动态数字孪生与4D施工，提升高速项目施工安全与效率

SYNCHRO一体化数字化方案助力项目节约预期成本超1亿澳元

适应动态多变的城市环境

M80环形公路升级工程是由澳大利亚联邦政府与维多利亚州政府联合出资的一项重大基础设施项目，属于维多利亚州重大基础设施州级项目体系。该路段是墨尔本最繁忙的高速公路之一，日均通行车辆超14万辆。M80环形公路升级项目将提升道路通行能力、缓解拥堵状况、提升安全性，并提供更稳定可靠的出行时长。可持续基础设施领域的全球领军企业ACCIONA与MACA、AECOM合作，承接了这一大型项目的关键阶段：M80环形公路贯通工程。这项总投资 38 亿澳元的项目，将新建14公里车道、新建并改造10公里的人行道与自行车道，以及新建8座桥梁和地下通道。

项目的关键环节在于将M80环形公路与新建的东北连接隧道连通。这一连通段被称为墨尔本高速公路网的“缺失环节”，建成后将形成完整的环线高速，使车辆能够绕行市中心。M80环形公路贯通路段专为无缝连通新建隧道而设计。M80环形公路完工后，预计每天将有1.9万辆轿车和卡车从本地道路分流，缓解交通拥堵并改善地方出行状况。项目还包括升级人行道与自行车道，新建景观化桥梁，以提升区域可达性与安全性。ACCIONA数字工程4D技术负责人Sina Yavari表示：“此项目对墨尔本意义重大，竣工后将连通关键的环形高速公路，提升大都市区的交通效率与安全性。”

规模与复杂性挑战

项目位于繁忙城市环境中，体量庞大且复杂，因此团队面临着重大挑战。施工作业与现有的交通走廊及地铁线路交叉重叠，使得施工组织安排成为一大难题。由于设计和施工阶段同步进行，团队需要持续处理动态更新的三维模型和过程信息。Yavari表示：“在这种动态条件下，实现施工工序可视化规划成为一大挑战。”

团队发现以往使用的4D建模工具无法满足项目需求，特别是在基于网络的协作环境中，难以实现数据的可追溯性和属性核查。鉴于项目的复杂性以及对动态更新的需求，ACCIONA需要更全面的一体化数字化方案。

协同、数据驱动的方法

ACCIONA对Bentley软件比较熟悉，选择了以iTwin平台、ProjectWise和SYNCHRO 4D为核心的Bentley一体化生态系统。Yavari表示：“创建实时联动的联合iTwin模型，并与ProjectWise通用数据环境同步更新设计信息，对于处理不断变化的信息至关重要。”项目团队的工作流程采用了完整的Bentley系列产品，包括用于三维道路设计建模的OpenRoads Designer。

实时iTwin联合模型部署于SYNCHRO Control平台，该平台同时承担文档管理功能，在团队协作中发挥关键作用。Yavari解释道：“这一集中平台用于管理和共享联合iTwin模型，模型可根据ProjectWise中的设计变更实现持续更新。”通过实时模型访问与数据可视化工具，这一集成模式实现了施工、交通、安全等多专业团队的无缝协作。团队使用SYNCHRO Modeler完成iTwin模型的4D仿真预处理，并通过SYNCHRO 4D Pro编制详细的4D施工工序。

这套一体化解决方案为项目提供了坚实的数字化支撑，帮助团队攻克核心难题。其关键优势之一在于实现了施工复杂工况的可视化。Yavari解释说，这种可视化“能够清晰传达复杂的施工安排和随时间推进的多专业接口信息”。其次，这一解决方案支持精细化数字化预演与多方案比选，团队能够借助精细的SYNCHRO模型模拟复杂的施工工序并测试不同方案。在不中断交通的施工环境下，详尽的4D规划和数字化预演对于制定安全高效的施工方案至关重要，也是实现交通分流、缓解拥堵的必要前提。此类预演还能精准识别施工期间的潜在环境风险并制定应对措施。

该平台提供可访问的iTwin模型作为共享环境，改善了团队内部的协作。最后，它还简化了审查流程，正如Yavari所说，“实时可视化助力设计属性核验，并将审批周期缩短了数月。”

提升效率，打造更安全的社区

通过采用Bentley解决方案并搭建数字化工作流程，M80环形公路收尾工程在效率、协作和风险管理方面实现了显著优化。Yavari解释道：“自动化同步机制和标准化方法预计将4D模型创建与分析的时间和工作量减少75%。”该项目还避免了22周的延误和返工，预计将节省成本约1.058亿澳元。此外，项目团队使用Bentley软件管控夜间安装施工相关风险，节省了约102万澳元的潜在成本。

项目还显著带来了积极的社会和环境影响。通过每天将1.9万辆机动车从本地道路分流，有效缓解了拥堵、减少了噪音，并提高了安全性。项目新建并改造了10公里人行道与自行车道，并栽种了4千棵树木。

ACCIONA致力于运用创新可持续解决方案优化项目成果。项目团队使用Bentley软件为项目创建了数字化方法。Yavari总结道：“借助Bentley软件实现动态规划与协作，为设计施工同步管理提供了关键支撑，最终帮助我们将交通管理及关键吊装作业的审批流程缩短数月，并有效降低风险。”