近年來，在國家相關(guān)行業(yè)、地方政府等大力推動下，我國公路、市政、鐵路等行業(yè)，以及廣東、四川、安徽等多地陸續(xù)編制、發(fā)布了一批工程BIM標(biāo)準(zhǔn)。在上述BIM標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，一些地方大力推進(jìn)公路、鐵路等工程設(shè)計、施工階段的“BIM交付”，即把“BIM交付”作為推動BIM技術(shù)在工程全生命周期落地應(yīng)用的關(guān)鍵抓手。

那么，在行業(yè)和地方開展大量BIM交付和示范應(yīng)用十年后，今天道路交通工程行業(yè)BIM交付的實際情況如何？為什么所有BIM標(biāo)準(zhǔn)都只是“推薦性”，為什么業(yè)主方面對收到的“BIM成果”一臉尷尬？為什么有人認(rèn)為“十年BIM交付的，只是一堆龐而無用的‘數(shù)字負(fù)擔(dān)呢？”

本文結(jié)合BIM應(yīng)用調(diào)查、IFC國際標(biāo)準(zhǔn)最新發(fā)展，以及國產(chǎn)緯地軟件在多專業(yè)BIM正向設(shè)計與一體化“實時建模”技術(shù)方面的技術(shù)突破，探討公路與鐵路等線性工程“BIM交付”的技術(shù)路線。

道路交通領(lǐng)域編制發(fā)布了哪些BIM標(biāo)準(zhǔn)？

目前，我國在道路與交通工程方向已經(jīng)編制和發(fā)布的BIM標(biāo)準(zhǔn)，包括由交通運輸部牽頭組織編寫和發(fā)布的3部，如下：

▲公路與交通工程BIM標(biāo)準(zhǔn)（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）

發(fā)布的團(tuán)體BIM標(biāo)準(zhǔn)，有以下3部：

▲公路與交通工程BIM標(biāo)準(zhǔn)（團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)）

而發(fā)布的地方性BIM標(biāo)準(zhǔn)，有以下7部：

▲公路與交通工程BIM標(biāo)準(zhǔn)（地方標(biāo)準(zhǔn)）

BIM標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容和要點是什么？

對比上述行業(yè)、地方、團(tuán)體BIM標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容，在要點內(nèi)容上各自有所側(cè)重，或強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一公路與交通工程BIM模型的架構(gòu)、分類編碼、數(shù)據(jù)存儲與交付，或分專業(yè)明確細(xì)化不同設(shè)計階段的LOD分層、協(xié)同流程、成果交付格式與精度，或側(cè)重規(guī)范施工階段的4D/5D模擬、碰撞檢查、進(jìn)度與成本管理；針對裝配式橋梁和建筑結(jié)構(gòu)特點，細(xì)化規(guī)范部件族庫要求或裝配過程要求。

但概括而言，上述已經(jīng)發(fā)布的行業(yè)、地方和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容，無非在于以下兩個方面：

1）對照工程不同設(shè)計階段、采用分專業(yè)的方式，推薦工程項目從設(shè)計施工到運維管理，全過程應(yīng)用哪些與BIM相關(guān)的技術(shù)和方法；

2）內(nèi)容重點在于明確各專業(yè)在不同設(shè)計階段應(yīng)該建立并交付“哪些BIM模型，如何編碼識別，具有哪些屬性信息，應(yīng)該達(dá)到什么精度要求”。

為什么BIM標(biāo)準(zhǔn)都是“推薦性”？

從行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)的編號和具體內(nèi)容要求上，我們不難發(fā)現(xiàn)：為了促進(jìn)BIM技術(shù)在公路交通行業(yè)的推廣和應(yīng)用，相關(guān)行業(yè)、地方、學(xué)會/協(xié)會紛紛編制、發(fā)布BIM標(biāo)準(zhǔn)（或規(guī)范、規(guī)程、指南），所有已發(fā)布的BIM標(biāo)準(zhǔn)全部屬于“推薦性標(biāo)準(zhǔn)”，沒有一部屬于“強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)”。

