基于3DE 系统的桥梁工程三维协同设计管理
基于三维实景模型公路桥梁BIM正向设计研究
基于三维实景模型公路桥梁BIM正向设计研究摘要：随着科学技术的发展，促进了我国BIM技术的发展，并在公路桥梁工程中得到了广泛的应用。
倾斜三维实景模型以其高空间精度、高分辨率、真纹理的优势在各行各业尤其是数字城市的建设中应用广泛;BIM技术包含丰富的建筑信息，是建筑管理功能的集大成者。
本文就三维实景模型公路桥梁BIM正向设计工作进行研究，以期为实景三维建设的相关应用提供借鉴。
关键词：BIM技术；倾斜摄影测量；三维实景模型引言BIM正向设计的思路是在设计过程中同步生成BIM模型，利用BIM模型的三维可视化优化设计方案，再利用模型自动出图出量，实现“先有模型，后有图纸”的正向设计过程。
BIM正向设计技术可以有效提升设计的效率和质量，生成的模型还可用于后续施工运维阶段的拓展应用，因此很有必要进行BIM正向设计的应用研究。
1BIM技术BIM基于数字化技术，提供完整的、与实际情况一致的工程信息库。
借助BIM模型，可提高工程的信息集成化程度，并提供工程数据交换共享平台，实现从规划、设计、施工和运营的全生命周期管理。
施工进度是现场真实施工阶段中安排的各个工序与时间顺序，以及各个工序的进度。
对BIM模型赋予时间属性，进行施工模拟，可视化展示施工过程和相关数据，为实现工程施工进度自动化监测提供技术支撑。
2基于BIM技术建立三维实景模型2.1设计方案优化利用BIM正向设计平台快速搭建多种设计方案BIM场景，并对各方案的路线指标、结构物长度、土石方数量、占地面积、工程造价等要素进行全方位、全过程比选。
凭借BIM技术三维可视化、数据联动、快速出图出量的优势，并在方案汇报中以其立体性、直观性取得了很好的效果，避免了反复进行方案汇报和调整的工作。
2.2空三加密的像点精度将待评定点位的坐标改正数假定为随机变量，可以使用最小二乘平差方法对其进行计算和解决，进而得到待评定点位坐标的理论精度。
图像像素的均方根是判断计算好坏的标准，只有像素的均方根在0.5像素之下，才能达到使用的精度。
基于3DE 系统的桥梁工程三维协同设计管理
基于3DE 系统的桥梁工程三维协同设计管理摘要：随着设计手段的智慧型与信息化，桥梁设计与建设中数据爆炸性增长与大数据管理是新时代对桥梁设计提出的新需求。
针对桥梁设计与建设的新需求，本文基于3DE系统，对项目大数据的三维协同设计管理方面展开深入研究。
最终提出了基于3DE平台的三维协同设计管理的具体流程及分析方法，指出三维协同设计的核心问题是土木建筑全寿命周期中的协同与信息一致性维护、并发控制、大数据传输。
重点解决了协同设计管理中的参考、变更和多大型版本管理的问题，实现了关联管理，为公司大型桥梁三维设计的应用奠定了基础。
关键词：桥梁工程；三维设计；协同设计；设计管理；3DE平台1 引言BIM 是建筑信息模型(Building Information Modeling)的简称，是土木建筑从基于点线面的二维表达向基于对象的三维形体与属性信息表达的转变。
协同设计方式下，分布在不同地点的产品设计人员通过网络采用计算机辅助工具协同地进行产品设计活动[1]。
协同设计可以实现实时交流，比传统设计方法更直观、更有效。
2 三维协同设计管理技术为了实现快速、顺畅、无误的交流，协同实时设计系统(real-time collaborative design system, RCDS)通常包含以下关键技术：一致性维护，并发控制，大数据量传输等[2]。
一致性可表述为协同实时设计系统中共享物体在各个协同者面前呈现状态的一致程度。
在分布式系统中，网络延时会导致不一致的产生。
并发控制技术的目的是解决多用户对共享物体并发操作时产生的冲突[3]。
土木建筑行业想要达到协同设计的目标，首要问题是要解决数据同源的问题。
土木建筑行业牵涉面广，牵涉方多，变更频繁，以上问题直接导致了各上下游专业数据变更的链式反应。
因此需要彻底解决这一问题就需解决数据的统一性问题。
协同实时设计系统数据通常非常复杂，对于大数据量传输存在网络带宽不足的问题。
