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關(guān)鍵詞: 概念設(shè)計 ; 抗震 ;橋梁 ;匝道;延性
中圖分類號:U448文獻標(biāo)識碼: A
引言
鄭州市花園路與連霍高速公路互通立交,是鄭州市城市路網(wǎng)中的一個重要節(jié)點,其中花園路是鄭州市區(qū)南北方向的主要交通通道,是鄭州市唯一的一條綠色通道,也是鄭州市主要交通北出口之一。連霍高速公路鄭州段是交通部規(guī)劃的連云港至霍爾果斯國家主干道的組成部分,也是河南省交通最繁忙的路網(wǎng)中的一段,它橫穿鄭州市北部地區(qū),是鄭州市快速路網(wǎng)中的重要骨架道路?;▓@路立交橋梁工程:包括C匝道(跨連霍高速)橋、C匝道(跨花園路)橋、J匝道橋、K匝道橋、L匝道橋、M匝道橋、N匝道橋。本文只對C匝道(跨連霍高速)橋梁的抗震概念進行探討。
C匝道(跨連霍高速)橋:跨徑布置為(4x20m+4x20m)鋼筋混凝土連續(xù)梁+(40.5m+39.5m)鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)梁+(4x20m,4x20m)鋼筋混凝土連續(xù)梁,部分橋段位于R=67.75m曲線上。上部結(jié)構(gòu)采用單箱多室斜腹板帶圓弧斷面,下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式橋墩,采用矩形帶弧形形式,墩頂設(shè)置橫系梁,基礎(chǔ)采用4根φ1.2m鉆孔灌注樁。
圖1C匝道(跨連霍高速)橋型布置圖(單位: cm)
圖2C匝道(跨連霍高速)橋橋墩橫斷面圖(單位: cm)
基于抗震設(shè)計在城市橋梁設(shè)計工作中的重要作用和意義,在花園路立交設(shè)計工作中, 抗震設(shè)計作為一條紅線貫穿于設(shè)計工作的全過程。橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計,包括兩個范疇:概念設(shè)計和參數(shù)設(shè)計,這兩者是相輔相成的。概念設(shè)計是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié),在歐美規(guī)范中,在抗震的概念設(shè)計非常重視。經(jīng)驗表明:對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計來說,概念設(shè)計比結(jié)構(gòu)計算設(shè)計更為重要,結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計”。由于地震動的不確定性和復(fù)雜性,以及結(jié)構(gòu)計算模型與實際情況的的差異,難以保證理論計算分析與實際情況完全吻合。作為正確的抗震設(shè)計,必須重視抗震概念設(shè)計,靈活而又合理地運用抗震設(shè)計思想,使計算工作不至于盲目而且更有針對性;同時,通過計算,可以對橋梁的抗震概念設(shè)計進行驗證,或者對概念設(shè)計中考慮不周到的地方進行修正。
1橋梁抗震設(shè)計基本原則
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計采用的是“小震不壞,中震可修,大震不倒”的三級設(shè)防思想?!豆窐蛄嚎拐鹪O(shè)計細則》采用的是兩水平設(shè)防,兩階段設(shè)計。第一階段的抗震設(shè)計,采用彈性抗震設(shè)計,第二階段采的抗震設(shè)計,采用延性抗震設(shè)計方法,并引入能力保護設(shè)計原則。通過第一階段的抗震設(shè)計,即對應(yīng)E1地震作用的抗震設(shè)計,可達到和原規(guī)范基本相當(dāng)?shù)目拐鹪O(shè)防水平。通過第二階段的抗震設(shè)計,即對應(yīng)E2地震作用的抗震設(shè)計,來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性能力,通過驗算,確保結(jié)構(gòu)的延性能力大于延性需求。
2橋位選擇
選擇橋梁建設(shè)場址時,應(yīng)根據(jù)橋梁工程的需要,全面掌握場址處的地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料做出綜合分析。應(yīng)避免將橋址選擇在地質(zhì)情況不良的地方:斷層、易產(chǎn)生滑坡的陡峭的山區(qū)、存在容易液化砂土或軟弱夾層的坡地、大面積采空區(qū)等;而開闊、平坦地帶的基巖、堅實的碎石地基、堅硬場地土或密實均勻的中硬場地是橋梁選址的有利地區(qū)。如必須設(shè)置在可液化或松軟土層的河岸地段時,橋長應(yīng)適當(dāng)增長,將橋臺置于穩(wěn)定的河岸上,而橋墩基礎(chǔ)要加強。
3結(jié)構(gòu)方案的選擇
3.1 立交匝道橋特點
互通立交的匝道橋,受地形、地物和占地面積等影響,其總體布局跟其他橋梁相比,有以下特點:
a)由于互動立交區(qū)匝道的最小平曲線半徑可達到30m,如果橋梁剛好位于小半徑曲線上,則該橋就可能做成曲線橋梁,且往往超高值較大,故橋梁的橫坡較大;
b)由于要在短距離內(nèi)實現(xiàn)高差,匝道橋往往縱坡較大;
c)橋面較窄;
d)匝道橋有時候要跨越主線或其他匝道,以及非機動車道,因此匝道橋的單跨跨徑受到限制,不能減小。
綜上所述,不難得出,匝道橋具有斜、彎、坡、異形等特點,屬于不規(guī)則橋梁,在地震作用下的響應(yīng)比較特殊,其抗震設(shè)計將更復(fù)雜,不僅要滿足常規(guī)橋梁所規(guī)定的構(gòu)造,而且在某些方面需要提出更高的要求。震害表明,曲線梁橋具有較高的地震易損性,薄弱環(huán)節(jié)較多,因此其抗震概念設(shè)計就顯得尤為重要。
3.2 上部結(jié)構(gòu)
