BIM%2BVR技术在高速公路安全管控中的应用.pdf

338 集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月Applications创新应用意义。2 BIM+VR技术的融合特点BIM和VR技术在高速公路安全管控中的融合，为管理人员和工程师提供了全新的工具和视角2。以下是BIM+VR技术在高速公路安全管控中的优势：（1）精确的建模和可视化。BIM技术通过构建高精度的三维模型，包括道路、桥梁、隧道、交通标志等各个要素，实现了对高速公路全过程的精确建模。这种精确建模可以帮助管理人员更好地了解项目的结构和组成，准确把握施工进度和安全风险。而结合VR技术，可以将这些模型以沉浸式的方式呈现，使管理人员和工程师能够在虚拟环境中实时观察和感受高速公路的实际情况。（2）实时协作与决策支持。BIM+VR技术为多方参与者提供了实时协作的平台。管理人员、设计师、施工人员等可以通过共享BIM模型和VR场景进行信息交流和沟通，共同制定和调整工作计划3。通过虚拟环境中的模拟和仿真，决策者可以更准确地评估各种工程方案的安全性和可行性，从而做出明智的决策，提高项目的整体安全性和效率。（3）风险预测和事故模拟。借助BIM+VR技术，可以对高速公路施工和运营过程中的潜在风险进行预测和模拟。通过对模型进行动态分析和仿真，可以发现并预测潜在的安全隐0 引言随着社会经济的快速发展和人民生活水平的提高，高速公路在现代交通中扮演着重要的角色。然而，高速公路的建设和运营面临着许多安全隐患和管理挑战，如施工安全、交通管理、事故预防等。为了应对这些挑战，建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）和虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术被引入到高速公路安全管控领域1。本文探讨BIM+VR技术在高速公路安全管控中的应用，以提高安全性和管理效率。1 研究背景S44康县至略阳高速公路望关至白河沟段工程是陇南市省级高速公路联络线之一，全长41.831km。该项目采用双向四车道高速公路技术标准，设计速度为80km/h，路基宽度为25.5m。工程设有5座互通式立交、1处观景台和1处服务区，以及28座桥梁和7座隧道，其中主线桥隧比例高达73%。同时，还将建设康县互通连接线，连接附近的康略高速、省道205线和天陇铁路，实现互联互通。预算总投资为82.21亿元，建设工期为4年。该项目的完成将形成快速通道，方便陇南市和康县通往陕西汉中，提升交通能力，改善出行条件，促进社会经济发展，并对完善省内高速公路网结构和推动旅游资源开发具有重要作者简介：金兆祥，甘肃省公路交通建设集团有限公司康县康略高速公路望白段项目管理分公司；研究方向：控制技术、信息技术应用。收稿日期：2022-09-26；修回日期：2023-05-22。摘要：阐述BIM+VR技术的融合特点，探讨BIM+VR技术在高速公路安全管控中的应用，通过BIM+GIS可视化综合管理平台，实现全景可视化、全生命周期的项目数据控制。关键词：计算机应用，建筑信息模型，虚拟现实，数据可视化控制。中图分类号：TP311.13 文章编号：1674-2583(2023)06-0338-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.150文献引用格式：金兆祥.BIM+VR技术在高速公路安全管控中的应用J.集成电路应用,2023,40(06):338-339.BIM+VR技术在高速公路安全管控中的应用金兆祥（甘肃省公路交通建设集团有限公司康县康略高速公路望白段项目管理分公司，甘肃 746500）Abstract This paper describes the integration characteristics of BIM+VR technology,discusses the application of BIM+VR technology in expressway safety management and control,and realizes panoramic visualization and full life cycle project data control through BIM+GIS visual integrated management platform.Index Terms computer application,building information model,virtual reality,data visualization control.Application of BIM+VR Technology in Expressway Safety Management and ControlJIN Zhaoxiang(Gansu Highway Construction Group Co.,Ltd.,Kangxian Kanglue Expressway Wangbai Section Project Management Branch,Gansu 746500,China.)Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月 339患，及时采取相应措施进行风险管控。此外，VR技术还可以进行事故模拟，让管理人员和工程师在虚拟环境中体验不同场景下的事故情况，从而加强对应急预案的制定和应对能力。3 BIM+VR技术在高速公路安全管控中的应用BIM技术在高速公路安全管控中的应用。（1）建立全线高精度施工阶段BIM模型。首先，利用BIM软件可以建立高精度的全线道路、桥梁和隧道三维BIM模型。这些模型不仅包括建筑元素的几何形状，还集成了与设计相关的数据，如材料属性、结构信息、施工工艺等。通过BIM模型，设计人员可以更直观地查看和理解设计方案，以及与项目相关的各种数据。其次，在工程建设过程中，各类业务活动会产生大量数据，如施工进度、材料管理、质量检查等。通过将工程项目的各种业务数据与BIM模型相结合，可以实现工程建设的信息化管理。工作人员可以通过BIM模型查看和分析工程项目的实时数据，及时调整工程进度和资源分配，提高工程管理的效率和准确性。此外，还可以将电子档案数据与BIM模型关联，实现档案数据的数字化管理和可视化展示。使得工作人员在BIM模型中直接查看和检索与特定构件或工程部位相关的电子档案，提高档案管理的效率和准确性。（2）案例寨子立交施工的模拟。在互通区的施工中，为了保障施工安全和最小化对交通的影响，可以利用BIM三维可视化技术对交通组织实施方案进行模拟和优化。首先，通过建立精确的BIM模型、集成交通相关的数据，如道路交通流量、车辆速度、交通标志和信号灯等。这些数据可以与模型的几何元素相结合，形成真实的交通环境模拟。其次，建设单位可以与交通运输部门和相关专家共同合作，利用BIM模型进行交通组织设计方案的制定和优化。基于模型中的交通数据和施工进度，可以模拟不同施工阶段的交通流量、交通瓶颈和安全隐患。通过模拟，可以评估不同方案对交通流量、交通安全和交通疏导的影响，找到最佳的施工交通组织方案。（3）创建BIM+GIS可视化综合管理平台。通过BIM+GIS可视化综合管理平台，可以实现全景可视化、全生命周期的项目数据管控、实时更新以及智能分析等需求。首先，通过将BIM模型与GIS技术相结合，可以在三维可视化平台上展示项目的空间信息和属性数据。BIM模型提供了详细的三维几何信息和构件属性，而GIS技术则能够提供地理位置和空间关系等数据。将二者结合，可以在统一平台上展示工程项目的全景视图，帮助项目管理人员直观地了解项目的空间布局、构件状态和变化情况。其次，BIM+GIS可视化综合管理平台可以实现全生命周期的项目数据管控。随着项目的实施和运营，可以通过平台对工程施工、进度管理、质量检查、材料管理等数据进行实时更新和管理。这样的数据管控能够帮助项目管理人员及时获取最新的信息，进行决策和调整，提高项目的执行效率和质量。另外，BIM+GIS可视化综合管理平台还具备智能分析的能力。通过整合大数据和智能分析技术，平台可以对项目数据进行深入挖掘和分析，提供实时的项目状态监测、预警和预测功能。VR技术在高速公路安全管控中的应用。（1）VR施工安全体验。该体验由一套包含VR头显设备和丰富施工安全体验内容的系统组成。通过戴上VR头显设备，用户可以沉浸式体验真实场景，安全事故的预测，从而评估潜在的安全风险并学习正确的预防措施。这种虚拟体验起到警示教育的作用，提高安全防范意识。用户可以在虚拟环境中体验各种常见的安全事故，例如交叉作业伤害、吊车倾覆伤害、火灾、坠落等，甚至包括安全帽、安全带、紧急救护、溺水等实际使用体验。通过这样的虚拟体验，用户能够更直观地了解安全事故的严重性，并学习到应对和预防事故的正确方法。（2）“隐患排查”互动体验。利用虚拟现实技术和互动游戏的方式，可以实现在学习中寓教于乐的理念。通过沉浸式的体验、互动性和个性化学习，学习者能够更加主动、积极地参与学习，提高学习效果和乐趣，同时解决传统学习中互动性、体验性和趣味性不足的问题。4 结语在高速公路建设阶段，BIM技术可以提供全线高精度施工阶段BIM模型，帮助管理人员准确把握施工进度和安全风险，同时实现施工组织模拟和三维技术交底，以及搭建BIM+GIS可视化综合管理平台，提高整体的工程管理效率。在高速公路运营阶段，VR技术可以进行施工安全体验、隐患排查互动体验和事故模拟体验，帮助管理人员和工程师更好地理解和预测潜在的安全隐患，并采取相应的风险控制措施。总之，BIM+VR技术融合在高速公路安全管控中，具有广阔的应用前景。通过充分利用BIM技术和VR技术的优势，能够实现高速公路建设和运营全过程的数字化管理和精细化管控，为高速公路安全提供更科学、更可靠的支持，进一步促进交通安全和经济发展的可持续性。参考文献1 王伟,张文彬,郭栋,张文胜.BIM+VR技术在高速公路设计与施工中的应用J.公路,2022,67(07):268-273.2 侯泽群.BIM技术在高速公路设计施工一体化中的应用研究D.江西：南昌大学,2022.3 王晓晓,曹洋锋.VR技术在高速公路建设中的应用J.智能建筑与智慧城市,2020(10):122-123.