现在主要采用模型简化和三维数据流传输等技术减少三维模型文件的传输时间。
桥梁信息管理中的三维技术及应用
桥梁信息管理中的三维技术及应用摘要：随着社会的发展和科技的进步，现代化信息技术已在各个行业都得到了应用。
三维技术在桥梁信息管理中的作用也越来越重要。
桥梁工程是一个周期长和施工复杂的大型系统工程，所以桥梁建设进度需要在施工之前制定。
在施工过程中，工程进度需要根据多方面的因素进行调整，同时在桥梁施工中还存在着施工技术之间的交叉作业，施工技术在桥梁施工过程中相互制约和相互联系。
因此，这就涌现出了大批的动态施工信息，这就需要对这些施工信息进行管理，而采用三维技术对桥梁信息进行管理，能使得桥梁施工效率得到提高，从而保证桥梁质量。
在桥梁信息管理中使用三维技术，可以让桥梁信息管理更加完善。
关键词：桥梁建设；信息管理；三维技术；信息化随着社会的飞速发展，衡量一个地区的生活水平和经济发展水平的重要指标就是交通发展情况，而周期长、投资大和管理复杂的桥梁建设工程是重点控制的交通运输项目。
由于桥梁施工信息管理极为复杂，加上桥梁在生活运输中的重要性，所以要使用能够提高项目管理质量和效率的信息化管理技术。
①随着信息技术和计算机网络技术的发展，桥梁施工信息可以通过三维技术在计算机上进行全面展示。
通过将现代的4D施工管理理论加入到桥梁信息管理中。
把施工信息添加到桥梁三维模型的载体中，对桥梁的各种数据进行管理，为桥梁工程管理提供准确及时有效的信息支持。
1桥梁信息管理桥梁施工成本管理、施工质量管理和施工进度管理都属于桥梁信息管理的内容。
桥梁施工成本管理是对桥梁工程建造初期的筹备直到桥梁竣工所需要的各种花费，对桥梁成本信息加以管理有利于减少建造成本。
施工质量管理是对桥梁施工过程中施工人员的技术性和安全性以及桥梁建造质量加以管理。
桥梁施工进度管理是桥梁相关的管理人员对桥梁筹备到桥梁竣工时期之间的工程状态都有着明确的了解，对施工进度的管理能够保证桥梁建设能够在既定的时间内完成。
2桥梁信息管理系统存在的问题2.1传统的桥梁信息展现形式无法满足当前桥梁建设需求在我国传统桥梁施工现场中，常常使用静态的网络图、表格和文字的形式对桥梁建设信息进行展示和管理。
0-基于BIM技术的三维数字化桥梁设计与管理_戴玮
５ 三维数字化设计发展存在的问题
（１）全 行 业 对 三 维 数 字 化 设 计 的 认 识 有 待 统 一 。 目 前 整 个 交 通 建 设 行 业 的 三 维 设 计 刚 刚 起 步 ，政 府 主 管部门、工程业主单 位、设 计 单 位 与 施 工 单 位 等 各 方 对 三 维 设 计 的 理 解 与 需 求 是 不 同 的 ，而 以 上 各 方 都 应 该是三维设计的 参 与 方，也 是 受 益 方。 因 此，在 交 通 行业发展三维数字化设计需要全行业对其有一个统 一的认识。
数字化虚 拟 工 程 移 交 是 三 维 设 计 发 展 的 必 然 结 果 ，因 为 传 统 的 二 维 图 纸 载 体 已 经 被 全 信 息 模 型 所 取 代 。 基 于 ＢＩＭ 技 术 的 桥 梁 工 程 设 计 产 品 是 一 个 包 含 了 各 阶 段 、各 参 与 方 所 需 信 息 的 核 心 数 据 模 型 ，这 就 需 要 针 对 不 同 信 息 接 收 方 制 定 不 同 的 产 品 交 付 方 式 与 标 准 ，交 付 方 式 与 标 准 的 确 立 ，标 志 着 三维设计阶段转向了三维信息化的施工与运营管 理阶段。 ４．５ 一 体 化 协 同 设 计 与 管 理 技 术
基于3DEXPERIENCE平台的钢桥主梁的BIM快速建模方法应用实践
基于3DEXPERIENCE平台的钢桥主梁的BIM快速建模方法
应用实践
王宁
【期刊名称】《城市道桥与防洪》
【年(卷),期】2022()12
【摘要】基于京雄永定河大桥项目,针对大桥钢主梁模型创建过程中存在的构件数量多、节点构造复杂等问题,以达索的3DEXPERIENCE平台为基础,使用“骨架+模板”的方式,配合3DEXPERIENCE平台中的知识工程模块,提出了快速建立参数化的钢主梁模型的建模方法。
