關(guān)鍵詞： 數(shù)字孿生、低代碼平臺、BIM模型
編者按：高速公路是現(xiàn)代交通建設的重要組成部分，數(shù)字孿生和BIM技術(shù)的應用，為高速公路工程建設提供了更有效、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)的應用方案，并以廣州天翎實施的南中高速數(shù)字孿生解決方案為例，探討其實踐效果。
一、高速公路工程項目數(shù)字孿生結(jié)合BIM技術(shù)的應用內(nèi)容
數(shù)字孿生（Digital Twin）是一種模擬物理系統(tǒng)或過程的虛擬模型，通過與實際物理系統(tǒng)或過程的交互，可以實時更新數(shù)字模型，對現(xiàn)實世界進行仿真和預測。BIM（Building Information Modeling）則是一種數(shù)字化的建筑信息模型，通過三維建模和可視化技術(shù)，對建筑工程進行全面的信息管理和協(xié)作。
高速公路工程項目數(shù)字孿生結(jié)合BIM技術(shù)的應用，主要包括以下內(nèi)容：
建立數(shù)字孿生模型：通過BIM技術(shù)將道路、橋梁、隧道等各個構(gòu)件建模，形成數(shù)字孿生模型。同時，還可以將環(huán)境、交通流量、天氣等多種因素模擬進去，形成更加真實的模型。
實現(xiàn)數(shù)字孿生模型與物理世界的交互：利用傳感器、監(jiān)測設備等技術(shù)手段，將實際物理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)綌?shù)字孿生模型中，實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的實時監(jiān)測和控制。
基于數(shù)字孿生模型進行預測和優(yōu)化：通過數(shù)字孿生模型所提供的數(shù)據(jù)，可以進行各種預測和優(yōu)化工作，如交通流量、路面狀況、建筑結(jié)構(gòu)等方面的預測和優(yōu)化。
支持智能決策和管理：數(shù)字孿生模型的實時更新和數(shù)據(jù)分析，為決策者提供了更準確、更及時、更全面的信息支持，實現(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項目背景
南中高速項目是粵港澳大灣區(qū)重大交通基礎設施項目，由廣州交投集團承建的南中高速項目TJ01合同段全長5.4KM，項目起點位于南沙區(qū)萬頃沙鎮(zhèn)。
該項目互通交叉疊加極為復雜，受管線征拆，對項目部施工組織策劃提出了更高的要求。針對項目施工組織復雜特點，項目團隊在項目前期就引入BIM技術(shù)應用，通過BIM模型對項目進行了全面深入的圖紙復核，提前暴露項目實施過程中可能遇到的問題。通過BIM技術(shù)及數(shù)字孿生理念的引入，項目團隊深入施工應用，集成多職能、多物理量、多尺度、多施工場景的仿真過程，讓團隊在實踐中提升了施工技術(shù)應用水平，從而提高了決策效率。
②項目內(nèi)容
數(shù)字孿生解決方案已經(jīng)成功應用于南中高速1標段等多個項目中。具體方案包括以下幾個步驟：
? 建立數(shù)字孿生模型：利用BIM技術(shù)對南中高速1標段的各個構(gòu)件進行建模和組合，形成數(shù)字孿生模型。針對項目施工組織復雜特點，在建設前期就引入BIM技術(shù)應用，通過BIM模型對項目進行了全面深入的圖紙復核。
? 針對道路結(jié)構(gòu)進行仿真分析：通過數(shù)字孿生模型，可以進行道路結(jié)構(gòu)的動態(tài)仿真分析，包括荷載響應、位移變形等方面。
? 實時監(jiān)測和預警：通過傳感器、監(jiān)測設備等技術(shù)手段，將現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)綌?shù)字孿生模型中，實現(xiàn)對現(xiàn)場情況的智能監(jiān)測和預警。
? 支持智能決策和管理：通過數(shù)字孿生模型所提供的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了高速公路工程建設過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)，還可以進行后續(xù)的優(yōu)化工作，如橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計、路面材料的優(yōu)化選擇等方面。
廣州天翎實施的南中高速1標段數(shù)字孿生解決方案，實現(xiàn)了數(shù)字孿生模型與物理世界的實時交互，有效提高了設計、施工、運營等各個環(huán)節(jié)的效率和質(zhì)量。同時，數(shù)字孿生技術(shù)的應用，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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