本文轉(zhuǎn)自：瞭望

據(jù)2021年《中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書》顯示，2020年中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)39.2萬億元，各行各業(yè)都在數(shù)字化進(jìn)程中快速迭代，數(shù)字化也改變著我們的日常生活。

企業(yè)數(shù)字化的關(guān)鍵要素是各行各業(yè)正在使用的基礎(chǔ)軟件，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、工業(yè)軟件等。但在達(dá)成“中國制造”與“基建強(qiáng)國”這些目標(biāo)時(shí)，我們必須看到的現(xiàn)實(shí)是，各類工業(yè)軟件細(xì)分領(lǐng)域90%的市場已經(jīng)被國外軟件占領(lǐng)。其中技術(shù)壁壘最高的研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件，以CAE、CAD、EDA為代表，其主要作用是提升企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)工作領(lǐng)域的能力和效率。這類軟件具有專業(yè)性強(qiáng)、集中度高、研發(fā)難度大、開發(fā)周期長、資金需求高等特征，是工業(yè)軟件中非常重要的一個(gè)類別，國內(nèi)廠商市場份額僅有5%左右。

工業(yè)軟件缺少核心軟件

改革開放以來，我國的基礎(chǔ)建設(shè)投資一直保持高速增長，全國建成了數(shù)以萬計(jì)的隧道和橋梁。15萬公里的在營鐵路，總里程達(dá)528萬公里的公路，鋪就了全球最大的高速鐵路網(wǎng)和公路網(wǎng)，基建強(qiáng)國名副其實(shí)。

驚人的中國速度、偉大的工程奇跡離不開基礎(chǔ)性的設(shè)計(jì)軟件。上世紀(jì)80年代，AutoCAD一類的國外工業(yè)軟件長驅(qū)直入，國外軟件商樂見低成本的盜版軟件在國內(nèi)盛行，從而助其快速布局市場。而屬于基礎(chǔ)科研的國產(chǎn)工業(yè)軟件由于研發(fā)投入不足，2019年國產(chǎn)基礎(chǔ)研發(fā)類設(shè)計(jì)軟件的市場份額僅5%。

21世紀(jì)初，隨著互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)快速發(fā)展，BIM（建筑信息模型）逐漸引起市場普遍關(guān)注，BIM的標(biāo)準(zhǔn)體系開始建立，使得BIM技術(shù)日趨成熟。與此同時(shí)，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、建筑機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)與BIM技術(shù)結(jié)合，促進(jìn)建筑業(yè)信息化市場進(jìn)一步重構(gòu)。

在整個(gè)基建行業(yè)，目前占據(jù)BIM軟件平臺(tái)市場大多數(shù)份額的主要有三家公司，分別是美國的歐特克(Autodesk)、本特利(Bentley)和法國的達(dá)索系統(tǒng)(Dassault Systems)。三家公司均有各自的BIM系統(tǒng)平臺(tái)及其數(shù)據(jù)交換接口，以及各自的BIM解決方案。各個(gè)平臺(tái)在不同細(xì)分專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用有所區(qū)別，但合計(jì)占據(jù)了中國BIM軟件90%以上的市場份額，其中歐特克更是因其在民用建筑市場的廣泛應(yīng)用而居于領(lǐng)先地位。許多國內(nèi)設(shè)計(jì)院自己的本土化BIM系統(tǒng)解決方案，也多是基于以上三家平臺(tái)的二次研發(fā)。

今年，全球最大數(shù)據(jù)庫廠商甲骨文宣布暫停在俄羅斯的所有業(yè)務(wù)，歐特克作為全球最大的二維、三維設(shè)計(jì)和工程軟件巨頭也暫停了在俄業(yè)務(wù)，一系列軟件、應(yīng)用商共同制裁俄羅斯，直接結(jié)果就是各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域在俄的工作全線停擺。“技術(shù)無國界”成為過去，核心技術(shù)一定要掌握在自己手中。

公路設(shè)計(jì)軟件的曲折探索

打破被動(dòng)局面的最佳方式，必定是技術(shù)的國產(chǎn)自主可控。

“十四五”期間，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為各行各業(yè)的“必修課”?；ǚ矫?，以“八縱八橫”高速鐵路主通道為主骨架的綜合立體交通網(wǎng)絡(luò)要更加完善。在國外市場，2020年我國對(duì)外承包新簽合同額達(dá)到2555.4億美元，在“全球承包商250強(qiáng)”承包的國際基建項(xiàng)目中，中國企業(yè)的項(xiàng)目占25.4%，即每4個(gè)國際基建項(xiàng)目中就有1個(gè)有中國企業(yè)參與。全球基建市場依然龐大，因此在政策扶持鼓勵(lì)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、市場需求的多重驅(qū)動(dòng)下，國產(chǎn)軟件崛起，既契合經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，也是必然趨勢(shì)。