该方法可大大的减轻了建模工作量,提高了工作效率。
【总页数】5页(P236-239)
【作者】王宁
【作者单位】北京市市政工程设计研究总院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U442.5
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基于三维协同设计平台的工程三维成果展示方法与技巧
具 备 较 强 的空 间想 象能 力 ，对 项 目成 果 汇 行 三维 成 果展 示 的 手段 和 方法 是 多种 多样 取 的 施工 工 艺 、各 方案 的 比选 、 建成 后 运
为此 ，亟 须 一 种直 观 、立 体 、逼 真 的工 程 有如 下几种 形 式。
式 ，如三 维 动 画等 就可 以满 足这 方面 的要 三 维模 型 （ 如图 ２ — １） ； 求。 三维 动 画 可 以将 物体 的 形态 、 空间 位 置 、表 面材质 、运动 过程 等直 观展 现 出来 ， 能够 在 工程 规 划设 计 初 期对 工程 的方案 比
选 、重 点 建筑 物 以及 工程 建成 后 的效果 进 行 仿真 模 拟 ，也可 以在工 程 具体 设 计过 程 中 ，把 深 入水 下 、地 下 、山体 等 无 法直 接 （ ２）剖 切 成 平 面 或 三 维 图纸 （ 如 图
程 设计 和 施工 为 实例 ，介绍 工程 三 维 动 画 展 示清 楚 ，其 三 维展 示成 果 应 包含 两 方 面
的内容 ： １） 对工 程 设计 进 行介 绍— — 技 术展 示
设 计人 员提供 参 考和借 鉴 。
尤其 对 大型 复 杂 的水利 枢 纽工 程 ，传 统 的
二 维 图纸 往往 难 以对建 筑 物各 部位 的形状 和 空 间位 置 进行 直 观描 述 ，需 要相 关人 员 报 、项 目审批 、设计 交底 等工作 造成 障碍 。 设 计 成 果展 示 方式 ，各类 三维 成 果展 示 方
根 据 工程 设 计 的 不同 阶段 ，有重 点 的
１ ． 工程三维成果展示 的主要型式
在 实 际 设 计 工 作 中 ， 对 具 体 工 程 进 的 ， 目前 ，工程 技 术人 员 采用 较 多 的主 要
BIM技术在市政桥梁施工管理中的应用 陈雪梅
BIM技术在市政桥梁施工管理中的应用陈雪梅发表时间：2020-06-02T11:52:36.067Z 来源：《基层建设》2020年第4期作者：陈雪梅[导读] 摘要：结合BIM技术，转变传统的施工管理理念，有利于攻克市政桥梁施工管理的技术问题，解决复杂建筑中的技术难点以及施工中可以规避的问题，提高桥梁施工行业的整体管理水平。
江苏华实市政建设集团有限公司江苏盐城 224000摘要：结合BIM技术，转变传统的施工管理理念，有利于攻克市政桥梁施工管理的技术问题，解决复杂建筑中的技术难点以及施工中可以规避的问题，提高桥梁施工行业的整体管理水平。
为有效的解决桥梁工程在施工管理所存在的问题，提升市政桥梁工程整体管理施工的质量，我国市政桥梁施工管理行业引进使用BIM技术，并取得了一定的效果。
本文首先介绍了我国传统桥梁施工管理工作的现行状态，并介绍了现阶段我国桥梁工程中BIM技术的主要应用，希望可以为我国桥梁工程施工管理行业发展起到一定的帮助作用。
关键词：市政工程；BIM技术；桥梁施工管理 1 BIM技术及优势概述BIM（BuildingInformationModeling）即建筑信息模型，是一个以三维数字技术为基础，集成了工程项目各种相关信息的工程数据模型，建立设计单位与施工单位之间的联系，提高设计质量，提升施工质量和效率。
BIM技术最早应用于建筑工程行业，随着桥梁建设信息化、精细化的要求，BIM技术也逐渐被应用于桥梁的设计与施工。
其主要技术优势有：①可视化：BIM可以将桥梁的二维平面图纸转化为三维立体模型，使得项目过程的设计、建造以及运营中所出现的沟通、讨论、决策都在可视化的三维立体模型下进行。
