2.2 模型在Autodesk InfraWorks的应用

2.2.1 软件概述

InfraWorks基础设施设计软件支持建筑信息模型项目整合流程，能够在已建造完成的自然环境背景下，对基础设施项目进行概念构思、优化，并生成视觉效果。InfraWorks基础设施设计软件拥有较为完善的基础设施细部工程自定义绘制、编辑功能，在项目方案设计阶段就能够快速创建三维地形和三维项目方案。在此快速创建的项目及周边环境的三维模型中，设计人员可以通过轻量、快捷的道路、桥梁、隧道及地下管网创建功能，将项目方案迅速予以“绘制”创建，也可以根据专业需要进一步进行参数化修改、调整，进而表达设计、规划的内容和思路，展现对项目周边环境的影响。对于初步以绘制方式“创建”的项目模型，InfraWorks还拥有专业的工程可视化分析功能，如地形分析、光照分析、交通量模拟、视距分析、纵断面优化等，可以为方案的评价和变更决策提供相应的可视化依据。因此，根据项目不同阶段，甚至不同专题研究，可以创建满足相应精度和信息要求的项目模型，以加快方案研判过程，降低方案修改和设计变更的难度。

2.2.2 功能示例

1.地形与影像

在创建项目模型前期，InfraWorks可导入基于光栅图像的数据（栅格）或基于矢量的数据（三角网或等高线文件），生成构建模型所需的土地地形，之后可以在地形上覆盖其他数据，如地面影像、道路模型等。地形是建立BIM模型的基础，导入地形后的效果如图2-2所示。

地面影像可以是与项目相关的鸟瞰照片、卫星图像或扫描的地图等光栅图像，InfraWorks支持将.adf、.asc、.bt、.ddf、.dem、.dt0、.dt1、.dt2、.grd、.hgt、.doq、.ecw、.img、.jp2、.jpg、.jpeg、.png、.sid、.tif、.tiff、.wms、.xml、.vrt、.zip、.gz的文件导入光栅图像。导入地面影像后的效果如图2-3所示。

基于此可以创建项目的基础模型，本书第5章将对创建基础模型的流程进行详细介绍。

2.道路工程方案性设计

InfraWorks 提供轻量、快捷的道路工程方案模型创建方式，可以通过“道路”“桥梁”“排水系统”功能，根据需求“绘制”方案阶段的道路、桥梁、隧道及地下管网模型，并且可以通过设计参数，如圆曲线半径、边坡坡率、支座类型、梁板尺寸、车道数等来创建、调整道路方案。运用InfraWorks参数化功能调整道路方案如图2-4所示。

3.道路工程模型整合

BIM项目模型的视觉展示，除了前文提到的快捷“绘制”项目模型，就是载入精准的BIM模型。这种方式主要通过导入并合理配置Civil 3D设计成果实现。将设计成果三维模型数据源（.dwg格式文件）导入InfraWorks平台，配置符合项目设计要求的道路、桥梁和隧道样式，以“道路隔离带”形式标注项目总体方案，并结合“关注点”标注项目地质或控制点等信息，在InfraWorks平台形成完整、详尽的项目信息，再结合视频漫游的展现方式来呈现道路工程BIM应用成果。下面简要介绍与项目模型整合相关的主要功能元素，实际操作工作流程在后续章节会进行详细阐述。

4.道路、桥梁、隧道样式

在“样式”选项板中的“道路”选项卡中可以分别自定义路基、桥梁、隧道的道路样式，如路基宽度、车道数、中央分隔带形式、桥墩样式、桥墩间距、隧道界面形式（矩形、圆形）。桥梁样式如图2-5所示，隧道样式如图2-6所示，道路标线样式如图2-7所示。

在实际建模工作中，自定义地利用“样式”选项板可以创建满足高速公路、等级道路、市政道路设计需求的具体道路样式，将此“样式”配置使用，将极大地还原、呈现道路设计成果形式。

5.道路隔离带

“道路隔离带”应用是基于InfraWorks提供的宽度、厚度、间距可调的道路隔离带功能，创建表现道路总体走向方案和道路标线的操作。

这种灵活的“样式”，可以用于高速公路、等级道路和市政道路标线的绘制，以增强项目交通组织设计成果的表现力；也可以用于不良地质区域、地质断裂带等信息的表达。

6.“关注点”标签

使用“关注点”模型，可以绑定项目模型外的信息。以图片形式展现局部实景、断面设计成果或地质灾害调查图片等信息，可以与相对应的项目模型局部结合，以此扩展BIM模型整合信息方面的方法和内容。利用“关注点”标签添加局部街景照片如图2-8所示。