為什么從行業(yè)到地方，從政府到學(xué)會/協(xié)會，大家異口同聲地強(qiáng)調(diào)BIM技術(shù)落地應(yīng)用，甚至有地方高調(diào)宣布要實現(xiàn)“全BIM交付”，但經(jīng)過數(shù)十年的研發(fā)探索和無數(shù)項目“成功”示范應(yīng)用之后，所有BIM標(biāo)準(zhǔn)卻仍停留在“推薦性”層面？為什么不強(qiáng)制性要求所有工程項目必須執(zhí)行呢？原因其實很簡單：

——首先，“全BIM交付做不到”，其次，“全BIM交付沒啥用”！

實際上，每一部BIM標(biāo)準(zhǔn)編制的初衷都希望推動BIM技術(shù)在工程全生命周期扎實落地，但每一部BIM標(biāo)準(zhǔn)在征求意見等環(huán)節(jié)都會收到來自工程設(shè)計、施工和管養(yǎng)等各方的反對意見，如“條件不成熟，不能強(qiáng)制性實施”等等。

為什么BIM完全交付“做不到”？

自從BIM技術(shù)在世界工程行業(yè)受到熱捧以來，幾乎所有工程行業(yè)都紛紛按照全工程生命周期應(yīng)用，實現(xiàn)以BIM模型為載體，從工程設(shè)計、施工建設(shè)，再到運維管理的數(shù)據(jù)信息共享和傳遞的思路，描繪各自心目中的“BIM理想”。但截至今天，沒有一個工程項目能夠?qū)φ誃IM標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范/指南，真正實現(xiàn)“BIM完全交付”！

首先，無論是建筑工程，還是道路交通工程，在主體工程之外都涉及多個細(xì)分的專業(yè)領(lǐng)域。而今天，仍有一些專業(yè)設(shè)計內(nèi)容，缺乏專業(yè)的BIM正向設(shè)計軟件，無法實現(xiàn)BIM正向設(shè)計和自動建模，仍然依賴手工“翻模”。

以道路工程項目為例，雖然相關(guān)“BIM標(biāo)準(zhǔn)”中明確提到要求構(gòu)建“特殊路基處理、沿線機(jī)電設(shè)施”等模型和交付要求，但多數(shù)宣稱“實現(xiàn)BIM交付”的項目，都還沒有包含這些貌似小眾的專業(yè)的BIM模型。

其次，附帶統(tǒng)一編碼和屬性信息是BIM模型能夠被后續(xù)施工和運維管理環(huán)節(jié)正確識別、利用的關(guān)鍵點。而實際上，今天大多數(shù)公路和鐵路項目交付的，只是沿里程樁號方向分段、“切塊”的三維幾何模型。這些模型缺少或者根本就沒有BIM編碼，也沒有附加任何工程屬性信息。

還有，在已經(jīng)交付的BIM模型中，往往都沒有完整的鋼筋模型。因為鋼筋模型數(shù)量過于龐大，需要極大占用計算機(jī)存貯空間，以至于大多數(shù)工程設(shè)計用途的計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)無法讀取、操作。

▲緯地BIM交付平臺截圖（隧道鋼筋模型）

為什么業(yè)主面對BIM交付，很尷尬？

如果BIM正向設(shè)計只是BIM技術(shù)工程全生命周期應(yīng)用起點的話，那么，從設(shè)計向施工階段、從建設(shè)向運維階段交付“BIM模型信息”就是BIM技術(shù)應(yīng)用的終極目標(biāo)。但為什么業(yè)主方收到設(shè)計單位、施工企業(yè)交付的BIM模型成果時，表情卻很尷尬呢？

——因為他們不能使用，甚至也不知道如何使用這些BIM模型成果。

構(gòu)建和交付鋼筋模型是所有BIM標(biāo)準(zhǔn)均明確要求的內(nèi)容，無論是路面，還是橋梁、隧道工程?？蓪嶋H上，因為鋼筋數(shù)量太多，占用計算機(jī)空間資源太大，幾乎沒有項目完全構(gòu)建和交付鋼筋模型。僅僅一座大型橋梁、長隧道的鋼筋模型數(shù)量，就可能抵得上建筑工程中1座17層大樓的模型數(shù)量和占用空間。