②协调性：BIM技术在桥梁设计、施工过程中可以协调设计单位与施工单位、桥梁施工过程中的各种关系。
③模拟性：通过4D、5D模拟，可以展现桥梁的实际施工过程、造价控制等，从而来制定合理的方案指导施工。
④优化性：通过BIM提供的桥梁结构间的几何信息、物理信息等对桥梁整体的施工方案及各个细节的施工流程进行改进和优化。
BIM+GIS技术在桥梁工程施工中的应用研究
BIM+GIS技术在桥梁工程施工中的应用研究
秦利;赵科;李鹏云
【期刊名称】《土木建筑工程信息技术》
【年(卷),期】2017(009)005
【摘要】首先分析BIM和GIS的技术特征,指出BIM与GIS的结合能够为桥梁施工过程信息管理提供从宏观到微观的形式展现,更好地实现桥梁施工过程数字化、信息化、可视化建设,进一步提升工程项目施工管理水平.然后,结合桥梁工程施工阶段的需求分析,本文采用C/S系统架构,实现了基于BIM+GIS的桥梁施工进度、质量、成本的三维数字化管理,将数据库技术、桥梁三维参数化建模、数据共享技术应用于桥梁施工过程管理,实现了桥梁施工过程由3D-BIM到5D-BIM的跨越,为管理者提供更有效的决策支持.最后,分析了工程管理信息化实施效果,并指出
BIM+GIS技术在工程建设中的应用前景.
【总页数】6页(P56-61)
【作者】秦利;赵科;李鹏云
【作者单位】中铁十二局集团第三工程有限公司,大同 037000;石家庄学院,石家庄050000;中铁十二局集团第三工程有限公司,大同 037000
【正文语种】中文
【中图分类】TU17;U44;TU71
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1.基于BIM+GIS技术的铁路桥梁工程管理应用研究 [J], 刘延宏
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基于3DE 系统的桥梁工程三维协同设计管理
发表时间：2019-09-09T12:12:19.860Z 来源：《科技新时代》2019年7期作者：冯洋1 郝雪丽2 冯明硕3
[导读] 随着设计手段的智慧型与信息化，桥梁设计与建设中数据爆炸性增长与大数据管理是新时代对桥梁设计提出的新需求。
（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安 710065
2.长安大学，西安，710064
3. 开封市通达公路勘察设计有限公司，开封，475003）
摘要：随着设计手段的智慧型与信息化，桥梁设计与建设中数据爆炸性增长与大数据管理是新时代对桥梁设计提出的新需求。
针对桥梁设计与建设的新需求，本文基于3DE系统，对项目大数据的三维协同设计管理方面展开深入研究。
最终提出了基于3DE平台的三维协同设计管理的具体流程及分析方法，指出三维协同设计的核心问题是土木建筑全寿命周期中的协同与信息一致性维护、并发控制、大数据传输。
重点解决了协同设计管理中的参考、变更和多大型版本管理的问题，实现了关联管理，为公司大型桥梁三维设计的应用奠定了基础。
关键词：桥梁工程；三维设计；协同设计；设计管理；3DE平台
1 引言
BIM 是建筑信息模型(Building Information Modeling)的简称，是土木建筑从基于点线面的二维表达向基于对象的三维形体与属性信息表达的转变。
协同设计方式下，分布在不同地点的产品设计人员通过网络采用计算机辅助工具协同地进行产品设计活动[1]。
协同设计可以实现实时交流，比传统设计方法更直观、更有效。
2 三维协同设计管理技术
为了实现快速、顺畅、无误的交流，协同实时设计系统(real-time collaborative design system, RCDS)通常包含以下关键技术：一致性维护，并发控制，大数据量传输等[2]。
一致性可表述为协同实时设计系统中共享物体在各个协同者面前呈现状态的一致程度。
在分布式系统中，网络延时会导致不一致的产生。
并发控制技术的目的是解决多用户对共享物体并发操作时产生的冲突[3]。
土木建筑行业想要达到协同设计的目标，首要问题是要解决数据同源的问题。
