摘要：市政道路作为城市基础设施的重要组成部分，其全生命周期的设计与管理对城市发展至关重要。本文探讨了BIM（建筑信息模型）与GIS（地理信息系统）融合技术在市政道路全生命周期中的应用，分析了其在规划设计、施工管理及运维阶段的可视化优势，提出了基于BIM与GIS融合技术的协同管理平台构建方法，旨在提升市政道路的设计效率与管理水平，为智慧城市建设提供技术支持。

关键词：BIM；GIS；市政道路；全生命周期；可视化设计

引言

随着信息技术的迅猛发展，城市基础设施建设与管理正逐步向智能化、信息化方向转型。BIM（建筑信息模型）与GIS（地理信息系统）技术的融合应用为市政道路全生命周期的可视化设计与管理提供了新的解决方案。BIM技术以其强大的信息集成与三维建模能力，在市政道路项目的规划、设计阶段发挥了重要作用；而GIS技术则凭借其在地理空间数据处理与分析方面的优势，为市政道路的运营维护、空间规划等提供了有力支持。

1.BIM与GIS融合技术在市政道路全生命周期中的应用价值

1.1BIM与GIS技术的特点与优势

BIM（建筑信息模型）技术以三维数字化模型为核心，具有高度的可视化、信息集成性与协同性。它能精确呈现市政道路各构件的几何信息、材料属性、施工工艺等详细数据，各参与方在同一平台上实时共享与协同工作，有效避免设计冲突，提高设计质量。GIS（地理信息系统）则专注于地理空间数据的采集、存储、分析与可视化。其优势在于对地形地貌、地质条件、周边环境等地理信息的强大处理能力，可进行空间分析，如坡度分析、水文分析等，为市政道路规划提供科学依据。二者结合，既能利用BIM对道路工程实体的精细化建模与管理，又能借助GIS对地理空间环境的深度洞察，实现优势互补。

1.2市政道路全生命周期的管理需求

市政道路全生命周期涵盖规划设计、施工建设、运营维护等多个阶段。在规划设计阶段，需要综合考虑地形、交通流量、周边设施等因素，制定合理的路线与设计方案。施工阶段，要实时掌握工程进度、质量、安全等情况，确保工程按计划推进。运维阶段，需对道路设施进行定期检测、维修，根据交通流量变化优化管理策略。各阶段产生海量数据，传统管理方式难以高效处理与整合。因此，需要一种先进技术实现全生命周期的高效管理，满足从宏观规划到微观设施维护的全方位需求，保障市政道路的建设质量与长期稳定运行。

1.3BIM与GIS融合技术的应用场景

在市政道路规划阶段，融合技术可将地形地貌、人口分布、交通流量等GIS数据与BIM模型结合，进行多方案比选，确定最优路线。例如，通过分析GIS数据中的地形坡度，避开陡峭区域，减少土方工程；结合人口分布与交通需求，合理规划道路走向与宽度。施工阶段，利用BIM模型的施工模拟功能与GIS的空间定位，实时跟踪施工进度，监控现场情况。如通过GIS定位施工设备与材料，结合BIM模型查看施工工序是否正确。运维阶段，将道路设施的检测数据、维修记录等信息集成到BIM与GIS融合平台，基于GIS的空间分析预测道路病害，借助BIM模型可视化展示维修方案，提高运维效率。

2.基于BIM与GIS融合技术的市政道路可视化设计与管理策略

2.1规划设计阶段的可视化协同

在规划设计阶段，构建基于BIM与GIS融合的协同设计平台。设计团队利用GIS数据构建地形模型，导入BIM软件后，进行道路的三维建模。不同专业设计师，如道路、桥梁、排水等，在同一平台上协同工作。通过可视化界面，设计师可直观看到道路与地形、周边建筑的关系，及时调整设计方案。例如，在设计道路交叉口时，结合GIS的交通流量数据与BIM模型，优化交叉口的形式与信号灯设置。同时，利用平台的实时沟通功能，各专业设计师随时交流，提高设计效率，确保设计方案满足交通需求与城市规划要求，实现可视化、协同化的规划设计。

2.2施工管理阶段的动态监控

在施工阶段，BIM与GIS融合技术可实现对施工过程的动态监控。通过构建BIM模型制定精确的施工进度计划，并借助GIS的精确定位功能，利用现场传感器及移动设备实时采集施工进度、质量与安全等关键信息，反馈至融合平台。管理人员能够在平台上直观审视实际施工进度与计划进度的偏差。例如，通过BIM模型进行对比分析，若发现某路段施工进度滞后，可即时开展原因剖析并采取相应措施予以纠正。运用GIS技术对施工现场进行空间分析，有助于优化施工场地布局，合理规划材料堆放区域与机械设备停放位置。同时，该技术还可用于施工质量与安全监控，如借助BIM模型核查隐蔽工程施工是否符合既定要求，利用GIS监测施工现场周边环境安全状况，为施工的顺利推进提供有力保障。

2.3运维管理阶段的数据集成与分析

在运维管理阶段，将道路设施的多源数据，如检测数据、维修记录以及交通流量数据等，集成于BIM与GIS融合平台。依托GIS的空间分析功能，结合交通流量数据，对道路不同路段的病害发生概率予以预测，从而前瞻性地制定维护计划。以交通流量大且坡度较陡路段的路面磨损情况为例，通过深入分析，制定具有针对性的维修策略。借助BIM模型可视化展示道路设施的空间位置及详细属性信息，维修人员能够快速定位故障设施，并查阅其历史维修记录与技术参数，大幅提高维修作业效率。通过对长期运维数据的深度挖掘与分析，总结道路使用规律，为道路的升级改造提供有力的数据支持，助力市政道路运维管理朝着科学化、智能化方向迈进。​

结束语

基于BIM与GIS融合技术的市政道路全生命周期可视化设计与管理，能够有效提升市政道路的设计效率与管理水平，为智慧城市建设提供技术支持。未来，应进一步深化BIM与GIS技术的融合应用，探索其在更多城市基础设施管理中的潜力，推动城市管理的智能化与精细化发展。

参考文献：

[1]赵尘衍，陈法仲，刘全海，等.常州轨道交通工程全生命周期GIS与BIM结合应用研究[J].现代测绘，2020，43（6）：41-43.DOI：10.3969/j.issn.1672-4097.2020.06.010.

[2]李志辉.GIS与BIM技术在绿色设计中的应用研究[J].城市勘测，2021（5）：47-50.DOI：10.3969/j.issn.1672-8262.2021.05.010.

[3]王军徽，李彦滨，刘海涛.BIM技术在市政道路设计阶段的应用研究[J].中国住宅设施，2024（4）：124-126.