数字建造之路就是融合共生之路——2022纵览基础设施大会观察（下篇）

■吴付标

一年一度的基础设施数字化光辉大奖赛入围与获奖案例，给了我们观察数字建造的极佳样本。

2022纵览基础设施大会观察（上篇）分享了三个以施工数字化为重点的案例。下篇将分享三个光辉大奖赛入围和获奖案例，探索规划设计数字化所呈现的新应用、新成就。其中，一大特点就是以数据赋能跨越物理边界和传统设计边界，在融合共生中实现创新性成功。

中国公路工程咨询集团公司（以下简称“中咨集团”）在乌干达最美公路项目中，以协同设计、实景建模和数字孪生实现了跨国设计，保护了野生动物家园，并助力实现了对投资与资产的有效管理；
中国市政工程西南设计研究总院有限公司（以下简称“中国市政西南总院”）在成都市东西干线项目中聚焦整个区域的交通与市政，摸索出了具有参考意义的市政交通三维协同设计与管理体系；
自贡市城市规划设计研究院（以下简称“自贡规划院”）在重要的产业融合带建设中将项目宏观总控与可视化管理上了一级台阶，并主动融入数字政府项目。

中咨集团承担了乌干达科蒂多区-卡邦区（Kotido-Kaabong）旅游道路建设的咨询设计项目（以下简称“KK项目”）。该项目位于乌干达北部，是通往基代波河谷国家公园（Kidepo Valley National Park）的关键性旅游道路，也是乌干达国家乡村振兴战略的重要干线公路，受到当地政府的高度重视。做国外项目，往往会遇到国情不同、标准不同的问题，中咨集团同样也遇到了。乌干达采用的是英国设计标准，且要求咨询设计文件全数字化交付。

自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目（C、D 段）工程——自贡市城市规划设计研究院有限责任公司

BIM 技术在成都东西城市轴线二标段工程中的深化与协同应用——中国市政工程西南设计研究总院有限公司

为了圆满完成咨询设计任务，中咨集团选择了国际化的Bentley软件平台，高效完成了包括测量、路线、路基、路面及桥涵、交安和照明设施的整个BIM模型搭建，并且按业主要求依据英国规范体系进行了全数字化交付。中咨集团副总工程师林洋洋介绍说，“Bentley OpenRoads软件不但内置了英国规范，而且包含了很多以英国规范为基础的土木单元、标准模板库、构件库、出图种子等，使得设计人员减少了很多反复查找英国标准指标的时间，同时设计软件也会在设计不满足规范要求时发出提醒。”

对于海外项目，设计各方跨专业、跨地域的协同是一项重大挑战。在KK项目中，设计人员来自不同国家和国内不同省份，设计协同和集成难度更高。林洋洋说：“我们采用ProjectWise搭建了在线协同工作平台，大大提升了协同设计效率，我们也统筹管理了国内外资源的调配。各专业工程参与方可以实时查看我们修改的模型，提高了审查流程的时效性和规范性。”

该项目位于乌干达的野生自然保护区，野兽出没无常，勘测难度高，工程量特别大，再加上新冠疫情的影响，测量人员出国成本也特别高。为此，中咨集团采用了无人机倾斜摄影技术，在ContextCapture软件平台上快速建立了全域实景模型，既节约了成本、提高了测量标准，也提供了有力的地形数据，让设计更精准、更高效。

iTwin数字孪生云平台为路线选择、征地拆迁以及整个项目管理带来了极大的便利。乌干达的土地性质比较复杂，有私人的、政府的、半私人半政府的，价格各有不同。中咨集团将有关数据输入iTwin云平台，结合调整的路线，可以一键查询新方案的资金使用情况，从而有效节约项目成本，更快推动项目进展。iTwin云平台具有轻量化处理能力，方便从各种终端上在同一平台可视化查看整个项目模型和多专业数据，带来了管理效率的提升。

鉴于其数字化的创新应用，由中咨集团、中交乌干达分公司、乌干达国家公路管理局联合提交的“KK项目”，在2022基础设施数字化光辉大奖赛中荣获“创始人荣耀奖”。

对于数字化的未来，林洋洋说：“我们在iTwin云平台上应用到了从设计到投资的初步结合，也体会到了效率和效能。我们正在大力发展数字化团队，加速打通数字化全产业链，形成咨询设计引领的集成化、数字化能力，去满足不同业主对数字化交付的要求。海外市场很大，疫情正在过去，市场也开始复苏，在咨询设计能力和数字化能力的融合发展中，我们会有更大的成就。”

