论文部分内容阅读
摘要：介绍国内外BIM技术发展状况以及在信息管理方面的应用状况；介绍BIM技术及特点；介绍BIM在桥梁管理系统中的设计应用。
关键词：BIM技术；桥梁管理系统；三维可视化技术；RBAC；
1、引言
1.1国外发展现状
BIM技术起源于美国，逐渐扩展到欧洲等发达地区。随着BIM技术的不断发展与应用，BIM技术优势愈加明显，国外对BIM技术研究也在不断深入。Renaud Banlande等开发了基于BIM技术的AEC（Architecture Engineering and Construction）信息管理系统、Bentley公司开发了基于中央信息模型数据库的建筑工程数据共享系统等等。国外学者的研究将BIM技术应用于建筑工程的施工、设备维护等领域，为国内BIM的研究方向提供了依据并奠定了理论基础。
1.2国内发展现状
随着我国桥梁建设不断扩大，桥梁投入运营后，其服役状态与结构设计、施工材料和工艺、竣工状态、运营情况、养护维修方式和频度等密切相关。所以日常桥梁检测和养护成为重中之重。
2、BIM简介
2.1 BIM概况
BIM（Building Information Model）技术是具有可视化、协调性、全生命周期性的一种管理模式。BIM信息技术常在工程建设行业中应用，它是以三维信息技术为基础，集成项目各阶段相关信息建立三维信息模型，进行项目的规划、设计、施工和运营管理。
2.2 BIM特点
（1） 可视化
信息操作都建立在可视化环境完成。可视化方式可以非常有效地表现三维设计，重复利用这些数据，省却在可视化应用中重新创建模型的时间和成本，增加结构分析或能耗分析应用。
（2）协调性
施工单位、业主、设计单位，无不在做着协调及相配合的工作。BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供出来。
（3）模拟性
BIM可以最大化的還原真实场景，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。
（4）参数化建模
BIM中图元是以构件的形式出现，构件的不同是通过参数的调整反映显示出来，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。
（5）优化性
BIM的基础上可以做更好的优化、更好地做优化。工程在设计、施工和维护上都需要不断的优化，而优化需要的是准确的信息，没有准确的信息做不出合理的优化结果，BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物变化以后的实际存在。这为优化提供的必要的条件。
（6）可出图性
BIM的出图不是传统意义上的提供了设计图纸，及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后的细节图纸。
BIM的二次开发是建立在BIM以上特点中信息管理平台的应用开发，项目管理系统可以大大提高生产效率，降低成本。
3、信息管理系统设计
3.1基于BIM的桥梁基础信息3D可视化
传统桥梁基础信息基本是表格形式和二维图形的形式，桥梁构件的连接处空间关系比较复杂，许多桥梁构造的细节信息不能清晰的展示在用户面前，这为用户对桥梁基础信息了解造成了不便。本系统将每座桥梁的基础信息以三维可视化形式存储起来以供用户查询使用。并且在每座桥梁基础信息三维显示过程中还可以查询到相应的数据信息，BIM展示和数据表格结合起来的设计可以提高用户的工作效率。BIM技术的应用可以将桥梁设计时的每层细节，桥梁构造之间的联系清晰的展现在用户面前如图1所示。
3.2基于BIM的桥梁病害信息3D可视化
传统的桥梁日常巡查检测中，对于每座桥梁病害的信息基本都是数据表格和二维图片形式，很多情况下由于角度问题无法看清图片所表示出的病害细节特点。而本系统的应用可以使病害在BIM建模的模型上通过3D可视化模式清晰显示出来，实现了病害信息的三维可视化。通过系统不但可以看到每座桥梁检测出来的病害所处位置、还可以看到该病害的类型、及以往所维修的记录等相关信息，为用户提供了交互式、可视化的分析统计工具。
3.3数据分析统计
根据数据库存储的桥梁信息和检测病害信息，本系统增加了历年数据分析和统计功能。并且分析和统计数据可以以图形方式导出。
3.4权限控制
权限管理使用了目前比较稳定的基于角色的权限访问控制（Role-Based Access Control）模式，在RBAC之中，包含用户users（USERS）、角色roles（ROLES）、目标objects（OBS）、操作operations（OPS）、许可权permissions（PRMS）五个基本数据元素，有效的将用户和角色分工合理分配，保证了用户权限的安全性和可扩展性。RBAC关系图如图2。
本系统以BIM技术为平台，利用BIM二次开发技术（Revit）的研究，设计实现了桥梁信息管理的三维可视化功能，在桥梁检测中发挥了很大的作用。
4、结束语
BIM技术在桥梁信息管理平台搭建上发挥了重要作用，大大提高了桥梁检测及养护作业的效率和效益，节约了检测养护时间和成本，实现了桥梁信息化管理。随着BIM技术研究的不断深化和计算机、网络技术的不断发展，BIM在桥梁养护中将扮演愈来愈重要的角色。
参考文献：
[1] 李文琪，李毅谦，李连友. 桥梁健康管理与桥梁信息管理系统[J] .第八届中国高速公路信息化管理及技术研讨会论文集，2006 年6月.