土木建筑行业牵涉面广，牵涉方多，变更频繁，以上问题直接导致了各上下游专业数据变更的链式反应。
因此需要彻底解决这一问题就需解决数据的统一性问题。
协同实时设计系统数据通常非常复杂，对于大数据量传输存在网络带宽不足的问题。
现在主要采用模型简化和三维数据流传输等技术减少三维模型文件的传输时间。
3基于3DE平台的三维协同设计管理
3.1 3DE平台架构
3DE平台所有数据以库/数据库形式保存在服务器中，并有相应的权限/版本信息。
3.2 3DE平台数据安全管理
3DE平台上所有的数据都存储在协同空间中。
协同空间是组成安全环境定义的重要组成部分。
当用户被加入到协同空间中的同时，用户就已经获得了读取的权限。
当用户在协同空间中创建数据，用户自动获得数据在协同空间中的对应权限，随着数据成熟度不断变化，数据的权限也不断变化。
协同空间按照保密等级分为4种：私有的，受保护的，公共的，标准的，见图1。
图1 3DE平台数据安全管理
3DE平台中不同的用户角色可以接触/创建/管理的数据类型是不同的。
1、Reader角色定义
访问设计和评估的数据。
访问系统中的数据最少需要有Reader的角色；可以创建收藏和文件夹等对象；可以访问“公开”的数据，不需要经过特别的授权；可以访问所属协同空间中的“工作中”和“冻结”状态的数据。
?
2、?Contributor角色定义
评估设计，但不能更改设计。
可以创建类似于ＤＭＵ审阅、干涉检查、结构分析、运动机构分析、可制造性仿真等对象；管理所属协同空间中的所有审查和仿真的数据。
3、Author角色定义
创建设计。
管理如装配模型、零件模型、图纸、零件、文档、ＰＰＲ资源和运动机构定义等对象；管理所属协同空间中被分配的所有设计数据；可以删除自己的“工作中”状态的数据，可以复制数据；可以在将自己的数据在“工作中”状态和“冻结”状态之间转换。
?
4、Leader角色定义
管理设计资源。
可以删除“工作中”状态的数据；导入导出3DXML数据，重复使用远程数据；发布和废弃设计数据或转移“冻结”状态设计数据的所有权。
同步产品结构到EBOM或同步EBOM到产品结构。
5、Owner角色定义
允许在所属的协同空间中对“已发布”的数据执行特殊的干预。
管理所属协同空间中的角色和人员；因为不属于应用角色组，所以不能
创建新数据和修改“工作中”的数据。
?
6、Administrator角色定义
管理和调整服务器参数。
管理系统服务器。
创建用户，创建协同空间，将用户分配到协同空间。
创建组织。
配置服务器应用环境。
?
3.3 3DE平台数据可用性
数据的成熟度有5个状态。
1、私有PRIVATE状态由用户创建，并拥有。
?2、工作中IN_WORK状态IN_WORK数据是完全可以修改的。
?3、冻结FROZEN状态FROZEN数据可以部分修改。
4、发布RELEASED状态RELEASED数据不能被修改，除了Owner可以受限地进行局部属性更新。
?5、废弃OBSOLETE状态OBSOLETE数据不能被修改。
具体如图2所示。
图2 数据的成熟度示意图
4结论
本文针对桥梁工程三维协同设计管理中存在的具体困难，提出了基于3DE平台的三维协同设计管理的具体流程及分析; 核心问题是土木建筑全寿命周期中的协同与信息一致性维护、并发控制、大数据传输等;基于3DE平台对土木建筑全寿命周期中的协同与信息的管理提出了平台架构、数据安全管理、数据可用性定义和数据/角色/协同性的应用方法。
以上重点解决了协同设计管理中的参考、变更和多大型版本管理的问题，实现了关联管理。
三维协同设计管理适应性强，可以有效推动三维设计工作的建设。
参考文献：
[1]吕振远, 田凌, 王巧玉. 实时协同设计技术及其支持系统[J]. 高技术通讯, 2005, 15(8).
[2]张雪平, 殷国富, 汪永超等. 实时协同设计并发控制机制研究[J]. 中国机械工程, 2005, 16(17).
[3]张军波, 魏生民, 李磊等. 协同设计中的模型同步机制研究[J]. 机械科学与技术, 2004(3):361-364.。