数字孪生打造中国最美彝乡风情大道

OpenBridge 和 OpenRoads 开发数字孪生， 助力改善协作，节约成本 2,000 多万元

打开经济发展的门户

乐西高速公路是四川省重点交通项目，是该省重要的扶贫通道和生态旅游通道，项目的建成将有效带动当地经济发展。项目全长 151.8 公里，其中有 40 公里是无人区，途径凉山州四县，与规划中的西昌至昭通高速公路相接。承包方四川省公路规划勘察设计研究院有限公司（以下简称“四川公路设计院”）拥有 6 万多公里（其中高速公路 5,000 多公里）的道路勘察设计经验，受委托建造这条设计时速 80 公里的四车道高速公路，项目工期五年。

要完成项目，团队必须克服复杂地形地质条件带来 的挑战。该项目桥隧比达 80% 以上，项目占地746.68 公顷，包括 137 座桥梁（42,773 米）、41 座 隧道（84,006.5 米）、6 处分离式立交、71 道涵洞及通道、4 道天桥及渡槽，以及 9 处匝道收费站。此外，项目将穿过“亚热带植物基因库”，包括自 然保护区和珍稀保护植物林场。当地气候多变，每 年约有 270 天为雨天，冬季雨雪天气可达 3 个月， 给施工运输和运营安全造成极大的困难。

寻求先进方法

面对工程和技术上的挑战，项目团队明白，传统设计和施工方法将无法满足项目的需求。项目有 40 公里无人区，没有进场通道，没有电力供应， 也没有通信设施。该院 BIM 工程师董继星表示： “严寒酷暑，寻路人夜宿无人区，日夜穿行在荒无人烟的山野密林，攀爬在满布泥淖的深沟险壑。” 公司有 1,500 多名不同专业的从业人员，包括国家和省级工程设计大师以及享受国务院政府特殊津贴专家 40 余人，各专业均需为这个复杂的项目贡献自己的力量，并展开沟通。

为此，团队寻求具有“承载能力强”、“专业适用性广”、“数据格式统一”、“支持二次开发”等特点的 BIM 和数字孪生软件，以满足应用需求。他们还希望通过 BIM 技术提升设计质量，提高后期服务的及时性，提高专业技术标准，保证数据标准化和数据的高质量，并为项目运维提供数字资产。


利用 BIM 改善协作

四川公路设计院对多款软件产品进行了深入分析， 其中包括 Autodesk、Catia、纬地 BIM、鸿业 BIM 和 Bentley 系列产品。他们最终选择了 Bentley 系列产品，经过对所有可用产品进行评估，选用了 MicroStation、OpenRoads Designer、ProStructures、 OpenBridge Modeler 等产品来建立互连数据环境， 集成和简化设计与施工流程。该院 BIM 中心主任乔科表示：“乐西高速项目基于 Bentley 平台系列产品，创建了 151.8 公里的公路数字孪生模型，为项目参与各方提供了高质量的工程数据，提升了项目的管理、设计及建造水平，创造了良好的经济效益及社会效益。”

首先，他们使用 ContextCapture 收集数据并建立实景模型，由于项目的地 形数据来源复杂且格式多样，团队使用了 Bentley 应用程序实现多源测绘数 据的标准化。他们利用 Bentley 的 OpenBridge 和 OpenRoads 应用程序， 为项目道路、隧道、交叉口和交通工程等建立了模型。利用 MicroStation 确保所有数据具有相同的格式，保证一流的 BIM 数据质量。这些应用程序的自动化功能简化了开发过程，所有项目人员都能轻松进行高效协作，而且，这些数字模型可实时更新，供后续运维期间使用。


助力交付复杂道路项目

四川公路设计院使用 Bentley 的协同式 BIM 和数字孪生软件，为 137 座桥 梁、41 座隧道、71 个涵洞、33 条改路改沟以及 36 处弃土场建立了模型， 共计 50 余万个构件、573 余万条属性。公司预计使用这些应用程序将减少项目成本 2,000 万至3,000 万元，改善数据集成、标准化和设计精度；同时，识别 1,000 多处错误，减少后期设计变更。


四川乐西高速公路项目预计将于 2025 年 7 月完工，建成通车后，将连接乌蒙山集中连片特困区和大小凉山彝族主要聚居地，有效带动当地经济发展，提供众多就业机会。