（作者单位：天津市交通科学研究院）
关键词：BIM技术；桥梁管理系统；三维可视化技术；RBAC；
1、引言
1.1国外发展现状
BIM技术起源于美国，逐渐扩展到欧洲等发达地区。随着BIM技术的不断发展与应用，BIM技术优势愈加明显，国外对BIM技术研究也在不断深入。Renaud Banlande等开发了基于BIM技术的AEC（Architecture Engineering and Construction）信息管理系统、Bentley公司开发了基于中央信息模型数据库的建筑工程数据共享系统等等。国外学者的研究将BIM技术应用于建筑工程的施工、设备维护等领域，为国内BIM的研究方向提供了依据并奠定了理论基础。
1.2国内发展现状
随着我国桥梁建设不断扩大，桥梁投入运营后，其服役状态与结构设计、施工材料和工艺、竣工状态、运营情况、养护维修方式和频度等密切相关。所以日常桥梁检测和养护成为重中之重。
2、BIM简介
2.1 BIM概况
BIM（Building Information Model）技术是具有可视化、协调性、全生命周期性的一种管理模式。BIM信息技术常在工程建设行业中应用，它是以三维信息技术为基础，集成项目各阶段相关信息建立三维信息模型，进行项目的规划、设计、施工和运营管理。
2.2 BIM特点
（1） 可视化
信息操作都建立在可视化环境完成。可视化方式可以非常有效地表现三维设计，重复利用这些数据，省却在可视化应用中重新创建模型的时间和成本，增加结构分析或能耗分析应用。
（2）协调性
施工单位、业主、设计单位，无不在做着协调及相配合的工作。BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供出来。
（3）模拟性
BIM可以最大化的還原真实场景，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。
（4）参数化建模
BIM中图元是以构件的形式出现，构件的不同是通过参数的调整反映显示出来，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。
（5）优化性
BIM的基础上可以做更好的优化、更好地做优化。工程在设计、施工和维护上都需要不断的优化，而优化需要的是准确的信息，没有准确的信息做不出合理的优化结果，BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物变化以后的实际存在。这为优化提供的必要的条件。
（6）可出图性
BIM的出图不是传统意义上的提供了设计图纸，及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后的细节图纸。
BIM的二次开发是建立在BIM以上特点中信息管理平台的应用开发，项目管理系统可以大大提高生产效率，降低成本。
3、信息管理系统设计
3.1基于BIM的桥梁基础信息3D可视化
传统桥梁基础信息基本是表格形式和二维图形的形式，桥梁构件的连接处空间关系比较复杂，许多桥梁构造的细节信息不能清晰的展示在用户面前，这为用户对桥梁基础信息了解造成了不便。本系统将每座桥梁的基础信息以三维可视化形式存储起来以供用户查询使用。并且在每座桥梁基础信息三维显示过程中还可以查询到相应的数据信息，BIM展示和数据表格结合起来的设计可以提高用户的工作效率。BIM技术的应用可以将桥梁设计时的每层细节，桥梁构造之间的联系清晰的展现在用户面前如图1所示。
3.2基于BIM的桥梁病害信息3D可视化
传统的桥梁日常巡查检测中，对于每座桥梁病害的信息基本都是数据表格和二维图片形式，很多情况下由于角度问题无法看清图片所表示出的病害细节特点。而本系统的应用可以使病害在BIM建模的模型上通过3D可视化模式清晰显示出来，实现了病害信息的三维可视化。通过系统不但可以看到每座桥梁检测出来的病害所处位置、还可以看到该病害的类型、及以往所维修的记录等相关信息，为用户提供了交互式、可视化的分析统计工具。
3.3数据分析统计
根据数据库存储的桥梁信息和检测病害信息，本系统增加了历年数据分析和统计功能。并且分析和统计数据可以以图形方式导出。
3.4权限控制
权限管理使用了目前比较稳定的基于角色的权限访问控制（Role-Based Access Control）模式，在RBAC之中，包含用户users（USERS）、角色roles（ROLES）、目标objects（OBS）、操作operations（OPS）、许可权permissions（PRMS）五个基本数据元素，有效的将用户和角色分工合理分配，保证了用户权限的安全性和可扩展性。RBAC关系图如图2。
本系统以BIM技术为平台，利用BIM二次开发技术（Revit）的研究，设计实现了桥梁信息管理的三维可视化功能，在桥梁检测中发挥了很大的作用。
4、结束语
BIM技术在桥梁信息管理平台搭建上发挥了重要作用，大大提高了桥梁检测及养护作业的效率和效益，节约了检测养护时间和成本，实现了桥梁信息化管理。随着BIM技术研究的不断深化和计算机、网络技术的不断发展，BIM在桥梁养护中将扮演愈来愈重要的角色。
参考文献：
[1] 李文琪，李毅谦，李连友. 桥梁健康管理与桥梁信息管理系统[J] .第八届中国高速公路信息化管理及技术研讨会论文集，2006 年6月.
（作者单位：天津市交通科学研究院）