由于匝道橋自身的特殊性,受力復(fù)雜,需要采用抗扭剛度較大的截面,且橋梁上部結(jié)構(gòu)的整體性要好。因此,盡量選取具有連續(xù)的上部結(jié)構(gòu)形式,避免采用松散的簡支梁形式,減少伸縮縫,以防止落梁??箯潯⒖古ば阅軓?,整體性強的現(xiàn)澆箱型的截面形式,是較為理想的城市橋梁抗震設(shè)計的備選結(jié)構(gòu)截面形式。
3.3 下部結(jié)構(gòu)
3.3.1 橋墩的形式
匝道橋一般相對較窄,橋墩一般采用雙柱墩或者獨柱墩,橋墩的剛度相對較小。在地震作用下墩身的彎矩和剪力一般不大,但是位移相對較大,如有較好的限位措施,對于抗震來說,未必是不利的。而對于小半徑匝道橋來說,地震作用下,可能會導(dǎo)致橋墩會產(chǎn)生較大的扭矩,所以橋墩墩身宜采用抗扭剛度相對較大且整體性較好的結(jié)構(gòu),如獨柱實心墩或者空心墩,如采用雙柱式墩,應(yīng)對其進行全橋空間地震響應(yīng)分析,對關(guān)鍵部位進行加強。
3.3.2 橋墩的剛度
對于連續(xù)梁橋,同一聯(lián)內(nèi)各橋墩的高度不同而導(dǎo)致其抗推剛度相差較大,則水平地震力在各墩間的分配不均衡,剛度大的墩將承受較大的水平地震力,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致剛度較大的橋墩發(fā)生破壞,從而導(dǎo)致全橋損毀。如果剛度中心和質(zhì)量中心偏離,上部結(jié)構(gòu)還將伴隨產(chǎn)生水平轉(zhuǎn)動,又可能導(dǎo)致落梁或者上部結(jié)構(gòu)的碰撞,而匝道橋恰好容易符合這兩個條件:縱坡較大,橋墩高差將會比較大;在小半徑曲線上,地震作用下可能會出現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)的水平轉(zhuǎn)動。
雖然匝道橋的橋墩高度相差較大,可以通過改變橋墩截面的形式或大小來對其抗推剛度進行調(diào)節(jié)。對于相對較高的橋墩,可以采用剛度較大的截面形式,或者增加其截面尺寸。如此一來,可以使得地震作用下各橋墩的水平地震相應(yīng)達到均衡。
如果橋梁位于小半徑曲線上,地震來臨時,橋墩承受的水平力方向是不確定的,且有扭矩的存在。因此,橋墩截面的剛度在各個方向大致相同將會是比較好的處理方法。
3.3.3 橋墩的配筋方式
提高橋墩的延性對其抗震性能作用巨大,配置數(shù)量足夠的,錨固合理的橫向鋼筋,對于墩柱來說,可以起到三個方面的作用:約束塑性鉸區(qū)域內(nèi)的混凝土,提高混凝土的抗壓強度和延性;提高抗剪能力;防止縱向鋼筋壓曲。因此,箍筋或螺旋筋的間距應(yīng)小一些。各國抗震設(shè)計規(guī)范對塑性鉸區(qū)橫向鋼筋的最小配筋率都作了具體的規(guī)定。
圖3C匝道(跨連霍高速)橋橋墩橫斷面配筋圖(單位: cm)
4橋梁細節(jié)構(gòu)造
4.1 支座
為保證橋梁剛度和質(zhì)量的平衡,設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮采用等跨徑、等墩高、等橋面寬度的結(jié)構(gòu)形式。如不能滿足也可通過調(diào)整墩柱的截面尺寸和支座等方法來改善橋的平衡情況。其中,調(diào)整支座可能是最簡單易行的辦法了,效果也顯著。當(dāng)采用橡膠支座后,由墩和支座構(gòu)成的串聯(lián)體系的水平剛度為:
Kt=KzKp/(Kz+Kp)
其中:Kt是由墩和支座構(gòu)成的串聯(lián)體系的水平剛度,Kz和Kp分別為橡膠支座的剪切剛度和橋墩的水平剛度。
水平地震力就是根據(jù)各墩串聯(lián)體系的水平剛度按比例進行分配的。從上式可以看出,調(diào)整支座的剛度可以有效的調(diào)整各墩位處的剛度平衡。另外,如果地震設(shè)防烈度較高,須考慮將支座設(shè)計成抗震支座,以達到減、隔震的目的。
4.2 梁連接方式
匝道橋,尤其處于小半徑曲線上的橋梁,橋梁應(yīng)采用擋塊、螺栓連接和鋼夾板連接等防止縱橫向落梁的措施。
圖4C匝道(跨連霍高速)橋梁縱向抗震連接構(gòu)造立面圖(單位: cm)
圖5C匝道(跨連霍高速)橋橋墩橫向抗震擋塊構(gòu)造立面圖(單位: cm)
5橋梁延性設(shè)計
我國在2008年頒布實施的《公路橋梁抗震設(shè)計細則》中增加了橋梁延性抗震設(shè)計和能力保護原則有關(guān)規(guī)定,增加了延性構(gòu)造細節(jié)設(shè)計的有關(guān)規(guī)定,以期增加初始強度沒有明顯變化的情況下的非彈性變形能力,避免結(jié)構(gòu)在大震中倒塌。
新西蘭學(xué)者鮑雷等提出了能力設(shè)計原理。在新西蘭最先廣泛應(yīng)用能力設(shè)計方法,其他國家也先后在各自的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范中采納應(yīng)用了能力設(shè)計原理的一些基本概念。能力設(shè)計強調(diào)構(gòu)件之間的安全度差異,通過這種差異,保證結(jié)構(gòu)在強震中延性形式的出現(xiàn),避免發(fā)生脆性破壞。同時為了保證結(jié)構(gòu)在強震中延性形式的出現(xiàn),在高烈度震區(qū)橋梁設(shè)計中應(yīng)該重視延性構(gòu)建的細部設(shè)計。
6結(jié)語
匝道橋由于其特殊性,在抗震設(shè)計中應(yīng)予以特別關(guān)注。概念設(shè)計可以總體上把握橋梁的抗震性能,在橋梁抗震設(shè)計中起到指導(dǎo)性的重要作用。只有根據(jù)具體工程,始終堅持將橋梁的抗震思想貫徹于橋梁設(shè)計的全過程,按照橋梁抗震原則,具體實施設(shè)計工作,采取一系列有效的抗震措施。才能達到結(jié)構(gòu)的良好的抗震效果。
參考文獻
[1] JTG/T B02-2008,公路橋梁抗震設(shè)計細則[S].北京:人民交通出版社,2008.
[2] CJJ 166-2011,城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.
