BIM加GIS新概念
公路建设领域在这一主题之下亦默默开拓。最初，是将用于建筑的BIM（Building Information Modeling建筑信息模型）技术拿来为单体的桥梁、隧道等结构物建立3D信息模型，比如，港珠澳跨海连岛大桥、厦门的翔要隧道、上海的海底隧道等世界级公路结构物工程都应用了BIM技术。BIM技术最大的好处是把复杂的事情变简单，把专业的工作变得更加“业余”。使工程建设中大量抽像的数据依附在直观的立体模型中，人的判断和操作变得简单、可视。颇似计算机从传统的DOS命令变成可视的WINDOWS视窗系统，专业的Basic语言变成业余的“点击”，这一革命性的转变使高门槛的计算机变成普罗大众的工具。同样，在操作BIM信息模型的时候，你不必懂得CAD制图，只要认得桥墩、梁板、隧道的样子，便可轻易点击进入任何一个结构物、零件的信息之中，进度、变更、安全等数据变成更容易理解的形体和画面。这一形像化的信息数据库一旦建立，将服务于工程项目的全寿命周期，对后期的养护运营发挥着同等效用。
公路作为一个线性的建筑结构，涉及到地理的跨度，建立一条公路的信息数据库的难度远大于一栋单体建筑。特别是对于陕西这样一个多山、沟壑梁峁纵横、地形复杂的省份，如果能将结构物的信息模型与GIS（Geographic Information System地理资讯系统）结合起来，就显得非常有意义了。
正在修建的柞水至山阳高速公路，在省政府倡导创新管理模式的要求下，敢想敢做，努力尝试，首次将BIM与GIS两项技术结合起来，构建了一个完整的多维数据系统。记者近日采访了这一全新的信息技术对工程管理模式的改进。
系统的建立与数据的采集上传
在柞水到山阳高速公路建设管理处的数字化室，记者看到高速公路建设的细节一幕幕呈现在大屏幕上。二维图纸变成三维模型，虚拟桥梁、隧道拔地而起，大到边坡和隧道洞口的地形、阻碍线路的拆迁物，小到一根钢筋一颗螺栓，都在屏幕中呈现出来。点击任何一处结构物，便弹出相关的信息数据表格窗口，可以查看该结构物的数据信息、工艺、所需混凝土的方量等等，用简单直观的方式解决了技术交底、计量、支付等问题。负责数字化室的是质量安全科的马宇，他告诉记者，这套系统以7D的视角实现了五大功能模块，即：三维模型、进度管理、费用管理、质量管理、征地拆迁。“7D”是在三维模型的基础上，把每一个功能模块当做一个维度，这样就会从三维的模型丰富成七维的立体空间。他说着就展示了现场1标夜珠坪立交的3D模型，已完成的桥梁和隧道显示为实体，桥隧相连处仍为透明状的是尚未完成的结构物。在隧道内部遍布的红色圆柱则是发生了变更的部位，监理单位和管理处审批通过后，这些变更会以红色的模块在系统中显示出来，更加醒目和形象。点击变更部位会出现变更的申请人、批复者、盖章等全套手续，可立即查找到源头。再打开2标的线路图，在胜利村大桥的部分墩柱处，有几处红色的不规则长方体，这是拆迁断点的拆迁物，能直观的看到拆迁物与线路的位置关系及影响的工程量。
在三维模型中点开了GIS数据，地理坐标一目了然，沿线实际的地形地貌顺势而出，直观地展示了线路与地形的位置关系。点击山体的等高线，可以立即看出公路结构物的高程海拔。至于混凝土方量的计量，那就更简单了，系统会算出结构物的体积，对于方方正正的部件还看不出什么优势，但是对于形状结构复杂的结构物来说，这功能太实用了，不必会解几何难题，一键出数据，简单准确。
那么，这些实时变化的施工信息是如果采集并上传到管理处的中央服务器中呢？
