魏林金

(江西省交通设计研究院有限责任公司，江西 南昌 330000)

1 应用背景

2017年，交通运输部提出了“提升公路设计水平”的目标，其中，对于公路设计阶段，要求提升设计水平，鼓励和促进工程设计人员直接利用BIM技术进行设计，在公路初步设计阶段，要统筹应用BIM技术和GIS技术进行方案研究和论证，提高方案比选的全面性和针对性。

为了满足基于BIM正向设计的需求，本文提出了一套“公路三维BIM正向设计系统”提供基础平台。

2 系统总体设计

系统采用C#语言开发，首先根据地形图DEM数据和高分辨率影像建立三维地理信息环境，按精确地理位置坐标建立公路BIM模型，通过构建delaunay三角网形成填缝模型，使得大规模海量地形与公路BIM模型无缝叠加，形成一体化公路BIM模型，实现在BIM模型上完成土方量分析、设计数字化信息采集等工作，最后提取BIM模型的数字化信息，完成BIM的数字化交付，总体框架如图1。

图1 基于BIM+GIS的道路参数化设计系统整体流程图

3 子系统设计

3.1 公路BIM+GIS快速建模子系统

系统能够直接生成三维定线模型、实现物体的构件化并对模型实现自动编码。

3.2 公路BIM+GIS实时三维交互式选线子系统

系统采用人工交互的方式在三维地理地理场景中实现道路的实时定线，通过调整路线纵坡、横断面，得出最终选线方案，并实时计算工程量、自动生成工程数量表。

3.3 基于人工智能的路线优化子系统

系统采用计算机人工智能算法来实现路线优化，在已选定的总体走廊带路线方案中，通过约束条件对一些细部方案进行优化，让计算机寻找最优方案提供给设计者参考，这样不但能尊重选线者的意愿，又可以使得方案更加精确，总而节约工程造价，提升设计质量。……