1.1道路安全系統(tǒng)的內(nèi)涵
道路安全系統(tǒng),簡而言之,就是對系統(tǒng)中的駕駛員、車輛和道路三者在系統(tǒng)中運行的狀態(tài)進行分析和評價,并對有可能出現(xiàn)的故障提出解決措施的系統(tǒng)工程。在此系統(tǒng)中,這三個因素之間必須相互協(xié)調(diào)、相互作用,這樣才能確保整個系統(tǒng)的安全性,道路的安全性也是經(jīng)濟快速發(fā)展的重要保障。但是,由于這三個因素變動性非常大,所以整個系統(tǒng)的安全性并不是絕對的,我們只能盡可能減小系統(tǒng)產(chǎn)生故障即發(fā)生安全事故的可能性,做好系統(tǒng)的維護工作。另外,關(guān)于道路安全系統(tǒng)這三個因素的作用主要表現(xiàn)為以下幾點:其一,駕駛員在系統(tǒng)中占據(jù)著核心的地位,一方面所有的道路信息都是傳遞給駕駛員,由其作出反應(yīng)的;另一方面,車輛是靠人來操控的,道路是不變的,所以,人自然成為協(xié)調(diào)二者的紐帶和橋梁。其二,駕駛員是系統(tǒng)中最難改變的因素,因為車輛和道路這兩個因素都是通過人來對系統(tǒng)產(chǎn)生影響的,即道路和車輛給道路安全問題帶來的影響一方面是通過物理上的力學(xué)影響,另一方面就是通過影響人的行為而影響道路安全。其三,對于引起道路安全的因素,并不一定能通過改善此因素來找到解決道路安全問題的措施,最有效的也許是此因素之外的其他因素,并且我們應(yīng)該更注重對道路和車輛這些設(shè)施的改進,而不能僅僅提高駕駛員的水平。
1.2道路安全系統(tǒng)戰(zhàn)略的概念
道路安全系統(tǒng)中的各個因素是相互影響、相互作用的,這就產(chǎn)生了道路安全系統(tǒng)戰(zhàn)略的概念,此概念一經(jīng)提出,使得道路安全問題有了全面系統(tǒng)化的分析,有利于提前預(yù)防交通事故的發(fā)生,并提出科學(xué)有效的解決措施。在道路安全系統(tǒng)戰(zhàn)略中包括以下幾方面的內(nèi)容:道路安全系統(tǒng)中相關(guān)因素的控制;提前進行交通事故的預(yù)防;制定一系列的道路人員行為準(zhǔn)則規(guī)范;對發(fā)生交通事故傷亡率進行控制;在發(fā)生交通安全問題時開展緊急救援工作。通過對道路安全系統(tǒng)和道路安全系統(tǒng)戰(zhàn)略概念的分析,我們可以看出道路安全系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng),很多因素都可能影響到系統(tǒng)的安全性,我們應(yīng)該充分考慮各因素的影響,開展道路安全工程工作。
2道路安全工程
從上述內(nèi)容可以看到,道路安全系統(tǒng)戰(zhàn)略包含了很多內(nèi)容,除此之外還涉及了如道路工程、經(jīng)濟學(xué)等其他眾多學(xué)科內(nèi)容,這其中最主要的就是關(guān)于道路交通安全事故的防治,再結(jié)合事故傷亡率和緊急救援等內(nèi)容,我們又得出了道路安全工程的相關(guān)理論成果,道路安全工程的建設(shè)對道路安全也起到了非常重要的作用。
2.1道路安全工程的內(nèi)涵
道路安全工程這一概念在我國尚處于發(fā)展的初期階段,相關(guān)的理論定義還不夠深入,結(jié)合了國外的相關(guān)研究我們可以得出,道路安全工程是從工程學(xué)的角度出發(fā),對道路安全系統(tǒng)中的有關(guān)道路環(huán)境的因素進行研究,將研究的總結(jié)的交通信息結(jié)合道路環(huán)境進行系統(tǒng)性的分析,確定科學(xué)合理的有關(guān)道路維護和解決交通安全事故的有效措施,從而不僅能夠減少道路安全事故發(fā)生的可能性,還能夠促進經(jīng)濟的快速發(fā)展。道路安全工程主要包括以下兩個層次的內(nèi)容:首先,關(guān)于新路的規(guī)劃和設(shè)計。我們要充分考慮到新路的規(guī)劃和設(shè)計是否會帶來安全隱患,同時也要對道路安全事故進行預(yù)防和控制,進行合理的規(guī)劃和設(shè)計;另一方面,關(guān)于舊路的整治。對已有道路的整治工作也不能忽視,既要對已有道路進行改善來預(yù)防事故,又要對之前頻發(fā)事故的道路進行整治來提高道路安全水平。
2.2道路安全工程對道路交通安全的作用
道路的安全系統(tǒng)中的各個因素中,道路與交通環(huán)境的因素對道路交通安全的影響最直接,深入研究道路安全事故發(fā)生的原因并找到解決的具體措施對道路安全具有非常重要的意義。道路安全工程在道路安全中發(fā)揮了不可替代的作用,具體主要包括以下幾方面:其一,能夠充分結(jié)合道路與交通環(huán)境的因素進行系統(tǒng)化的分析,雖然在過去交通治理的過程中人們認(rèn)識到了道路交通安全問題需要綜合各方面因素進行治理,但是卻沒能在實踐中得到實施,道路安全工程的提出使得道路交通安全從規(guī)劃設(shè)計到道路維護管理和事故安全處理都能形成一個整體的系統(tǒng),各有針對性的對道路安全事故進行預(yù)防和控制;其二,道路安全工程能夠加強對道路安全事故的預(yù)防。傳統(tǒng)的道路安全規(guī)劃中只關(guān)注單個因素是否符合標(biāo)準(zhǔn),而道路安全工程則是從事故預(yù)防到后期事故處理都進行協(xié)調(diào)統(tǒng)一,防患于未然。另外,道路安全工程還關(guān)注道路交通安全事故頻發(fā)的道路狀況,將整治和預(yù)防有效結(jié)合。
3結(jié)束語
我國交通管理工程技術(shù)是在20世紀(jì)70年代才開始引入,開始主要以借鑒國外經(jīng)驗、開展大規(guī)模道路規(guī)劃建設(shè)為主。進入20世紀(jì)80年代,全國各地相繼成立了交通工程學(xué)會,許多大專院校設(shè)立了交通工程專業(yè),交通工程學(xué)科建設(shè)得到快速發(fā)展[6]。20世紀(jì)90年代,隨著城市“暢通工程”的實施,各大中城市引入了科學(xué)交通管理理念,城市交通組織規(guī)劃得到了重視,各地對城市交通管理工程技術(shù)進行了初步應(yīng)用[7]。在城市道路交通供需矛盾日益突出的情況下,城市交通管理工程技術(shù)的初步應(yīng)用推動了城市交通通行秩序的改善,較好地緩解了城市交通機動化初期的擁擠問題。20世紀(jì)80年代后期,北京、天津、上海等一些大城市引進了英國SCOOT(Split,CycleandOffsetOptimizationTechnique)、澳大利亞SCATS(SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem)等城市交通信號控制系統(tǒng)[8]。20世紀(jì)90年代中期,ITS概念進入我國,ITS技術(shù)開始得到開發(fā)、應(yīng)用。在城市交通管理中,注重交通信息采集設(shè)備和交通監(jiān)控設(shè)備等科技設(shè)施的建設(shè),各地投入大量資金用于城市交通指揮中心建設(shè)。