近十年来,BIM技术已经在全球范围内得到业界的广泛认可,然而当前道路领域在学习与引进BIM技术同时却面临着诸多难题。首先,高速公路的设计不仅包括线形设计,路面设计也是重要环节。路面设计离不开结构分析,目前BIM环境中却缺少与设计同步的沥青路面结构分析功能。另一方面,在施工中更多的是利用BIM进行动态模拟与过程展示,却很少建立BIM为基础的可视化施工质量管控,以及相应的质量预警体系,很难应对工程后期频繁的变更以及施工质量问题。在养护阶段,由于病害数据量大,信息存储困难,文本调阅耗时,很难建立合理有效的成本估算。此外,对于全生命周期的数据整合,模型归档,统一管理,依然缺少完善系统的信息平台,使得高速公路服役后期管理难度大,数据调取困难。因此,针对上述问题,本文基于当前道路BIM技术发展的实际需要,分别从设计阶段,施工阶段,养护阶段,以及搭建信息平台等四个方面展开了系统的研究。具体研究内容如下:（1）开展了基于BIM的典型沥青路面参数化建模与结构分析研究。首先确立Revit作为主要建模软件,通过建立公制常规模型族的方式完成了沥青路面基础模型的创建。然后总结了国内典型沥青路面组合形式,并通过基础模型的参数调整完成了典型沥青路面的三维结构设计。在此基础上,利用Dynamo编程进行了BIM软件的二次开发,完成了在BIM中的三维路线自动设计,然后将结构分析公式以Python语言的方式写入Dynamo程序中,并将设计参数与结构分析参数进行串联,实现了在BIM环境中设计与结构分析的同步进行。此外,为了获取更加准确的结构分析结果,本研究进一步提出了建立数据中转接口,将参数化的BIM模型以数据文件格式导入ABAQUS中,通过借助外部有限元软件计算的方式实现了基于BIM-ABAQUS的典型沥青路面结构的精确分析。（2）进行了基于BIM的沥青路面施工过程模拟与关键参数集成研究。首先采用Dynamo编程创建了能够从Excel自动读取数据的节点程序完成了地质模型创建,然后进行场地模型布置,最后通过Navisworks完成沥青路面施工的模拟。接下来以智能压实技术为基础,建立了基于BIM的沥青路面压实质量评价体系。首先通过MATLAB用最小标准差的方式将压实参数进行区域划分,以代表性压实度参数建立了基于BIM-GIS的沥青路面的压实质量监控体系,实现了将智能压实获取的质量参数以直观可视的图像表达取代传统的数据繁多读取困难的Excel表达。然后采用层次分析法以专家打分的方式通过C#语言编程建立了沥青路面施工质量的可视化评估程序。最后本文针对沥青路面施工过程中典型的级配离析病害为研究对象,结合图像处理采用基尼不纯度模型建立了基于图像识别的沥青路面级配离析病害参数获取,并将图像识别结果反馈到三维的BIM模型中建立预警提示,建立了基于BIM的沥青路面施工离析质量状况预警体系。（3）针对养护阶段的BIM技术应用不足,开展了沥青路面病害的BIM参数化集成与成本模型构建研究。为构建基于BIM的参数化病害模型,首先采用Context Capture利用三维重构技术重构了沥青路面病害的三维模型。另一方面,针对局部病害利用Revit建立基础参数模型的功能,直接在BIM模型中建立三维的病害模型然后进行病害纹理贴图,实现病害的精细建模。然后将完成的参数模型导入到道路总体模型中,实现病害尺寸参数在BIM模型中直接测量获取,同时建立关注点,详细记录病害的其他关键信息方便后期查询。在此基础上,接下来是建立基于BIM模型的养护成本估算。首先结合江苏省历年的养护资料建立不同养护措施的平均费率,通过三维道路模型中的病害信息建立养护成本估算程序。然后结合公路技术状况评定标准与养护设计规范,以SRI、RQI、PCI、RDI等公路技术状况评价指标对上述建立的养护成本估算程序进行了优化,最终建立了基于数据式与三维病害图像相结合的沥青路面自主养护决策模型。（4）开展了基于BIM的建管养一体化运维信息平台的研究。建立了沥青路面全生命周期数据采集模式,并对采集的数据建立了基于IFC格式的信息表达方式。在此基础上,通过DW网页编程软件,建立了基于全生命周期BIM式数据采集的一体化运维管理平台。信息平台主体部分包括密码式的加密窗口登录界面,平台主页总体信息概况以及大类目录标签,视频与模型文件存储查询专区,数据文件详细资料归类专区等。