再有，由于線性工程的特點，公路和鐵路項目的BIM模型中，還需要包括大面積、長距離的數(shù)字地面模型、三維地質(zhì)模型，以及無人機(jī)傾斜攝影采集的實景模型。在一條50公里長的公路或鐵路項目中，僅傾斜攝影實景模型占用的存儲空間就有幾十，甚至上百GB。

筆者調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，某高速公路項目在設(shè)計階段高調(diào)宣布，強(qiáng)制要求所有設(shè)計標(biāo)段實現(xiàn)BIM交付，并明確統(tǒng)一采用Revit的格式。但當(dāng)各標(biāo)段把成果交付之后，業(yè)主方就再沒有下文了。原來，上百公里的道路及設(shè)施BIM模型，業(yè)主方使用Revit軟件連一次性打開、顯示這些模型的條件和能力都沒有，更何談如何應(yīng)用這些成果了！

面對海量BIM交付數(shù)據(jù)，業(yè)主方如何存儲、讀取、使用呢？如果以設(shè)計院的軟硬件條件都“玩不轉(zhuǎn)”，那么施工單位、業(yè)主單位又怎么可能呢？這也是一些國外BIM標(biāo)準(zhǔn)和具體項目應(yīng)用提到“BIM模型輕量化”和“輕量化交付”的原因。

▲緯地BIM交付平臺截圖（路基與橋涵模型）

讓業(yè)主尷尬的，還有“怎么用”？

眾所周知，承接“設(shè)計階段BIM交付”的應(yīng)該是深度數(shù)字化、機(jī)械化的施工過程和工藝工法，承接“施工階段BIM交付”的是數(shù)字化運維和管理體系，但實際情況卻是：

在一條上百公里、幾十家施工企業(yè)參建的高速公路建設(shè)項目中，卻找不到一臺帶有“衛(wèi)星導(dǎo)航定位”和“液壓數(shù)控”功能的數(shù)字化施工機(jī)械；大量的施工過程仍然依賴人工和手工操作；施工質(zhì)量檢核、進(jìn)步管理仍然主要依賴傳統(tǒng)的人工巡查、檢查方式；絕大多數(shù)高速公路公司（運維單位）根本沒有能夠直接讀取“BIM交付數(shù)據(jù)”的數(shù)字化管養(yǎng)系統(tǒng)。

另外，由于設(shè)計、施工和運維階段面對的問題和關(guān)注的焦點不同，導(dǎo)致前一階段構(gòu)建的BIM模型，無法被下一階段使用。設(shè)計階段根據(jù)勘測采樣間隔、專業(yè)劃分、斷面變化等，構(gòu)建的“切塊”模型，無法體現(xiàn)施工階段關(guān)注的施工方法與工藝，無法滿足施工進(jìn)度和質(zhì)量管理的需要；而施工階段關(guān)注的問題和焦點，與日常運維階段并沒有多少關(guān)系。

于是，不難發(fā)現(xiàn)，所有側(cè)重施工階段BIM技術(shù)應(yīng)用的示范項目，都沒有直接使用設(shè)計階段交付的BIM模型，而是自己重新“翻?！保匍_展施工模擬、進(jìn)度管理；也沒有一條高速公路的運維管理系統(tǒng)，直接讀取并應(yīng)用施工階段交付的BIM模型。有業(yè)主方坦言：今天BIM交付的“切塊模型”，除了三維展示（可視化交底、宏觀協(xié)調(diào)、三維瀏覽等），就是一堆“數(shù)字負(fù)擔(dān)

關(guān)于“切塊模型”的各種“牽強(qiáng)應(yīng)用”

根據(jù)線性工程特點，目前在所有BIM示范應(yīng)用中，公路和鐵路項目主體工程中構(gòu)建交付的BIM模型都是沿樁號方向建立的分段式的“切塊模型”。由于公路和鐵路項目的里程長、分段細(xì)密（特別是曲線路段），導(dǎo)致這些“切塊”數(shù)量非常龐大，讀取、存貯、顯示需要占用計算機(jī)大量資源。更重要的是，之前交付的BIM模型，絕大多數(shù)只是工程實體的三維幾何模型，幾乎沒有附帶工程和部件的屬性信息。