“十五”期間,科技部將“智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和示范”作為重大項目列入國家科技攻關(guān)計劃,并隨著北京奧運會和上海世博會的相繼召開,實施了城市智能交通應(yīng)用示范工程[9]??梢哉f,我國城市智能交通已從探索階段進入實際開發(fā)和應(yīng)用階段,特別是在硬件建設(shè)方面效果顯著,提升了城市道路交通科技管控的效能(圖2)。總體來看,我國城市交通管理工程技術(shù)的發(fā)展早于城市“暢通工程”的實施。在“暢通工程”實施前期,交通管理工程技術(shù)得到了一定程度的深化應(yīng)用,許多大中城市還制定了交通組織規(guī)劃。在“暢通工程”實施的中、后期,各地逐漸形成以科技設(shè)施投入和智能交通技術(shù)應(yīng)用為核心的趨勢或局面,但在交通管理工程技術(shù)的精細化應(yīng)用方面關(guān)注、投入很不夠,導(dǎo)致城市道路交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能發(fā)揮有限,道路通行效率未能充分發(fā)揮。
2現(xiàn)階段我國城市交通管理工程技術(shù)應(yīng)用的反思
ITS的概念和技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用有效地推動了我國城市交通管理技術(shù)的發(fā)展。但是由于對ITS產(chǎn)生、發(fā)展的理解和研究不夠深入、全面,在推廣其應(yīng)用的同時,忽視了基礎(chǔ)的交通管理工程技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的重要性和必要性,甚至可以說對城市交通管理工程技術(shù)發(fā)展的基本規(guī)律尊重不夠,導(dǎo)致城市道路的基礎(chǔ)通行能力未得到有效、充分的發(fā)揮。當(dāng)前我國城市面臨的交通擁堵問題,固然有城市化進程快、機動車發(fā)展迅速、城市規(guī)劃和路網(wǎng)規(guī)劃不合理、公交體系不完善等重要因素作用,但也需要在交通管理工程技術(shù)應(yīng)用上進行深刻的反思。1)交通管理工程技術(shù)應(yīng)用缺少規(guī)劃引導(dǎo)。縱觀近十年來城市交通管理工程技術(shù)的應(yīng)用,雖然取得了一些成績,但是基本上還是技術(shù)引導(dǎo)需求,技術(shù)應(yīng)用經(jīng)歷起伏較大:先是引進國外的交通工程科學(xué)與技術(shù),開展交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工程技術(shù)初步應(yīng)用;然后,跟隨國外的信息技術(shù)發(fā)展,轉(zhuǎn)向了科技設(shè)施建設(shè)和智能化技術(shù)。結(jié)果導(dǎo)致我國許多大城市在交通硬件建設(shè)方面已達到國際先進水平,但卻無法發(fā)揮其應(yīng)有的效能,道路通行效率未得到有效提升。其根本原因在于,交通管理工程技術(shù)的發(fā)展缺少綱領(lǐng)性文件和長遠規(guī)劃,導(dǎo)致交通管理工程技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用缺乏前瞻性,創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展能力不足;只是盲目追蹤國外的發(fā)展腳步,尚未形成適合我國國情的技術(shù)應(yīng)用體系。2)道路時空資源可挖掘空間較大。城市“暢通工程”的實施改變了許多傳統(tǒng)的城市交通管理理念,城市交通精細化管理越來越受重視。單向交通、可變車道、禁止左轉(zhuǎn)等管理措施逐步實施,待轉(zhuǎn)區(qū)、導(dǎo)流線、渠化島等渠化方法普遍應(yīng)用,線協(xié)調(diào)控制技術(shù)得到推廣應(yīng)用。但是,一些問題仍然較普遍地存在:路口渠化不精細,交通標(biāo)志和標(biāo)線不規(guī)范、不協(xié)調(diào)、不連續(xù);信號配時未根據(jù)交通流量和流向變化及時調(diào)整,盲目使用多相位,感應(yīng)控制鮮有應(yīng)用,非機動車和行人控制考慮得少,造成區(qū)域、干線、節(jié)點的通行效率低下。究其原因在于,交通管理工程技術(shù)應(yīng)用時缺乏專門、細致的設(shè)計,交通管理工程技術(shù)應(yīng)用精細化不夠;在路口時空資源挖掘技術(shù)上還處于粗放式應(yīng)用階段,道路時空資源還未得到充分挖掘,并沒有真正做到“寸土必爭、寸秒必爭”的精細程度,有待于進一步優(yōu)化。3)交通管控系統(tǒng)功能未得到有效發(fā)揮。各地紛紛建設(shè)由交通信息采集設(shè)備和各種管控設(shè)備構(gòu)成的信息采集終端,以及交通信號控制系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通指揮調(diào)度系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)對于交通管理也發(fā)揮了一定的作用。但是,“重建設(shè)、輕應(yīng)用”的傾向較為突出,由于采集設(shè)備種類多樣,數(shù)據(jù)格式和接入不規(guī)范,導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以融合處理,交通流運行態(tài)勢無法準(zhǔn)確獲取;各種管控系統(tǒng)各自獨立,接入標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,導(dǎo)致信號控制系統(tǒng)無法互聯(lián)互通,動態(tài)交通誘導(dǎo)缺少實時信息支持,實時指揮調(diào)度無法實現(xiàn)。上述問題的內(nèi)在原因在于,信息采集終端和管控系統(tǒng)還未實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化;缺少對系統(tǒng)的功能要求和測試驗證;在平臺架構(gòu)設(shè)計時,沒有根據(jù)管控需求而盲目設(shè)置系統(tǒng),導(dǎo)致出現(xiàn)系統(tǒng)不兼容、無法進行協(xié)控等問題,影響系統(tǒng)功能的發(fā)揮。4)交通管理工程技術(shù)缺少深入的研究和相應(yīng)的專業(yè)人才支撐。近年來,有關(guān)城市交通管理的理論方法和工程技術(shù)研究較多,成果也頗為豐富,特別是隨著“暢通工程”的開展,各地也涌現(xiàn)了一些應(yīng)用案例。但是,現(xiàn)有大部分研究的針對性、實用性和可操作性不強,對交通管理工程技術(shù)的應(yīng)用條件、范圍及不同類型路口的實際應(yīng)用方案等缺乏系統(tǒng)、深入的研究、開發(fā),仍未真正形成能指導(dǎo)一線交通管理人員的實用技術(shù)規(guī)范,缺少典型示范工程的引領(lǐng)和適合我國交通流特性的指導(dǎo)手冊。