公路設(shè)計(jì)軟件的國產(chǎn)化歷程，可追溯至上世紀(jì)70年代末期至80年代初期。二維設(shè)計(jì)方面，通過多年的市場化發(fā)展，技術(shù)逐漸成熟并廣泛應(yīng)用于交通基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)領(lǐng)域，也形成了固有的設(shè)計(jì)習(xí)慣。此階段的計(jì)算機(jī)輔助公路設(shè)計(jì)，與CAD技術(shù)的發(fā)展與推廣密不可分。近幾年隨著BIM技術(shù)在我國的大力推廣，一些企業(yè)紛紛開始了BIM技術(shù)在公路設(shè)計(jì)中的探索，一部分是基于已有的國外基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，形成新的解決方案；另一部分則著重于自我研發(fā)。大量研發(fā)力量的投入，使得近幾年我國公路BIM技術(shù)形成了一些突出的成果，但主流設(shè)計(jì)形式依然是使用二維設(shè)計(jì)。這其中BIM技術(shù)因?qū)W習(xí)成本高、對(duì)硬件設(shè)備要求高、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)體量龐大、設(shè)計(jì)流程迥異等因素，自身的發(fā)展與推廣速度受到了制約。

相較于公路設(shè)計(jì)行業(yè)短時(shí)間內(nèi)延續(xù)傳統(tǒng)的局面，測(cè)繪行業(yè)在近幾年產(chǎn)生了巨大的變革。傳統(tǒng)測(cè)繪逐步被現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)取代，測(cè)繪學(xué)科形成了以全球?qū)Ш蕉ㄎ患夹g(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)為核心的新場景。測(cè)繪與地理信息相關(guān)學(xué)科發(fā)展迅猛，無人機(jī)遙感成為新興發(fā)展方向。目前，測(cè)繪部門內(nèi)部和大部分行業(yè)基本完成現(xiàn)有的參心坐標(biāo)系下的成果到“2000國家大地坐標(biāo)系”的轉(zhuǎn)換工作，一些設(shè)計(jì)項(xiàng)目前期取得了大量的航測(cè)、傾斜攝影數(shù)據(jù)。如何最大化使用測(cè)繪成果，加載大體量的測(cè)繪數(shù)據(jù)服務(wù)于后續(xù)設(shè)計(jì)過程成為新課題。這也是測(cè)繪科技面對(duì)無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量、三維激光掃描技術(shù)技術(shù)融入勘察設(shè)計(jì)工作帶來變革的同時(shí)所面臨的新挑戰(zhàn)。為解決數(shù)據(jù)應(yīng)用層面的問題，GIS（地理信息系統(tǒng)）引擎所扮演的角色十分關(guān)鍵，BIM+GIS概念也應(yīng)運(yùn)而生，二者的跨界融合使微觀領(lǐng)域的BIM信息與宏觀領(lǐng)域的GIS信息實(shí)現(xiàn)交互，提升了BIM的應(yīng)用深度，也更加適合公路、鐵路等帶狀建筑。

基于國產(chǎn) 銜接前沿

基于GIS平臺(tái)面向未來智慧交通的BIM+GIS解決方案還在探索之中。四川省交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司作為交通運(yùn)輸部認(rèn)定的交通運(yùn)輸行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用研發(fā)中心，前期已將無人機(jī)航測(cè)、三維地質(zhì)建模、智能選線、BIM+GIS建設(shè)管理等多項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于公路工程勘察設(shè)計(jì)中。在此基礎(chǔ)上，基于國產(chǎn)三維引擎圖新地球www.tuxingis.com，研發(fā)了經(jīng)天路圖公路BIM設(shè)計(jì)軟件。在底層引擎全國產(chǎn)化的基礎(chǔ)上，經(jīng)天路圖軟件既具有極高的可控性，也實(shí)現(xiàn)了大體量測(cè)繪數(shù)據(jù)及矢量數(shù)據(jù)的快速加載、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一鍵自動(dòng)建模等功能，實(shí)現(xiàn)了基于國產(chǎn)，銜接高新航測(cè)技術(shù)成果?？旖荽罱ㄆ疠p量、快捷的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，為交通勘察設(shè)計(jì)項(xiàng)目提供了符合設(shè)計(jì)流程的系統(tǒng)解決方案。

圖片說明：經(jīng)天路圖桌面端

重新定義公路設(shè)計(jì)

