【本文在交通运输部公路与水运BIM技术政策相关调研工作的基础上，对目前与公路行业BIM解决方案相关的软件厂商、CAD平台与软件产品等情况进行调查说明；并在阐述分析公路工程专业特点和面临困难的基础上，从适合公路行业专业特点与技术现状出发，就BIM 平台选择、公路BIM解决方案对比等进行分析论述；最后总结了笔者对公路工程领域BIM技术发展的观点与认识。】 本文重点对中交一公院纬地软件提供的公路三维数字化设计与BIM解决方案进行综合说明。据笔者了解，纬地软件是目前国内公路与交通工程勘察设计领域应用最广泛、技术发展最快的国产专业CAD软件，同时也是国内较早基于BIM技术核心，开展公路三维数字化设计技术、BIM模型构建技术、工程仿真分析平台技术和数字化交付平台技术等方面研发与探索的国内专业软件。 一、中交一公院纬地软件概况
纬地软件是依托我国最大的公路勘察设计与咨询企业—中交第一公路勘察设计研究院有限公司，经过近二十余年持续研发集成的、针对公路工程及相关专业的辅助设计系列软件。该系列软件包括：公路与铁路路线三维集成设计CAD、挡土墙设计CAD、公路与铁路路基设计CAD、涵洞设计CAD、隧道设计CAD
、土石方调配系统、交通工程与沿线设施设计CAD、路线交通安全分析、数字交通与工程仿真平台、以及工程地质CAD系统等。
纬地软件并非国产道路专业方向唯一的CAD软件，但是经过近二十余年的市场化发展，纬地软件以领先的软件研发技术、准确的工程理解与勘察设计经验、系统完整的道路解决方案、优质高效的售后服务等优势，已经成为公路专业方向应用最普及、覆盖专业最全的软件解决方案。据了解，纬地软件在国内公路勘察设计市场中的占用率达到95%以上。同时，纬地软件在市政、铁路、林矿、水电等行业也拥有较高的市场份额。国内铁路、水电、林矿等各大型勘察设计单位均
陆续引进了纬地软件，进行水电站区、厂矿区等的各级道路设计。据不完全统计，每年采用纬地软件完成的各级公路设计任务达到上万公里以上。
随着我国工程建设企业走出去、国际化的发展进程，中国企业在非洲、东欧、东南亚等国家和地区，承担了一系列大型工程设计与建设项目。纬地软件跟随这些企业，也已经在世界范围内近三十多个国家的高速公路、城市道路、厂矿和水电站等厂区道路设计中得到广泛地应用。
二、纬地软件采用的CAD和BIM平台
在中交一公院纬地系列软件中，凡是与交互式设计和制图有关的软件产品，均采用美国欧特克公司的A
utoCAD 作为CAD交互平台，为用户提供图形交互和编辑、图纸输出的环境。在CAD平台选择上，纬地软件与目前国际、国内工程专业的辅助设计软件是相同的，这不仅符合国际、国内工程CAD平台大的市场发展趋势，而且主要源于AutoCAD CAD平台具有更好的开放性，能够支持大型专业化软件开发的条件。
但是，纬地软件早已经不是简单的autocad CAD平台上的二次开发软件，也不是单一功能的路线设计软件，而是对公路、铁路及相关专业辅助设计的一整套的解决方案。纬地系列软件对于工程设计中详细的专业计算分析、结构计算分析、海量数字地面模型处理等功能，均是完全脱离CAD平台的。例如：对于数字交通与工程仿真分析方面，挡土墙结构分析计算，路线安全性分析计算，工程地质建模等，均是基于自主研发三维仿真平台进行数据处理、计算分析和实现三维仿真的。
三、纬地公路设计与BIM解决方案主要功能
中交一公院纬地软件对公路及沿线各类设施进行设计与BIM自动建模的解决方案，包括下图所示的软件产品和功能模块。这些软件产品之间以公路路线为主体和轴心，协同完成公路路线、路基、涵洞、隧道、支挡构造物、交通工程与沿线设施、路线安全分析、以及工程地质多专业协同设计与BIM建模的。
概括起来，中交一公院纬地软件提供的公路BIM解决方案的优势和特点主要
在于以下几个方面：道路bim
1.能够实现公路及相关构造物的多专业三维设计（覆盖专业最全）
经过近20年的持续开发和创新，纬地道路解决方案已经覆盖到公路建设项目的各个专业和领域，包括路线、路基、土方、桥隧涵、支档构造物、交通与安全设施、路线安全分析、工程仿真模拟、工程地质建模等多专业领域，能够满足各级公路多专业三维设计、仿真分析与评价等实际需求。国内公路勘察设计市场相比于其他行业，市场化和开放性是最早的。全国各地、各级公路勘察设计企业在选择辅助设计软件时，能在国际化的工程软件供应商之间，能够在近二十年的持续关注中，“低头”最终选择了国产的纬地系列软件，说明“专业实用、集成化程度高、可持续发展”等才是他们关注的重点。