而且,交通管理工程專業(yè)人才匱乏,實踐中還大多依靠經(jīng)驗式管理的傳統(tǒng)手段。國外“工程案例+指導(dǎo)手冊+專業(yè)人才”的模式值得借鑒,我們需要典型示范工程的引領(lǐng),同時也需要制定指導(dǎo)手冊,開發(fā)輔助軟件,并配套大量的交警培訓(xùn)服務(wù),吸引一批專業(yè)技術(shù)人才充實到交通管理隊伍中,提高實戰(zhàn)能力。5)交通管理工程技術(shù)咨詢行業(yè)發(fā)展有待規(guī)范。國外在城市交通管理工程技術(shù)應(yīng)用的實踐中,培育了交通咨詢設(shè)計行業(yè),城市總體規(guī)劃、路網(wǎng)交通規(guī)劃和城市交通咨詢同時平行地進行,而且往往交通技術(shù)咨詢公司與城市規(guī)劃咨詢公司及其他咨詢公司,共同組成項目“聯(lián)合體”進行合作,為政府開展研究、編制方案、制定戰(zhàn)略和提出策略建議。近年來國內(nèi)城市總體規(guī)劃和交通規(guī)劃的發(fā)展有目共睹,據(jù)統(tǒng)計,城市總體規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃合同額已由10年前的3.72億元增長到現(xiàn)在的93.2億元,10年間增長了25倍[10]。但是,與國內(nèi)外城市總體規(guī)劃和路網(wǎng)交通規(guī)劃咨詢行業(yè)相比,目前國內(nèi)的交通管理工程技術(shù)咨詢行業(yè)仍然處于無序的發(fā)展?fàn)顟B(tài),做規(guī)劃的多,做設(shè)計的少,宏觀規(guī)劃與微觀設(shè)計不匹配、不協(xié)調(diào);缺少配套環(huán)境和行業(yè)規(guī)范,咨詢收費也缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);未能與城市總體規(guī)劃和路網(wǎng)交通規(guī)劃同步發(fā)展,結(jié)合也不緊密。城市交通管理工程技術(shù)咨詢行業(yè)并未發(fā)揮出應(yīng)有的作用,亟待進一步規(guī)范。
3對我國城市交通管理工程技術(shù)下一步發(fā)展的思考
關(guān)鍵詞: 應(yīng)用型交通工程專業(yè)人才 基本素質(zhì) 教學(xué)改革
交通現(xiàn)象是交通需求在有限時間與空間上聚集的結(jié)果,涉及人、車、路及三者之間的相互關(guān)系。幾十年來,隨著社會的不斷進步和經(jīng)濟的發(fā)展,以及交通規(guī)模的不斷擴大,交通科學(xué)越來越趨于向?qū)W科的綜合化、系統(tǒng)的綜合化和以人為中心的方向發(fā)展。在交通行為中,人的因素自始至終占據(jù)著絕對主要的地位。在道路、車輛設(shè)計等方面,人的因素對于保障交通安全起著基礎(chǔ)作用。交通系統(tǒng)工程學(xué)已從原來對交通的局部管理和個別問題的解決上升到對交通全局性的系統(tǒng)研究,將逐步形成以人為中心的人―車―路系統(tǒng)工程。
1.應(yīng)用型交通工程專業(yè)人才應(yīng)具備的基本素質(zhì)
(1)能夠主動適應(yīng)各個領(lǐng)域的需要。
據(jù)統(tǒng)計,交通工程專業(yè)人才就業(yè)的崗位主要有五類:①在交通運輸管理部門從事行政管理、技術(shù)服務(wù);②在企業(yè)從事技術(shù)開發(fā)與推廣、經(jīng)營與管理工作;③在高等院校、科研院所從事教學(xué)、技術(shù)推廣與管理工作;④考取研究生繼續(xù)深造,進行科研工作;⑤在其它非對口部門工作。畢業(yè)生的去向并不絕對集中于某一領(lǐng)域或某一行業(yè),而出現(xiàn)各行業(yè)的需求均衡發(fā)展的局面,在不同行業(yè)中的發(fā)展,所需知識與素質(zhì)的側(cè)重點并不相同,因此,對于應(yīng)用型交通工程專業(yè)人才的培養(yǎng)應(yīng)能主動適應(yīng)各個領(lǐng)域的需要。
(2)具備綜合素質(zhì)。
知識經(jīng)濟是充滿競爭的創(chuàng)新經(jīng)濟,它要求人們不僅有必要的知識儲備,而且能力適應(yīng)、心理適應(yīng)、思維適應(yīng)、體力適應(yīng),只有具備綜合素質(zhì)的人才可能在交通經(jīng)濟與交通科技的快速發(fā)展中尋找到自己的用武之地。交通行業(yè)人才的綜合素質(zhì)包括思想道德素質(zhì)、專業(yè)技術(shù)素質(zhì)、身心素質(zhì)和人文素質(zhì)等。
(3)具有創(chuàng)新意識。
“創(chuàng)新是一個民族的靈魂”。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,交通工程成為一門新興學(xué)科、邊緣學(xué)科和綜合學(xué)科,電子與計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及廣泛應(yīng)用,使交通行業(yè)進入一個不斷創(chuàng)新的嶄新時代。我國還是一個發(fā)展中國家,交通的管理水平、經(jīng)濟效益水平和科學(xué)技術(shù)水平,與發(fā)達國家相比還存在著巨大的差距,培養(yǎng)擁有創(chuàng)造意識的人才,對于加速交通科技進步,推動交通經(jīng)濟發(fā)展,逐步縮小與發(fā)達國家的差距,具有決定性作用和非常重要的意義。
(4)工程系統(tǒng)型。
交通學(xué)科的發(fā)展需要的是知識面較寬,如機電、計算機、經(jīng)濟分析、管理等方向能力都比較全面的“工程系統(tǒng)型”人才,即既懂工程技術(shù),又懂得管理與工程背景的工程系統(tǒng)型人才,而不應(yīng)以培養(yǎng)一技之長為滿足,要從過于重視工程技術(shù)的專門性轉(zhuǎn)變到更加重視工程系統(tǒng)的完整性,使他們不僅能從事專業(yè)技術(shù)工作,而且能了解與專業(yè)活動相關(guān)的經(jīng)濟與社會環(huán)境,甚至國際背景,成為系統(tǒng)的管理、策劃、指導(dǎo)和決策者。
2.交通工程專業(yè)教學(xué)中存在的問題
對于交通工程專業(yè)主干課,目前各校都非常重視,我國從引進本專業(yè)以來,教學(xué)內(nèi)容很少改變,不同院校的教學(xué)方式雖經(jīng)過改革,但大同小異,收效不大,還存在很多問題。
(1)教學(xué)內(nèi)容涉及面廣,難以面面俱到。
交通工程學(xué)是一門綜合性很強的學(xué)科。教學(xué)內(nèi)容涉及社會學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)、運籌學(xué)、計算機技術(shù)等很多方面的知識。交通工程學(xué)課程內(nèi)容多、概念多、公式多、系數(shù)多、符號多、教學(xué)環(huán)節(jié)多,但是學(xué)時少,若要面面俱到,教師只能泛泛而談,學(xué)生只好走馬觀花,達不到培養(yǎng)目標(biāo)的要求,而學(xué)生也難以勝任以后的工作。