系统初期建立时，利用无人机倾斜摄影技术，采集了沿线的地形地貌，做为BIM搭建的基本框架平台。管理处为全线13个标段引入了BIM系统的网络专线，每个标段的施工单位也都建有一个数字化室，以他们各自的帐户登录，便可上传数据，查看本标段的所有信息。档案室的工作人员可以用自己的电脑联接系统，上传和下载数据。在1标的档案室，记者看到几位技术员面前摆着一叠厚厚的报表，正在忙碌地上传大量数据，这些终端工作人员每隔一到两周就会录入一次数据。“如果数据全靠施工单位录入上传，能保证准确度吗？”记者产生了疑问。
看见试验室和梁场的情况便打消了疑问。BIM系统的终端还包括管理处在试验室、梁场、隧道、桥梁等关键环节安装的摄像头和传感器。当施工单位开始做试验时，摄像头自动启动，试验全程自动上传到系统中，影响工程质量的试验环节被管理处实时掌握。梁场安装有4个摄像头监控制梁过程，关键梁板上安装有传感器，将梁板制作过程中包括时间、温度、用料等数据上传系统。隧道掌子面与防水板台车也各有摄像头。系统还配套开发了监理电子日志和施工电子日志，这套子系统由监理人员及施工人员每天填写工作内容，并将相关影像资料上传系统永久保存，按月打印成册存档，不仅实现内业资料纸质版及电子版的双向留存，也实现了内业资料全过程的查询与追溯。该子系统还开发了手机APP软件，施工人员打开手机就能上传施工日志。这样，无数的终端就与管理处那台巨大的服务器连接上了。
远程操控 分析数据 优化工程
BIM系统的应用极大提高了管理的效率，减少了人员的工作量。比如说，以往的日常巡查，在隧道尚未贯通前，从2标到6标要走省道307，翻越秦岭的崇山峻岭，巡查一趟，早出都不一定能晚归。管理人员的车辆堵在路上，不仅耽误事，也增加了施工运输车辆的交通负担，在修建柞山高速的过程中，省道始终正常运营，堵车是家常便饭。现在从BIM系统中直接发现某个标段的问题，可以直达现场问题地点，或者电话解决，办事效率更高，人员动身的次数和时间更经济。在办公室管车的小伙子告诉记者，以前项目上用车数量多、时间长，现在感觉能减少一半的用车量。记者在现场观察，施工进度有条不紊，人员的确是比从前少很多。数据监控到位，打破了空间对人们活动的局限性，今后，公路施工现场的管理将以远程操控为发展趋势。
施工现场采集的大量数据，不仅使管理变得方便，更有利于发现问题。BIM系统在柞山项目应用一年多以来，通过大数据的智能分析，在蓝图阶段就发现了不少设计中的问题，使工程人员能及时提出优化方案，避免在工程中的返工、变更。这套系统节约的不仅仅是时间和人工，还有优化变更的费用。
工程还没有最终结束，其成效难以估量，然而，BIM系统应用的价值在未来却是不可限量的。它将留给公路运营管理一笔宝贵的信息资产。建设中采集的数据将全部移交运营公司，服务于养护管理，以同等的效力提高养护工作的决策力，随着新情况这套系统将不断添加新数据，实现动态管理。
柞山这套独特的BIM系统当然引起了注意，省厅科技处、交通运输部相关人员都去参观过，更有其他公路建设项目前来取经，跃跃欲试。该项目已经申请了省厅今年的科研课题项目。今年1月份，交通运输部出台了《推进智慧交通发展行动计划（2017-2020年）》，是实现交通运输信息化“十三五”发展规划的一部分。计划提出到2020年逐步实现的目标，第一条便是：“在基础设施智能化方面，推进建筑信息模型BIM技术在重大交通基础设施项目规划、设计、建设、施工、运营、检测维护管理全生命周期的应用。”
在智慧交通发展的道路上，陕西的柞山项目走在了前头。