中交一公院纬地软件解决方案架构组成
2.实现了符合公路勘察设计特点的“数据协同设计”模式
充分结合公路主体与相关结构物工程勘察设计的专业特点，纬地软件在行业内首先以“同一基础数据、同一计算核心、同一项目管理、分专业共享与集成”的方式，实现了公路多专业勘察设计的协同化设计，即“数据协同设计模式”。纬地系列软件的模块划分，充分结合了公路勘察设计行业内部专业划分与公路项目勘察设计的常规流程，各专业既可独立设计，又可共享基础数据、共享项目更新信息。对于各级公路勘察设计企业而言，在路线总体人员，采用纬地软件完成路线选线与设计之后，桥隧涵、路基与交通工程等相关就可以直接基于同一套基础数据和同一个项目环境进行各专业的设计任务。因而，公路勘察设计企业反馈，采用纬地软件进行公路及相关结构物设计，集成化效率是最高的。相对于有专业
“多人同时设计一张图”的协同设计方式，数据协同设计方式显然是更适合公路及相关专业勘察设计的习惯和专业特点。
纬地软件解决方案应用的主要流程
3.在多专业三维协同设计的同时，实现了BIM自动建模
中交一公院纬地软件对工程三维数字化设计与交付领域的探索从未停止过。早在2000年左右，纬地软件就攻克了海量数字地面模型（DTM）的技术瓶颈，率先在我国公路行业中推广路线选线和几何设计
的三维化。数字地面模型是公路、铁路等线性工程勘察设计从两维走向三维化的里程碑，而纬地软件独立处理数字地面模型的能力（可处理的数据量和处理速度等），其处理海量数据的效率是远远超过欧特克、奔特力对应的软件产品的。
目前，在公路路线和多专业三维协同设计的基础上，纬地软件还能够根据各设计阶段的设计深度，自动输出公路主体和相关设施、构造物的BIM模型。也就是实现了三维设计与BIM模型自动构建的一体化。而这正是工程师们对BIM理念在规划设计阶段应用的最高目标之一。由于BIM模型与三维设计是基于共用的专业软件技术和数据核心的，设计与建模的一体化与手工或采用其他软件工具“翻模”比较，不仅建模的速度效率大幅度提高，而且能够确保BIM模型与设计成果
的高度一致性。
后续，中交一公院纬地软件已经在陆续开发各类工程模型的属性自动赋予和关联技术。因为，要使得工程BIM模型的每一个部件都具有唯一的可辨识的数据编码、独立的属性信息、甚至与施工工艺相关的信息等，远不是通过手工编辑、添加关联的方式就可以实现的，其工作量也是极其巨大的。
4.提供适合国际性工程的成果输出解决方案，并提供定制开发服务
结合中交一公院承担的大型国际性工程勘察设计项目，纬地软件已经突破了工程CAD软件长期受制于
不同设计习惯、不同语言文字、不同成果表达习惯等方面的技术瓶颈，即适合某一国家和地区的专业软件，到其他国家和地区则难以适用习惯的困难。最为典型的是由中交一公院等单位承担的阿尔及利亚东西高速公路、由中交铁道设计院等承担的北非蒙自铁路等设计与建设项目。纬地软件根据这些国际工程项目勘察设计需求，进行了大规模的软件技术定制和开发。纬地软件独创的“智能布线”和“智能模板设计”等技术功能，彻底解决了在相同的工程设计原理和数学模型的前提下，执行不同国家和地区设计规范、采用不同语言文字和成果表达习惯的带给勘察设计单位的关键技术难题。实现了采用纬地软件完成一个公路或铁路项目的专业设计，马上就选择性输出多种语言文字、多种成果表达习惯的图纸。纬地软件在国际化、通用性方面已经取得质的飞跃，这也成为中交一公院等企业能够顺利承揽并高质量完成国际性勘察设计项目的重要法宝之一。
5.能提供相对成熟的BIM设计成果交付平台和技术
在2007年，中交一公院就结合安徽岳西至潜山高速公路项目，首次构建并掌握了“数字公路平台”系统和技术，获得中国公路学会一等奖；而后，又陆续结合广东省湛江至徐闻高速公路、包茂高速公路粤境段实现了基于BIM理念的工程数字化交付。在其他工程行业尚未开始讨论BIM概念的时候，中交一公院和纬地软件已经探索成功了基于BIM理念的，公路多专业三维协同设计技术和模式，已经探索成功了基于BIM的工程数字化、信息化成果提交技术——即“数字公路基础信息平台”构建技术。
从BIM技术服务与工程全寿命周期的目标来看，“数字公路基础信息平台”构
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