(2)教師教學(xué)觀念陳舊。
教師往往習(xí)慣于過去的教育教學(xué)觀念,忽視了理論和實踐相結(jié)合的方法,而且受傳統(tǒng)應(yīng)試教育觀念的影響,導(dǎo)致學(xué)生過于追求考試分?jǐn)?shù)而忽視能力培養(yǎng),使教學(xué)計劃與教學(xué)目標(biāo)相距甚遠,忽視學(xué)生素質(zhì)教育的問題,不注重學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)方法與解決問題的獨特性,缺乏空間想象能力,對學(xué)過的知識不能做到融會貫通、舉一反三,嚴(yán)重阻礙了個性與創(chuàng)造力的發(fā)展。
(3)理論知識和感性認(rèn)識脫節(jié)。
交通工程學(xué)具有很強的實踐性,要求學(xué)生到交通現(xiàn)場觀摩學(xué)習(xí),但這種方式可操作性很小,究其原因,一是教學(xué)學(xué)時有限,現(xiàn)場教學(xué)需要花費大量時間,時間安排上頗受限制,難以完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容;二是交通方式多變,典型的交通方式涉及面大,每個城市的交通方式有限,難以讓學(xué)生全面了解多方式、多層次的實際交通情況,要找到恰好適合教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)場交通很難;三是學(xué)生數(shù)量多,交通現(xiàn)場的安全難以保證,外出調(diào)查和學(xué)習(xí)不利于學(xué)生的人身安全。
(4)教學(xué)內(nèi)容難以學(xué)以致用。
交通工程學(xué)涉及面廣、理論性強,理論知識的學(xué)習(xí)使學(xué)生在學(xué)習(xí)和畢業(yè)后的實踐中往往覺得難以學(xué)以致用。另外,傳統(tǒng)的交通工程學(xué)教學(xué)方式是講授原理和方法,這樣的教學(xué)方式很容易使學(xué)生把注意力集中在具體的概念和原理方法上,死記硬背一些基本概念和各種方程計算上,不能舉一反三,利用系統(tǒng)原理來解決現(xiàn)階段存在的交通問題。另外,學(xué)生的理解能力存在差異,導(dǎo)致對交通現(xiàn)狀的了解和認(rèn)識存在較大的差別,教師在授課時不可能做到兼顧每一個人。
3.交通工程專業(yè)教學(xué)改革探討
專業(yè)水平和教學(xué)質(zhì)量,在很大程度上取決于“教”與“學(xué)”關(guān)系的結(jié)合度,“教”與“學(xué)”是一個有機的整體,如何正確處理兩者的關(guān)系,充分調(diào)動教師教與學(xué)生學(xué)的積極性,產(chǎn)生良好的效果,對于課堂教學(xué)尤為重要。
(1)注重教學(xué)設(shè)計。
新辦專業(yè)的教學(xué)往往以青年教師為主體,其知識體系的構(gòu)建與教學(xué)經(jīng)驗相對較為欠缺。為了保證良好的教學(xué)效果,在教學(xué)過程中尤其強調(diào)備課環(huán)節(jié)的質(zhì)量。要求教師在精心準(zhǔn)備內(nèi)容的同時更要學(xué)會分析教材并進行教學(xué)設(shè)計。教材分析是教師進行教學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ),教師在深刻理解教材的基礎(chǔ)上,才能在教學(xué)設(shè)計中充分體現(xiàn)教材內(nèi)容的目的性、邏輯性、層次性,才能靈活運用、組織,深入淺出地上好每一堂課,啟發(fā)學(xué)生“思考”、“探究”、“發(fā)現(xiàn)”、“記憶”,從而取得良好的教學(xué)效果。
(2)注重師生互動與交流。
充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的“主體性”,變以“教師為中心”為以“學(xué)生為中心”,變“被動學(xué)習(xí)”為“主動學(xué)習(xí)”。采取講解與研討相結(jié)合,常常提出一些有啟發(fā)性的問題開展師生交流、小組交流,教師以指導(dǎo)者、支持者、參與者、欣賞者和合作者的身份出現(xiàn),通過啟發(fā)、點撥、交流等方式,鼓勵學(xué)生發(fā)表獨特見解、提出異議,這種探究式學(xué)習(xí)方法,有利于學(xué)生發(fā)散思維,集中探索,提升認(rèn)知能力,實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與個性化學(xué)習(xí)。另外,教師應(yīng)注重“課后反思”,主要包括三個方面:反思上課是否吸引了聽眾,是否讓聽講的人有了體驗和回味;反思有什么地方需要改進。除個人反思總結(jié)外,教師之間應(yīng)相互聽課,相互提意見、提建議,這樣可使教師的責(zé)任感加強,教學(xué)的目的性更為明確,教學(xué)的成效也日益明顯。
(3)注重第二課堂與知識拓寬。
為了拓展學(xué)生的知識面,應(yīng)經(jīng)常聘請校內(nèi)外專家學(xué)者進行規(guī)劃設(shè)計、工程施工、交通管理、交通安全等方面的講座,并與部分工程局、市政工程公司等取得聯(lián)系,接納同學(xué)前去參觀學(xué)習(xí),同時建立實習(xí)基地,進行實際生產(chǎn)活動,穩(wěn)定的實習(xí)基地是實踐性教學(xué)活動的基本前提和保證,實習(xí)基地的設(shè)施、條件直接影響著實習(xí)教學(xué)的質(zhì)量。目前各高校的實習(xí)基地普遍采取校內(nèi)外相結(jié)合的形式,校內(nèi)的實習(xí)基地主要由各專業(yè)學(xué)科的實驗室、基礎(chǔ)實驗室等組成,而校外的實習(xí)基地建設(shè)都是采用校內(nèi)外結(jié)合,校企共建、共管的建設(shè)模式。充分利用學(xué)校與社會兩種資源開展實踐性教學(xué),可加強專業(yè)知識教育,培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力,同時也激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)本專業(yè)知識的興趣。
交通行業(yè)發(fā)展的日新月異,注定了在教學(xué)活動中教師要根據(jù)教學(xué)要求,改革創(chuàng)新,開拓思路,積極開展教學(xué)研究,不斷改進教學(xué)方法,使該項教學(xué)內(nèi)容日趨完善,培養(yǎng)學(xué)生全方位、多方法地解決在交通規(guī)劃、設(shè)計、管理與科學(xué)研究方面問題的能力,從而適應(yīng)社會對畢業(yè)生能力的需求,使學(xué)生成功迎接擇業(yè)的挑戰(zhàn)。
