關(guān)鍵詞： 數(shù)字孿生、低代碼平臺(tái)、BIM模型
編者按：高速公路是現(xiàn)代交通建設(shè)的重要組成部分，數(shù)字孿生和BIM技術(shù)的應(yīng)用，為高速公路工程建設(shè)提供了更有效、更精確的信息化管理手段。本文將介紹高速公路數(shù)字孿生結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用方案，并以廣州天翎實(shí)施的南中高速數(shù)字孿生解決方案為例，探討其實(shí)踐效果。
一、高速公路工程項(xiàng)目數(shù)字孿生結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容
數(shù)字孿生（Digital Twin）是一種模擬物理系統(tǒng)或過(guò)程的虛擬模型，通過(guò)與實(shí)際物理系統(tǒng)或過(guò)程的交互，可以實(shí)時(shí)更新數(shù)字模型，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行仿真和預(yù)測(cè)。BIM（Building Information Modeling）則是一種數(shù)字化的建筑信息模型，通過(guò)三維建模和可視化技術(shù)，對(duì)建筑工程進(jìn)行全面的信息管理和協(xié)作。
高速公路工程項(xiàng)目數(shù)字孿生結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用，主要包括以下內(nèi)容：
建立數(shù)字孿生模型：通過(guò)BIM技術(shù)將道路、橋梁、隧道等各個(gè)構(gòu)件建模，形成數(shù)字孿生模型。同時(shí)，還可以將環(huán)境、交通流量、天氣等多種因素模擬進(jìn)去，形成更加真實(shí)的模型。
實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生模型與物理世界的交互：利用傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備等技術(shù)手段，將實(shí)際物理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)字孿生模型中，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。
基于數(shù)字孿生模型進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化：通過(guò)數(shù)字孿生模型所提供的數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行各種預(yù)測(cè)和優(yōu)化工作，如交通流量、路面狀況、建筑結(jié)構(gòu)等方面的預(yù)測(cè)和優(yōu)化。
支持智能決策和管理：數(shù)字孿生模型的實(shí)時(shí)更新和數(shù)據(jù)分析，為決策者提供了更準(zhǔn)確、更及時(shí)、更全面的信息支持，實(shí)現(xiàn)更加智能化的管理和決策。
2、 南中高速數(shù)字孿生解決方案
①項(xiàng)目背景
南中高速項(xiàng)目是粵港澳大灣區(qū)重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，由廣州交投集團(tuán)承建的南中高速項(xiàng)目TJ01合同段全長(zhǎng)5.4KM，項(xiàng)目起點(diǎn)位于南沙區(qū)萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)。
該項(xiàng)目互通交叉疊加極為復(fù)雜，受管線征拆，對(duì)項(xiàng)目部施工組織策劃提出了更高的要求。針對(duì)項(xiàng)目施工組織復(fù)雜特點(diǎn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目前期就引入BIM技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)BIM模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了全面深入的圖紙復(fù)核，提前暴露項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題。通過(guò)BIM技術(shù)及數(shù)字孿生理念的引入，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)深入施工應(yīng)用，集成多職能、多物理量、多尺度、多施工場(chǎng)景的仿真過(guò)程，讓團(tuán)隊(duì)在實(shí)踐中提升了施工技術(shù)應(yīng)用水平，從而提高了決策效率。
②項(xiàng)目?jī)?nèi)容
數(shù)字孿生解決方案已經(jīng)成功應(yīng)用于南中高速1標(biāo)段等多個(gè)項(xiàng)目中。具體方案包括以下幾個(gè)步驟：
? 建立數(shù)字孿生模型：利用BIM技術(shù)對(duì)南中高速1標(biāo)段的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行建模和組合，形成數(shù)字孿生模型。針對(duì)項(xiàng)目施工組織復(fù)雜特點(diǎn)，在建設(shè)前期就引入BIM技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)BIM模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了全面深入的圖紙復(fù)核。
? 針對(duì)道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析：通過(guò)數(shù)字孿生模型，可以進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真分析，包括荷載響應(yīng)、位移變形等方面。
? 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警：通過(guò)傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備等技術(shù)手段，將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)字孿生模型中，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的智能監(jiān)測(cè)和預(yù)警。
? 支持智能決策和管理：通過(guò)數(shù)字孿生模型所提供的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了高速公路工程建設(shè)過(guò)程中的智能決策和管理。
? 完成后續(xù)優(yōu)化工作：基于數(shù)字孿生模型提供的數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行后續(xù)的優(yōu)化工作，如橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、路面材料的優(yōu)化選擇等方面。
廣州天翎實(shí)施的南中高速1標(biāo)段數(shù)字孿生解決方案，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字孿生模型與物理世界的實(shí)時(shí)交互，有效提高了設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)環(huán)節(jié)的效率和質(zhì)量。同時(shí)，數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，也為高速公路工程在智能化、數(shù)字化方面邁出了重要一步。
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