅需一个IPAD就能把所有设计图“装下”，并且能够提供信息更为丰富的三维模型。
记者了解到，目前，建设环节的BIM应用平台正在研发中。以后，工程人员点击APP进入，拍照、记录下所在工点的建设情况，相关内容便将自动存入平台保存。未来，BIM平台将录入四川所有新建高速公路的大数据，以便服务于运营单位和养护部门，也便于在因灾受损后，为重建决策提供科学依据。
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