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中圖分類號: D035 文獻標(biāo)識碼: A
0、引言
城市軌道交通工程建設(shè)規(guī)模大,周期長(一般可達4~7年),各相關(guān)主要專業(yè)多達20余個,專業(yè)間協(xié)調(diào)工作量巨大。同時由于地鐵工程受環(huán)境因素影響較大,經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的工程變更,涉及各專業(yè)和部門,形成各專業(yè)不斷調(diào)整,協(xié)調(diào)的動態(tài)設(shè)計過程。
而由于軌道交通工程的項目特點,雖然軌道交通工程建設(shè)周期長,但建設(shè)線路長,空間小,工期緊張。地下工程沿線的各種外部接口繁雜,施工空間的局限給設(shè)備管線綜合帶來巨大困難,設(shè)計及現(xiàn)場結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)消耗大量的人力與實踐,降低工作效率,又大大增加出錯機會;前期工作的效率低下又導(dǎo)致后期設(shè)備安裝調(diào)試時間短;建成運行后,運營管理安全標(biāo)準(zhǔn)高,全年運營,只能夜間維護,一旦出現(xiàn)故障將引起巨大的社會影響。
隨著城市建設(shè)的進行,城市軌道交通在全國各主要城市得到大規(guī)模的發(fā)展。而且由于城市發(fā)展的迫切性,軌道交通的建設(shè)工期要求較緊,通常若干條線同期規(guī)劃,同時建設(shè),但建設(shè)階段又有先后之分,對投資方管理造成巨大難度。因此,現(xiàn)階段急需尋找一種先進的管理體系,提高建設(shè)及運營階段的工作效率。
1、BIM的概念
1.1 BIM的概念與任務(wù)
BIM是英文Building Information Modelding的縮寫,中文一般稱為“建筑信息模型”。根據(jù)美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)對BIM的定義為:“BIM是一個設(shè)施(建設(shè)項目)物理和功能特性的數(shù)字表達;BIM是一個共享的知識資源,是一個分享有關(guān)這個設(shè)施的信息,為該設(shè)施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程;在項目不同階段,不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)?!?/p>
BIM肩負的任務(wù)就是在于解決項目不同階段、不同參與方、不同應(yīng)用軟件之間的信息結(jié)構(gòu)化組織管理和信息官宦共享,使得合適的人在合適的時候得到合適的信息,這個信息要求準(zhǔn)確、及時、夠用。
1.2 BIM在工程建設(shè)行業(yè)中的位置
現(xiàn)代化、工業(yè)化、信息化是我國建筑業(yè)發(fā)展的三個方向,建筑業(yè)信息化可以分為技術(shù)信息化和管理信息化兩大部分,技術(shù)信息化的核心內(nèi)容是建設(shè)項目生命周期管理(BLM-Buiding Lifecycle Management),企業(yè)管理信息化的核心內(nèi)容是企業(yè)資源計劃(ERP-Enterprise Resource Planning)。
如前所述,不管是技術(shù)信息化還是管理信息化,建筑業(yè)的工作主體是建設(shè)項目本身,因此,沒有項目信息的有效集成,管理信息化的效益也很難實現(xiàn)。BIM通過其承載的工程項目信息把其他技術(shù)信息化方法(如CAD/CAE等)集成了起來,從而成為了技術(shù)信息化的核心、技術(shù)信息化橫向打通的橋梁。
2、BIM的實現(xiàn)
BIM的實現(xiàn)離不開軟件的支持及管理的指導(dǎo),可以說,沒有相應(yīng)的軟件及管理制度,建設(shè)項目的BIM是無法實現(xiàn)的。
2.1 軟件
BIM系統(tǒng)應(yīng)用的難點之一就在于軟件。BIM并不是一個或者一類軟件的事,要充分發(fā)揮BIM價值為項目創(chuàng)造效益涉及常用的BIM軟件數(shù)量有十幾個到幾十個之多。
BIM軟件分類
根據(jù)建設(shè)項目的特點,通過對BIM軟件,特別是核心軟件的合理選擇,方可最大限度發(fā)揮BIM的作用。
2.2 管理架構(gòu)
城市軌道交通建設(shè)項目具有體量巨大,功能復(fù)雜,信息量大,參建單位眾多等特點,為項目管理帶來難度。同時,由于公共項目高標(biāo)準(zhǔn)、高規(guī)格的建設(shè)需求,要求項目管理達到相當(dāng)高的標(biāo)準(zhǔn)。
這種新型的管理模式的信息傳遞方式如下圖所示,參建各方的項目相關(guān)信息存儲在公共BIM數(shù)據(jù)平臺中,而參建各方間也通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用和管理,在虛擬的平臺中形成一種精益化的管理模式。這個平臺是在參建各方原有內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立的一個具有共同工作平臺的喚醒架構(gòu),可以真正實現(xiàn)信息的充分共享和無縫管理。
通過這種信息傳遞和管理模式,使建設(shè)項目信息在規(guī)劃、設(shè)計、建造、和運營維護全過程充分共享、無損傳遞,可以使項目的所有參與方在項目從概念產(chǎn)生到完全拆除的整個生命周期內(nèi)都能夠在模型中操作信息和在信息中操作模型,進行協(xié)同工作。
3、BIM在項目不同階段中的應(yīng)用
3.1規(guī)劃階段
城市規(guī)劃信息化領(lǐng)域目前是以CAD+GIS作為主要支撐平臺的,三維仿真系統(tǒng)是目前城市規(guī)劃領(lǐng)域應(yīng)用最多的城市規(guī)劃管理三維平臺,可以做到與傳統(tǒng)的GIS平臺連接并且共享基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。
如果將BIM引入到城市規(guī)劃三維平臺中,將可以完全實現(xiàn)目前三維仿真系統(tǒng)無法實現(xiàn)的BIM多維度的應(yīng)用,特別是城市規(guī)劃方案的性能分析,這可以解決傳統(tǒng)城市規(guī)劃編制和管理方法無法量化,諸如舒適度、空氣流動性、噪聲云圖等指標(biāo)。BIM的性能分析通過與傳統(tǒng)規(guī)劃方案的設(shè)計、評審結(jié)合起來,將會對城市規(guī)劃多指標(biāo)量化、編制科學(xué)化和城市規(guī)劃科持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。
3.2設(shè)計階段
3.2.1參數(shù)化設(shè)計
