“未來不會是一個大魚吃小魚的世界，而是游得快的魚會吃掉游得慢的魚。這意味著，迅速擁抱新技術的公司和企業家會成為贏家。”2016年世界經濟論壇執行主席施瓦布說。

“BIM正向設計”概念中有一種說法：把計算機能做的交給計算機，把設計還給設計師。國內BIM軟件設計正在朝著這個方向逼近。

2017年底，交通運輸部發布《關于推進公路水運工程應用BIM技術的指導意見》指出，到2020年，公路水運行業主要設計單位具備運用BIM技術設計的能力，BIM平臺研發有效推進，并在技術復雜項目中利用BIM技術進行項目管理。交通行業數字化將對勘察設計帶來前所未有的變革，研發具有自主知識產權的BIM正向設計軟件迫在眉睫。

但直至2021年，用于交通行業的BIM正向設計系統絕大多數本質上仍是“翻模”和“展示”，應用水平并未取得顯著進步。

通觀我國公路橋梁設計，設計師憑借二維設計資料開展工作，對項目所在地的地形、地質等情況無法全面了解，容易出現橋梁布設不合理、和周圍環境不協調、和其他構造物相沖突等現象，造成反復修改，差、錯、漏、碰等問題頻頻出現。再者，常規跨徑橋梁結構在不同項目中重復出現的構造設計及圖紙繪制也占據了設計師大量時間。

經過幾年的發展，交通領域BIM技術水平得到了大幅提升，產生了很多優秀的應用成果。但受目前設計軟件功能所限，加之橋梁結構構件較多且較為復雜，使得橋梁專業BIM設計軟件工作效率普遍偏低，多數仍依靠設計師手工建模，交通行業數字化賦能還任重道遠。可以說，迄今市場上尚未開發出有效、專業的橋梁設計軟件，導致設計工作效率低、周期長，未發揮出BIM設計本應帶來的優勢，BIM正向設計難以推廣。

2020年12月，陜西省交通規劃設計研究院有限公司將60余年來積累的經驗、設計方法和專業成果，應用到日常生產工作中，形成公司規范統一的設計圖紙成果，并編制了《標準化設計工作大綱》，要求在路線交叉、路基路面、橋梁等8個專業開展公路工程標準化設計工作，大大提高了工作效率。

半年后，其中心工作方向定位為開展交通基礎設施 BIM+GIS 技術及相關數字化技術應用研究，這催生了標準化與自動化高度融合的可能。

在國家政策和設計單位的迫切需求催生出一個完美的契機下，陜西院融合標準化、參數化設計理念，研發《公路橋梁標準化智能設計BIM系統》。將BIM技術與公路橋梁專業多年積累的設計經驗及標準化設計相結合，依靠內置通用圖、標準數據庫和專家經驗庫，在三維真實場景中完成橋梁設計建模，即刻聯動下部結構靜、動力計算，一鍵生成設計圖紙并向下游專業導出BIM模型，完成整個設計流程。使用該系統進行常規跨徑橋梁設計將從根本上彌補二維設計欠直觀、精確的缺陷。同時，設計、計算、出圖一氣呵成，真正實現橋梁BIM正向設計。

科幻小說作家阿西莫夫說，創新是科學房屋的生命力。而創新的基礎，一是新概念的指導，二是新方法的突破。

“2020年6月19日，國內最長鋼板與混凝土組合梁橋，連接陜南革命老區的西鎮高速公路關鍵控制性工程——全長12.04公里的涇洋河特大橋順利合龍，標志著我國艱險山區橋梁建設的科研與施工取得重大突破。”隨著《新聞 聯播》等欄目對西鎮涇洋河特大橋的一系列新聞報道，陜西院自主研發設計的35米、45米雙鋼板混凝土組合梁，作為推進公路鋼結構橋梁建設的一項重大關鍵技術成果，逐漸進入人們視野。

BIM系統將上述鋼板-混凝土組合梁橋上部通用圖作為自主知識產權的成套產品進行了參數化，方便用戶設計時直接調用，從而快速完成上部結構設計，進而高效地將科技成果在市場中打包推廣應用，促成科技成果轉化的實現。

系統功能實現及運行構架部署

借助三維地模，設計師能更加直觀地進行橋梁布孔和墩臺設計，并實時進行三維顯示及修改，同時自動更新二維圖紙表達，直觀、便捷、響應迅速。值得一提的是，采用“智能方案”功能，可實現在三維地模中自動快速布孔，并實時調整方案，即時打印橋型布置圖以供方案決策。

在真實地形模型中進行三維布孔

系統自動進行細部構件三維設計

眾所周知，橋梁下部結構受力分析一直是設計難點之一，原因有三：一是結構計算對設計師的力學理論知識與軟件建模能力要求較高；二是在設計周期普遍較短的情況下，難以實現對橋梁進行逐墩靜、動力計算，對于下部尺寸及配筋的擬定大多依靠固有經驗；三是因橋梁動力特性的復雜性，使得橋梁抗震作為一種動力分析，其算法、流程較為繁瑣，其理解、操作難度較大，導致抗震計算在某些常規橋梁設計過程中并未得到充分重視。

為方便設計師對橋梁下部結構進行必要的靜、動力分析,系統實現了設計與計算的即可聯動。只需在系統中輸入相關抗震參數,實現從設計出圖模型到下部計算模型的轉化，從而省去專為計算再次建模的重復性工作，并可逐墩出具計算書，為設計提供依據和理論支持。

系統實現了橋梁下部結構尺寸及配筋的動態優化，即在系統中初擬的構件尺寸及其配筋，可直接導入計算模塊中進行詳細驗算。用戶可通過查詢相關計算結果圖表或查看承載力富余度等手段，在滿足規范要求的基礎上進一步進行構件尺寸及配筋的實時修改，從而實現最優設計，最大程度地降低工程造價。

系統在《組合梁坐標高程放樣圖》等圖紙的自動繪制方面，展現出數字化的極大優勢。為滿足鋼廠進行構件預制精細化要求，鋼板梁設計需手動量取眾多放樣點的坐標及高程，不僅工作量大且易錯，系統大大減少了設計師的手工勞動，并提高了數據的精準性。另外，在《全橋工程數量表》的自動合計方面，系統也兼具快速與準確性。

“產業化”是指某種產業在市場經濟條件下，以行業需求為導向，以實現效益為目標，依靠專業服務和質量管理，形成的系列化和品牌化的經營方式和組織形式。

本系統主要依托多年橋梁設計經驗及承擔的重大關鍵項目成果進行橋梁BIM正向設計研發，結合現有專業知識成果及國內勘察設計行業BIM設計需求，聯合國內軟件公司，研發出的系統既能緊密貼合生產一線要求，又能滿足目前行業推進公路BIM技術應用的需求，極具應用前景，市場前景廣闊。

產品推出后，將依托現有市場優勢進行推廣，對所有產品服務進行統一策劃、宣傳，以及銷售活動方案實施。系統可在全國與600+家設計院客戶保持著高黏度的交流，為形成《公路橋梁標準化智能設計BIM系統》應用生態圈奠定基礎，全面邁進商業化。