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原文传递基于BIM的道路线形设计及安全评价

论文题名：	基于BIM的道路线形设计及安全评价
关键词：	公路线形设计;安全评价;建筑信息模型;运行速度;三维空间视距
摘要：	公路线形是由平面线形、纵断面线形和横断面共同确定的三维立体线形。在当前的公路线形设计中，平面线形设计、纵断面设计和横断面设计三者之间难以实现动态关联，并且这种平面设计缺乏三维可视化效果。同时，线形设计在满足设计规范的情况下，仍然有可能因为不良的组合设计形成交通安全隐患，而利用平面视距检查线形安全的传统方法忽略了平纵线形组合的影响，不能全面地评价道路的线形安全。　　BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）是在计算机辅助设计(CAD)、云计算、大数据、互联网等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术，它是工程项目全生命周期的数字化承载和可视化表达，具有可视化设计、参数化设计、协同化设计、模拟分析、优化设计的特点，这为解决当前公路线形设计和线形安全评价提供了新的方法。　　论文将BIM技术应用于道路线形设计及线形安全评价，论证了BIM技术应用于公路线形设计和线形安全评价的实现途径和方法。首先基于Civil3D平台，研究了公路线形设计方法，并应用到实际工程中;其次在Civil3D平台上采用VBA语言二次开发了运行速度测算程序;最后通过分析车辆在公路BIM三维模型中的行车状况，基于空间两点的通视原理，分析得到了公路的三维空间视距计算方法。　　论文的主要研究内容和成果如下: 　　(1)分析比较了BIM技术和CAD技术的差别，分析对比了BIM的核心建模软件，选择Civil3D作为公路设计的建模平台;分析研究了道路线形安全的评价方法，选择运行速度协调性和设计速度一致性作为线形安全评价指标;以Civil3D为二次开发平台，以运行速度为核心内容，对运行速度测算程序开发的内容和拟实现的功能进行了分析。　　(2)研究了利用交点法和单元法相结合进行平面线形设计、利用拉坡进行纵断面设计、利用部件编辑器(SAC)进行横断面设计建立道路BIM模型的方法，并总结了创建道路BIM模型的原理和流程。以云门C段新建公路工程为项目依托，利用Civil3D，构建了一个平、纵、横三维线形具有动态关联特性的道路BIM模型。　　(3)采用VBA语言二次开发了运行速度测算程序，主要有:数据读/写模块、单元自动分段模块、运行速度v85的计算模块、图表输出模块。根据运行速度计算结果，以安全评价指标为依据，评价云门C段新建公路工程的线形安全，利用BIM模型的可视化特点，查看分析线形设计不良的具体情况，并提出综合处置措施。　　(4)对比研究了运行速度和设计速度下的视距差别，选用运行速度作为视距计算指标，通过分析车辆在公路BIM模型中的行车状况，设定车辆驾驶员的视点位置;从视距定义出发基于空间两点的通视原理，分析得到了公路的三维空间视距计算方法，并进行了依托工程应用和提出了运行速度下视距不良路段的安全保障措施。
作者：	刘鑫
专业：	交通运输工程；道路与铁道工程
导师：	郑智能;凌天清
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文