參數(shù)化設(shè)計是對目前新興的設(shè)計方法的抽象描述,它包括生成設(shè)計、算法幾何、關(guān)聯(lián)性模型等核心概念。由于目前軌道交通工程車站建筑功能、空間關(guān)系日益復(fù)雜,借助新的數(shù)字化平臺,可以對軌道交通工程復(fù)雜的建筑幾何進行理性的分析和設(shè)定,包括從幾何學(xué)的角度對建筑平面及三維空間生成進行準(zhǔn)確的定義和呈現(xiàn)。
關(guān)聯(lián)性模型是實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計的手段,模型由不同的模塊化單元組成,其結(jié)構(gòu)表述為參數(shù)輸入模塊、調(diào)節(jié)控制模塊、邏輯計算模塊以及數(shù)據(jù)輸出模塊。關(guān)聯(lián)模型建立后,可通過殘念所述輸入和調(diào)節(jié),計算機將自動完成復(fù)雜的運算,并實時輸出設(shè)計成果。
3.2.2基于數(shù)字化平臺的建筑性能分析
對于大型公共建筑,性能正在成為決定其內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵綜合指標(biāo),尤其表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)效率和可持續(xù)策略上。性能分析可根據(jù)已有的數(shù)字化模型(參數(shù)化模型或者BIM模型)進行,內(nèi)容包括能耗模擬、消化模擬、溫度模擬等方面。這些多學(xué)科交叉的性能化設(shè)計視線里設(shè)計成果的高度整合和升級,實際上以更經(jīng)濟、更高效的方式推動著技術(shù)進步。
BIM與建筑性能分析復(fù)合設(shè)計流程是將設(shè)計方案BIM模型化后,通過性能分析檢查、建筑構(gòu)件空間檢查,綜合各項結(jié)果反復(fù)調(diào)整模型。流程圖如下:
3.3施工階段
3.3.1施工單位的應(yīng)用
城市軌道交通工程施工方案與周邊環(huán)境條件,地質(zhì)情況,主體結(jié)構(gòu)與基坑關(guān)系等條件因素有重大關(guān)系,相當(dāng)復(fù)雜。特別是在市區(qū)環(huán)境中施工前,環(huán)境風(fēng)險相當(dāng)大。此條件下:采用BIM技術(shù)對項目施工階段有如下好處:
1)設(shè)計意圖可行性的分析。
2)設(shè)計圖紙的復(fù)核。
3)施工現(xiàn)場4D管理。通過BIM技術(shù)可輕松創(chuàng)建、審核和編輯4D進度模型,編制更為可靠的進度表,與三維模型直接對接,從而使規(guī)劃的施工流程與項目相關(guān)方順暢溝通。
4)主要演示手段。
5)施工現(xiàn)場nD管理。在軟件的支持下,BIM模型還可用于更好地管理成本,物流和材料消耗。
6)提供給業(yè)主和物業(yè)一個可靠的、真實的竣工模型。
3.3.2工程監(jiān)理的應(yīng)用
如何建立高效、實用的基于BIM信息化工程監(jiān)理模式,并使之形成科學(xué)的管理系統(tǒng),是在BIM工程建設(shè)實踐中重點考慮的問題,既要考慮信息應(yīng)用的要求,又要考慮充分利用現(xiàn)有傳統(tǒng)模式下的信息基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)。在實際工程中構(gòu)建應(yīng)用BIM技術(shù)的工程監(jiān)理架構(gòu),以工程監(jiān)理公司為節(jié)點,根據(jù)各自項目規(guī)模、特點以及施工情況,配備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息模型處理服務(wù)、現(xiàn)場信息采集裝備等,利用采集設(shè)備,按照工程監(jiān)理的“三控一管一協(xié)調(diào)”要求形成工程監(jiān)理的管理信息,然后進行分類、篩選、存儲。采用BIM技術(shù)在工程監(jiān)理環(huán)節(jié)中有如下特點:
1)改變目前工程監(jiān)理在工地的高負荷、高強度的“巡回式”管理模式,使現(xiàn)場工程監(jiān)理人員更多地將精力針對現(xiàn)場實際提前進行預(yù)控或?qū)χ匾课?、關(guān)鍵工序進行嚴(yán)格把關(guān)。
2)提高工程監(jiān)理的工作效率、精度和實時性。運用數(shù)字化工程監(jiān)理模式,可避免傳統(tǒng)工程監(jiān)理中管理滯后的問題,有可能在第一時間發(fā)現(xiàn)并制止工程質(zhì)量問題。
3)有利于提高工程監(jiān)理工作的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
變更管理是BIM技術(shù)應(yīng)用的另一個優(yōu)勢所在。基于同一個BIM模型的協(xié)同,一旦模型修正方有任何一點變更,其他所有人員調(diào)用到的數(shù)據(jù)就是最新的了,避免因為通知不及時或數(shù)據(jù)調(diào)整延誤造成的經(jīng)濟損失和工期延誤。
3.4項目運營階段
BIM系統(tǒng)定位是對建筑全生命周期的控制,運營階段也是其中重要的一環(huán)。BIM的技術(shù)核心是一個由計算機三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫,包含了貫穿于設(shè)計、施工和運營管理等整個項目全生命周期的各個階段,并且各種信息始終建立在一個三維模型數(shù)據(jù)庫中。BIM可以持續(xù)即時地提供項目設(shè)計范圍、進度以及成本信息,這些信息完整可靠并且完全協(xié)調(diào),即BIM能有在綜合數(shù)字環(huán)境中保持信息不斷更新并可提供訪問。
5、結(jié)語
城市軌道交通工程投資高,建設(shè)要求高,管理難度高的“三高”特點使引入先進的信息管理技術(shù)非常必要。BIM技術(shù)應(yīng)用開發(fā)性、協(xié)同性以及全生命周期的管理理念十分適合軌道交通工程。因此,研究如何在項目中應(yīng)用BIM技術(shù)是軌道交通建設(shè)者們下階段的主要研究方向之一。應(yīng)注意的是,BIM的發(fā)展不僅僅是現(xiàn)有技術(shù)的進步和更新?lián)Q代,也將表現(xiàn)在生產(chǎn)組織模式和管理方式的轉(zhuǎn)型,并長遠地影響人們對項目的思維模式,對軌道交通行業(yè)有著深遠的影響。
參考文獻
[1]何關(guān)培、葛清等. BIM第一維度[M] .中國建筑工業(yè)出版社
[2]何關(guān)培. BIM總論[M] .中國建筑工業(yè)出版社
交通工程 交通環(huán)境 交通運輸論文 交通物流 交通郵電期刊 交通安全講話稿 交通工作總結(jié) 交通管理 交通設(shè)施 交通項目管理 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