工作的效率和质量。基于目前国内、外研究成果本文提出了桥梁工程三维协同设计专业数据管理模式，以期建立数据与工程属性的对应关系，为多群体协同设计奠定基础。其中管理的核心是数据同源、信息标准和协同设计;实现需通过基于实现多层体系架构，VPM平台及结构，骨架、参数化与关联设计等模块。分析表明，协同设计的数据变换模块在不增加设计群体的工作量情况下，能够大幅度提高桥梁设计群体的工作效率，从而在一定程度上提高了桥梁设计的总体效率。
关键词：桥梁工程;三维设计;协同管理;数据管理
1 引言
随着我国高速路网的建设，桥梁向着大跨径、复杂体系进化，并得到了广泛的应用，从桥梁工程的设计周期来看，随着结构规模的扩大设计周期开始成倍的延长，设计周期直接带来了桥梁工程专业数据成几何倍数的增长。急需桥梁协同设计从而提高设计工作的效率和质量。
目前国内、外研究成果中具有代表性的为玛丽·卢·马赫尔[1]以面向对象的EDM数据库管理系统为核心，设计了基于代理的三维协同设计系统;金泰成[2]等在协同设计中引入多层次模型和存取控制技术;王少平等[3]以工程知识数据库和系统组件数据库为核心设计了液压传动系统协同设计平台。
基于此，本文提出了桥梁工程三维协同设计专业数据管理模式，以期建立数据与工程属性的对应关系，为多群体协同设计奠定基础。
2 三维协同设计管理技术
桥梁工程的三维协同设计管理技术是以数据库为中心进行管理的，管理中遵循以下原则。
数据同源。土木建筑工程项目中，如同土木建筑设计企业内部，各部门各专业的参与人员之间往往都是相互依赖的，一方需要其他方的图纸、文档的同时，所提出的变更（修改）对其他方都可能产生重要的影响。项目参与人员越多问题就越复杂，如果没有采用协同工作的方式进行管理，项目中各部门各专业的参与方就很容易呈现部分无序的行为。以上就是保证数据同源的重要性。因此数据同源是桥梁工程三维协同设计管理的核心。
信息标准。土木建筑行业想要保证协同设计的顺利进行，第二个重要问题就是信息标准的制订。从国内外三维数字化技术研究现状中可知，为了实现整个建筑行业协同这个目标，三维数字化技术的核心问题就是建筑全寿命周期过程中的信息共享与转换。从1997年的IFC、CAD、三维协同研究到2013年的IFC 4，IFC标准不断完善并被采纳为国际标准（ISO 16739）。IFC标准是描述建筑行业模型表达的最重要的数据存储标准，另外同时研究的还有描述建筑行业流程的数据交换标准IDM和描述建筑行业链接已有数据库的数据词典标准IFD。图1中的IFC、IDM、IFD就是解决信息标准的方向，是三维数字化技术的重要突破。
协同设计。对于设计企业，应该清醒客观的认识到土木建筑行业由于其不同于机械行业的综合性、个性，体量大，复杂，不确定性，施工现场的人工调整，在过去很少采用机械行业的三维CAD方式。而异形结构的出现带来了大量二维不能解决的问题，这就必须引入三维CAD甚至三维数字化技术来指导施工或管理。土木建筑行业覆盖面广、牵涉专业多的特点直接凸显了协同设计的重要性。采用三维或数字化软件，设计过程中的频繁变更依然会出现，而且由于三维CAD和数字化软件的模型数据文件更加庞大，是二维CAD数据文件的数十倍甚至上百倍，各专业有效模型文件版本管理的实施难度更大，对企业网络和硬件性能的要求大为提高，各专业之间更需要采用协同设计的管理手段。
3 桥梁工程三维协同设计管理的实现
3.1基于实现多层体系架构
系统基于IIOP实现多层体系构架，如图1所示。该系统能保证平台的应用服务器可支持多个应用服务器的荷载均衡和高使用性。
3.2VPM平台及结构
VPM平台意为虚拟产品生命周期管理。VPM既能满足协同设计又能满足虚拟产品生命周期管理的解决方案。基于VPM的协同设计可以提高设计效率，保护企业知识，加快企业创新速度，提高企业创新能力。VPM是以设计产生的数据为核心，实现对产品相关的数据、过程进行一体化集成管理的技术。
3.3骨架、参数化与关联设计
骨架、参数化、关联设计是三维技术的主要优势之一，采用这一技术可以使设计参数的更改或在可控范围内的设计结构型式变更变得异常容易，参数的调整可带来全局性的结构变化，基于设计参数和设计结构型式的后续工作均无需重复劳动，可大大提高设计效率，减少设计更改过程中的设计失误。充分发挥参数化、关联性的优势。通过对专业技术知识的收集，总结设计流程，分解结构组成，列举结构型式，归纳设计参数，使标准的结构参数化，非标準的结构尽量标准化，不能标准化的结构，定制面向操作的动作模板。
4 结论
桥梁协同设计的核心是群体间的信息共享，同时也是促进桥梁设计效率提高所必须关注的主要问题。本文以桥梁工程设计群体之间的协同为例，提出了信息实时共享所涉及的基于实现多层体系架构，VPM平台及结构，骨架、参数化与关联设计等模块。分析表明，协同设计的数据变换模块在不增加设计群体的工作量情况下，能够大幅度提高桥梁设计群体的工作效率，从而在一定程度上提高了桥梁设计的总体效率。
参考文献
[1]Maher M L，Liew P S，Gu N，et al.An agent approach to supporting collaborative design in 3D virtual worlds[J].Automation in Construction，2005，14（2）：189-195.
[2]Kim T，Cera C D，Regli W C，et al.Multi-Level modeling and access control for data sharing in collaborative design[J].Advanced Engineering Informatics，2006，20（1）：47-57.
[3]Wang S，Wang H，Wang F，et al.Reliability-Based Collaborative Design Platform for Hydraulic Actuation System[J].Product Realization，2009：1-24.