那么，這些項目交付的“切塊模型”究竟有什么用途呢？在各類示范應(yīng)用項目中，“切塊模型”最主要的應(yīng)用就是以三維展示工程項目的宏觀空間位置，用于各種場合下的方案匯報，當(dāng)然也包括一些基于“切塊模型”工程仿真和粗略分析應(yīng)用。

至于有示范項目提到，通過帶有樁號索引的“切塊模型”計算土石方工程數(shù)量，反推公路幾何線形、進(jìn)行碰撞和凈空檢查等應(yīng)用，顯然都是一些脫離專業(yè)實際，脫離工程設(shè)計原理和方法的“牽強(qiáng)應(yīng)用”。

首先，這些“算量”“反推幾何線形”“碰撞和凈空檢查”，全都屬于近似性質(zhì)，既不符合線性高程設(shè)計的原理和方法，也不能滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)范對正確性和精度的要求。筆者在《BIM算量更準(zhǔn)確嗎？》《BIM碰撞檢查是牛刀，還是雞肋？》《Revit應(yīng)用越多，距離正向設(shè)計越遠(yuǎn)》等文中對相關(guān)問題和原因進(jìn)行了詳細(xì)的解釋說明，有興趣深入了解的朋友可以參照閱讀。

其次，與工程設(shè)計軟件（如：緯地軟件等）基于基礎(chǔ)勘測設(shè)計數(shù)據(jù)，按照工程設(shè)計邏輯（原理、方法），高效、精確計算幾何線形、實時準(zhǔn)確統(tǒng)計工程數(shù)量比較，這些關(guān)于“切塊模型”的應(yīng)用，無異于“搬石頭上山”，生搬硬套。

IFC標(biāo)準(zhǔn)新增“線性參考”說明了什么？

一直以來，IFC被認(rèn)為是全球范圍通用的工程BIM標(biāo)準(zhǔn)，由buildingSMART組織牽頭編制。但直到2021年，IFC4.3版本才引入了能夠表達(dá)公路、鐵路等線性工程的“IfcAlignment”線性參考系統(tǒng)，才增加了能夠表達(dá)平面曲線、縱坡和橫斷面組成的子實體架構(gòu)。

▲IFC4.3新增Alignment線性參考結(jié)構(gòu)圖

IFC4.3的重大變化，首先證明：公路、鐵路、市政道路與建筑工程不同，IFC早期標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只能適用于建筑工程，不適用于以“里程樁號”作為線性參考系的“不規(guī)則”的土木工程。同時，也證明了早期推崇IFC標(biāo)準(zhǔn)的人員，實際上從未在公路和鐵路等線性工程項目中真正研究和實踐過IFC標(biāo)準(zhǔn)。

IFC4.3上述發(fā)展還說明，在BIM建模方法和技術(shù)研發(fā)上，建筑工程領(lǐng)域基于“族庫”和“裝配式”建模方法，不適用于線性土木工程。因為公路、鐵路等的主體工程模型是“連續(xù)且不規(guī)則”的實體，無法通過“部件族庫+裝配”的方法構(gòu)建，只能通過公路與鐵路平縱橫工程設(shè)計邏輯（即專業(yè)設(shè)計方法）來創(chuàng)建。

線性工程BIM交付的最終路徑——實時解析，實時建模

以緯地軟件為例，它的項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（文件）以簡潔、清晰的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義/描述了道路平縱橫幾何線形及其專業(yè)邏輯關(guān)系。緯地軟件正是基于這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過內(nèi)置的平縱橫專業(yè)設(shè)計原理和方法（即專業(yè)邏輯），實現(xiàn)公路、鐵路等線性工程的BIM正向設(shè)計，進(jìn)而實現(xiàn)實時自動BIM建模。

▲IFC4.3新增Alignment線性參考結(jié)構(gòu)圖

如果我們仔細(xì)研究IFC4.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分類和結(jié)構(gòu)組成，就會驚奇地發(fā)現(xiàn)，原來IFC 4.3引入的“IfcAlignment線性參考”系統(tǒng)，不就是描述道路平縱橫幾何線形的基礎(chǔ)要素嗎？