中国市政西南总院提交的成都东西城市轴线二标段工程入围本次光辉大奖赛。该工程全长约11公里，包含全互通立交、普通桥梁、隧道、驿站等多种工程类型。城区段汽车通行最高可达每小时10万辆次，交通压力大，而且管线迁改困难；
山区段地形复杂，安全风险极高。

该院数字化中心总经理苏锋说：“我们一直在探索市政方向的数字化创新。结合本项目，我们要建设一套基于三维设计的交通市政方向标准化设计流程，既解决当前的项目建设难题，也为未来项目赋能。”

中国市政西南总院在设计过程中，首先结合BIM+GIS，形成了应用场景、应用监测、应用监控以及项目管理沙盘和看板，然后充分发挥各专业软件的优势进行设计与分析，并创建知识库。例如，利用CNCC BIM及OpenRoads软件建立道路桥梁工程元件库，对复杂市政管线进行碰撞检查与优化，自动输出桥梁隧道结构工程量，通过参数化构件更新桥隧模型，快速响应项目变更，结合Lumenrt的同步展示，实现了方案细节的高效率比选。

中国市政西南总院以数据赋能，对整个片区的城市管线做了详细分析，优化了设计，解决了碰撞问题；
进行交通仿真分析，解决现有交通堵点和堵点转移问题。苏锋说：“在此基础上，我们形成了一套完整的道路市政标准化协同设计流程，包括专业设计软件体系、设计组织架构及分工体系、协同设计体系、模型交付体系、设计质量管理体系等。在施工过程中，完成创新应用点7个、常规应用点6个，3D打印、沉浸投影等新技术尝试，在市政施工信息化手段管理上取得了实质性成果。”

数字化设计，为该项目节省交通成本30%；
配合施工20余次，现场指导施工12次；
解决碰撞132处，节约成本数百万元；
优化图纸102张，缩短设计周期10%；
最终交付BIM设计模型、施工模型、效果图、仿真漫游等各类数字资产。

作为成渝发展南线的重要组成部分，自贡市富荣产城融合带东西向贯穿自贡市全域，北接成都、东联重庆，是自贡市融入成渝地区双城经济圈的重要产业融合带，也是各管理方关注的旗舰项目。

自贡规划院使用Bentley OpenRoads等软件，建立开放式互连数据环境和数字化施工管理平台；
采用Bentley数字化解决方案，搭建道路、隧道、地质、市政管线等模型；
借助BIM可视化效果表现手段，对全线进行BIM三维设计，革新传统设计表达手法，使设计、施工方案与工程实际得到有效融合。

自贡规划院通过打造高度集成的宏观总控——BIM中心和指挥中心，提高了项目的整体管理能力。设计BIM模型、倾斜摄影模型导入指挥中心，并与卫星地图相结合，呈现GIS效果，为后续项目管理沟通提供场景支撑，针对BIM模型和地形数据，可以根据相对位置关系和坐标定位进行整合，实现基于BIM+GIS的场景还原，实现基于GIS的进度、安全等方面的可视化。指挥中心人员以此综合研判现场管理存在的问题，并通过数字指挥调度系统反馈至相关负责人，督促其整改完善，有效提高了项目后台管控水平。

自贡规划院副总工程师、市政所所长颜超说：“我们搭建了集成度更高的宏观总控——BIM中心和指挥中心，把互联网、BIM、物联网、GIS等先进数字化技术融合在一起，然后把项目的三维场景和模型进行叠加，从而实现对现场情况的点对点选取，还原不同情境的资料，如项目进度情况、质检情况、物资情况、投资进度情况等。同时，通过GIS和物联网技术进行挂接，项目相关信息包括人员定位、劳务实名制、视频监控等数据，都可以在监控中心进行实时调取和指挥。”

自贡规划院创新性地将BIM与电子档案进行了互联集成，这项技术的运用不仅是自贡市BIM+电子档案的试点示范项目，更是在四川省市政工程项目“BIM+电子档案”应用方向的首创。颜超说：“BIM+电子档案可以节约信息存储空间，大大减少了项目工作人员对纸质文档的依赖，也使得检索更加便捷。这项工程项目的所有资料都和BIM模型进行一一挂接，只要能在模型中点到的部分都可以对其相关资料进行检索，这样的检索方式比常规的人工检索和档案检索要方便快捷很多。记录留痕方便后期追溯，防止隐私泄露。”

综上，在规划设计阶段，规划设计与咨询单位既充分发挥了BIM和数字孪生等数字化建造技术的主流应用价值——实景建模、BIM+GIS场景、协同设计、碰撞检查、仿真分析、方案遴选、施工模拟等，又各自结合业务目标和项目特点积极创新，贡献了各具特色的丰富应用，展现了数字化建造技术的融合共生生态。数字建造之路就是融合共生之路，条条道路通向“智慧星球”的目标。

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