7.路径漫游

在常规项目汇报工作中，可以利用“故事板”创建器生成凝练设计思路、涵盖从整体到局部细节的项目汇报视频。“故事板”是针对模型关键部分创建的一种动态演示模式，可引导查看浏览者预先准备好的特定要素。“故事板”可以是一系列快照视图，也可以是贯穿模型各部分的动态视频。“故事板”还可以显示标题和字幕，并使用多种不同的相机角度，以创建复杂的视觉效果。“故事板”创建器界面如图2-9所示。

8.其他可视化功能

对于已完成创建的项目模型，还可以应用InfraWorks提供的“其他可视化功能”进行分析和优化，如高程分析、纵断面优化、汇水流域分析、区域降雨量分析等。

9.交通模拟

使用“交通模拟”工具可以分析通过道路交叉口的交通流量，通过不同颜色编码交通分析结果，并生成可在模型中播放的交通模拟动画，如图2-10所示。使用“交通分析”面板指定高级需求矩阵、纵断面、车辆类型、驱动程序类型和其他变量，或者使用默认交通需求以进行快速演示。“交通模拟”工具仅适用于组件道路，所以必须将规划道路转换为组件道路。在Autodesk InfraWorks 2021中，不再需要将待分析模拟的道路模型上传到云端服务器，在本地软件中就可使用“交通模拟”功能。

10.光照分析

使用InfraWorks软件中的“太阳和天空”调整功能，可以模拟全年任意一天中任意时刻的光照条件，进而模拟环境光照，分析项目所在位置的光照情况，如图2-11所示。

11.视距分析

视距分析用不同颜色表示被分析车道上的安全区域和视线受影响区域。其中，浅蓝色表示能见度良好的区域，黄色表示所需目标点被遮挡的视线障碍区域，深色表示视线问题可能导致事故发生的潜在区域，如图2-12所示。

12.其他新增功能

Autodesk InfraWorks 2021中新增的“移动模拟”功能，适用于InfraWorks的集成多模态移动模拟引擎。使用“移动模拟”功能可以创建交通、停车场、行人和/或出租车模式建模的动画模拟。关键性能指标（如行人所用时长、行人所经过的里程数、服务计算的多模态服务级别，以及经济和环境评估）可为道路工程前期工作提供相关资料。本书暂不对上述新增功能进行详细介绍，读者若有兴趣，可自行研究。

2.2.3 模型应用

整合完成的项目模型除了在方案设计、初步设计和施工图设计阶段的汇报展示性应用，还能够满足具体的项目研讨需求，编著者在多年的工作实践中发现，BIM模型在以下几个方面有更独到的应用效果。

1.同精度方案比较应用

传统的项目设计方案同精度比较只能依靠平面图和设计指标进行。在使用工程项目BIM模型后，可以将需要同精度比较的方案整合在同一场景中，并赋予不同颜色进行方案区分，配以设计指标参数的比较，更能表现不同方案的优缺点，如图2-13所示。

2.多方案展示应用

有的项目在重要工点处，需要对方案进行十分详尽的比较，如图2-14所示为在4条高速公路转换的地方设计单位提供的4种详细的转换方案，每种方案都需要进行科学的研究和判断。利用InfraWorks进行整合后，所有方案均能够得到明显的区分，方便各方人员进行比较判断。

3.改扩建项目应用

众所周知，改扩建项目通常有更加严苛的设计和施工要求。对于减少对既有道路的影响和施工组织的科学规划而言，应用InfraWorks模型之后，方案设计人员将变得信心十足。如图2-15所示，在某枢纽互通改扩建方案中，既有道路、分期建设的匝道和工点的自然环境情况等细节将非常直观地予以展示。

4.地下管网碰撞检查

在地下管网模型创建之后，在三维观察场景之中检查碰撞问题将变得更加容易，这将大幅提高设计阶段复核工作的效率和质量。地下管网碰撞检查如图2-16所示。

5.专题方案研讨会

在项目进行过程中，必然会召开各种方案研讨会，InfraWorks模型可以对重要工点进行“饱和式”建模，将方案涉及的所有控制因素都整合在同一场景之中，以便具体分析和比较方案带来的影响。如图2-17所示为在市政道路设计中增设电力浅沟方案专题研讨，InfraWorks模型将工点处的市政桥梁、压力管网、雨污水管网和已施工的桥墩进行建模和整合，为复杂方案的决策提供了正确、可靠的现实依据。