勘察設(shè)計(jì)很大一部分工作分為內(nèi)業(yè)與外業(yè)，即外業(yè)現(xiàn)場實(shí)地踏勘與內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)。工程師需要結(jié)合設(shè)計(jì)成果與現(xiàn)場實(shí)地踏勘情況，反復(fù)校核檢驗(yàn)，并修改設(shè)計(jì)成果，以遵從設(shè)計(jì)原則，符合規(guī)范要求，形成高質(zhì)量的設(shè)計(jì)成果。這其中涉及到各個(gè)專業(yè)如路線、橋梁、隧道、路基等專業(yè)間的協(xié)作。雖然全生命周期概念在近幾年興起，但實(shí)際生產(chǎn)中的內(nèi)外業(yè)工作依然面臨協(xié)同困難，數(shù)據(jù)有效傳遞效率低。四川省交通設(shè)計(jì)院的外業(yè)調(diào)查及經(jīng)天路圖系統(tǒng)解決方案，使航測(cè)結(jié)果同時(shí)服務(wù)外業(yè)調(diào)查與內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)。以往需要現(xiàn)場實(shí)地調(diào)研的內(nèi)容，如沿線的建筑、征地拆遷、與既有道路交叉情況等工作，都可以直接基于高清的無人機(jī)數(shù)據(jù)完成，現(xiàn)場只需復(fù)核調(diào)查結(jié)果。實(shí)地勘察時(shí)，“甩掉”紙質(zhì)平面圖和手寫調(diào)查記錄本，在手機(jī)上可查看航拍影像與設(shè)計(jì)圖；根據(jù)精準(zhǔn)定位，上傳的數(shù)據(jù)綁定至對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)路線，并實(shí)時(shí)上傳至云端，實(shí)現(xiàn)了無紙化外業(yè)調(diào)查工作。在自貢至永川（四川境）高速公路、G5京昆高速廣元至綿陽段擴(kuò)容、西昌至香格里拉高速西香支線等眾多項(xiàng)目中，外業(yè)調(diào)查工作較以往提高了三分之一以上的效率，并且調(diào)查數(shù)據(jù)精度大幅提高。同時(shí)內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)可以實(shí)時(shí)查看各個(gè)專業(yè)的外業(yè)調(diào)查結(jié)果，及時(shí)反饋至設(shè)計(jì)成果中，保障了調(diào)查信息的準(zhǔn)確性與傳遞的及時(shí)性。內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)直接在近乎真實(shí)的三維GIS場景中進(jìn)行，不再是在密密麻麻的等高線中設(shè)計(jì)路線，設(shè)計(jì)精度提高，碰撞出錯(cuò)及修改量大幅減少。

以往BIM建模，以反向?yàn)橹?，設(shè)計(jì)與建模不能并行，工作量不減反增，效益優(yōu)勢(shì)不明顯。而部分正向設(shè)計(jì)，則推崇全新的設(shè)計(jì)流程與設(shè)計(jì)習(xí)慣，系統(tǒng)流程學(xué)習(xí)成本高，適應(yīng)性差，難推廣使用。經(jīng)天路圖由一線設(shè)計(jì)師與研發(fā)人員共同打造，以兼容固有設(shè)計(jì)習(xí)慣的形式，利用過程數(shù)據(jù)自動(dòng)生成輕量化模型，建模時(shí)間大幅縮短至可忽略不計(jì)的程度，充分考慮方案比選、專家匯報(bào)、政府溝通等等過程，緊貼一線生產(chǎn)需要。來自設(shè)計(jì)而服務(wù)設(shè)計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目中，大幅減少了輔助設(shè)計(jì)工作時(shí)間，也因其簡單易于上手的特點(diǎn)，做到了好用、易用、用戶想用。

相對(duì)于三大國外BIM平臺(tái)，經(jīng)天路圖具有顯著的輕量化、便捷化、本土化特點(diǎn)，不再為了BIM而BIM，而是做到了以BIM服務(wù)設(shè)計(jì)。內(nèi)外業(yè)設(shè)計(jì)工作被重新定義，內(nèi)外業(yè)劃分因業(yè)務(wù)場景變化而逐漸改變。外業(yè)、內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)因數(shù)據(jù)的精度大幅提高而更精準(zhǔn)，內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)因流程的便捷而更流暢。與此同時(shí)，從外業(yè)到內(nèi)業(yè)，全流程的設(shè)計(jì)信息數(shù)字化程度顯著提高，設(shè)計(jì)可全過程追溯，更有利于數(shù)據(jù)向下階段的流轉(zhuǎn)。

中科圖新是一家自主研發(fā)三維地理信息技術(shù)（GIS）的國家級(jí)高新企業(yè)，歷時(shí)十年在實(shí)景三維、正射影像、CAD、BIM、GIS等數(shù)據(jù)融合分析方面積累了大量核心技術(shù)，打造了“圖新地球”、“圖新說”等明星軟件，并獲得多項(xiàng)發(fā)明專利。?

主營業(yè)務(wù)是使用GIS、無人機(jī)（UAV）航測(cè)掃描技術(shù)、CAD、BIM技術(shù)融合應(yīng)用于地形復(fù)雜區(qū)域的工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，已服務(wù)了數(shù)百家公路、鐵路、水利、電網(wǎng)、機(jī)場、油氣管道、礦山等行業(yè)客戶。

中科圖新始終致力于用“GIS+UAV+CAD+BIM”前沿技術(shù)，幫助客戶從上帝視角勘測(cè)地形地貌，依山就勢(shì)搞建設(shè)，空中俯瞰做運(yùn)維。