寫到這里，筆者想表達(dá)的信息就呼之欲出了：

——公路與鐵路等線性工程BIM交付的最終路徑，是基于幾何基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過專業(yè)設(shè)計邏輯，實時解析，實時建模，并實時更新，并不是交付固化的“切塊模型”！

“實時建模技術(shù)”突破了BIM交付的難題

還是以緯地軟件為例，2025年9月，國產(chǎn)緯地軟件發(fā)布了“BIM 3.0解決方案”，突破了道路交通工程多專業(yè)BIM正向設(shè)計與一體化建模的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。該解決方案在實現(xiàn)路線幾何、路基路面、橋梁、涵洞、隧道、支擋防護(hù)、交通工程與沿線設(shè)施、工程地質(zhì)等全專業(yè)BIM正向設(shè)計的同時，更重要的是——自主開發(fā)、提供了全新的“緯地工程BIM交付平臺”。

▲緯地軟件BIM 3.0啟動界面

該平臺參照最新版本的IFC4.3國際標(biāo)準(zhǔn)的線性參考系統(tǒng)，自動繼承、存貯了整個工程項目的完整基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后通過內(nèi)置的工程設(shè)計邏輯（如：平縱橫專業(yè)設(shè)計方法），實時解析數(shù)據(jù)，實時構(gòu)建全專業(yè)工程BIM模型，為工程施工和運維管理提供三維可視化的基礎(chǔ)平臺。

“緯地BIM3.0解決方案”顛覆了以往“先設(shè)計，再翻模，后交付”的BIM技術(shù)落地與交付的技術(shù)路徑。首先，該技術(shù)路徑規(guī)避了“切塊模型”因體量巨大，占用空間大帶來的一系列困難和問題，實際交付數(shù)據(jù)總量（包括占用空間）只有“切塊模型”的百分之一，甚至萬分之一；其次，基于工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和內(nèi)置工程設(shè)計邏輯的實時建模，本質(zhì)上就是BIM正向設(shè)計功能的延伸，其建模效率和精度與設(shè)計階段完全相同；還有，實時建模默認(rèn)帶有工程和部件的屬性信息，能夠精確解析、解算線性工程的幾何線性、空間坐標(biāo)、高程等，能夠為工程施工、運維管理等階段提供高效、高精度的信息檢索查詢、專業(yè)統(tǒng)計計算和實時仿真分析功能，包括支持開展模擬駕駛、工程資產(chǎn)管理等應(yīng)用。

結(jié)語

在工程行業(yè)開展BIM技術(shù)研發(fā)、實踐十?dāng)?shù)年之后，行業(yè)技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊結(jié)合IFC國際標(biāo)準(zhǔn)最新進(jìn)展，通過全專業(yè)BIM正向設(shè)計和一體化自動建模技術(shù)突破，探索提出了“工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)+內(nèi)置工程設(shè)計邏輯→實時解析，實時建?！?/span>的新型BIM交付路徑。該路徑不僅破解了以往構(gòu)建和交付“切塊模型”面臨的一系列問題，而且能夠準(zhǔn)確對接、支持工程建設(shè)與運維管理階段的各類應(yīng)用需求。

隨著新一代BIM解決方案在公路、鐵路、市政，以及林礦道路等行業(yè)的快速落地應(yīng)用，相信很多人士很快都會認(rèn)識到：工程基礎(chǔ)（數(shù)據(jù)）信息才是IFC標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)的數(shù)據(jù)交換的關(guān)鍵內(nèi)容，才是BIM模型在工程全生命周期傳遞、應(yīng)用的“遺傳密碼”。過去十年，我們大力推進(jìn)BIM交付的“切塊模型”，除了“三維展示”，根本無法支持工程全生命周期應(yīng)用，恐怕只是一堆龐而無用的“數(shù)字負(fù)擔(dān)”。

中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司

西安緯地軟件

郭騰峰等

2026年1月25日

注：

本文僅為筆者個人觀點和認(rèn)識，不代表任何單位和組織！

歡迎留言、討論、交流！

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責(zé)編：程子研

校對：苗挺節(jié)

審核：余大鵬 陳露

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