[分享]构建基于BIM技术的过江通道信息管理平台

发表于2020-05-19     6人浏览     1人跟帖     总热度:262  


信息化是培育交通运输发展新动力的重要引擎,是新时期实现交通行业产业升级和交通强国战略的重要支撑。交通信息化建设将本着“统筹规划、资源共享、应用主导、面向市场、安全可靠、务求实效”的基本方针,利用现代信息技术,实施产业结构调整,实现交通产业升级。BIM技术作为一种全新的理念,涉及工程项目从规划、设计、施工到运营维护全生命周期的技术和管理创新,近几年在公路工程领域的应用取得了迅猛发展,为公路工程建设的信息化、可视化管理注入了新的发展动力,是实现交通信息化的有效手段。

BIM技术现状与发展趋势

BIM技术于2002年进入中国,目前在工程建设领域应用BIM已经成为主流,建筑、铁路等领域均已将BIM列为行业主要发展方向,并初步建立了行业标准体系。公路交通领域BIM技术应用推广相对滞后,交通运输部在2016年将BIM技术列为十个重大技术方向之首,并在2017年底发布指导意见,全面推进BIM技术在公路水运工程中的应用。

目前,利用BIM建模与模型应用技术,发挥BIM模型的三维可视化优势,对工程进行图纸复核、碰撞检查、模拟验证、协调性检验、可视化技术交底等,已在公路工程建设领域得到了广泛应用,提升了工程的建造水平,为实现工程的精益建造提供了技术支撑。在工程管理中,如何利用BIM技术的数据协同共享优势,通过BIM与云计算、智能设备、大数据、物联网等先进信息技术的集成应用,搭建基于BIM的工程建设信息协同管理平台,集成数据,达到信息共享、管理协同、提质增效的目的,为实现工程精益管理提供技术支持,是深度体现BIM应用价值和“BIM+”特点的重要方面,是BIM技术应用的主要发展趋势。

平台设计开发

平台需求

南京新一轮城市规划中将建设的9条过江通道具有建设起点高、工程规模大、结构控制性因素多、环保要求严、社会关注度高等特点,其建设过程是现代工程科学技术综合运用的集中体现。因此,应用BIM+互联网、大数据、云计算等技术,实现信息高效共享协同;以信息化手段改变工程参建各方的交互方式和工作管理模式,持续改进工程质量、进度、成本,是工程实现“精致、平安、环保、智慧”建设目标的重要支撑。

建设目标

以工程管理需求为导向,基于“BIM+互联网”打造一个信息高效共享的项目协同工作平台,并适配多种终端(手机APP、Web、PC)。同时,借助信息管理平台,规范参建各方日常工作,促进工程管理标准化、规范化、精细化。在此基础上,通过统一编码体系、模型标准和数据格式,使信息数据便于集成、管理、更新、维护、扩展,并可快速检索、调用、传输、统计、分析,以及在项目建养全过程中的高效传递与共享。

技术路线

基于BIM技术的过江通道工程信息管理平台(以下简称“过江通道信息管理平台”)的设计开发分为两条主线:一条主线采用常规的软件开发流程,通过调研与需求分析,明确平台开发需求后开展概要设计、详细设计、开发测试等工作,完成平台Web、APP端的开发;另一条主线通过建立带编码的BIM模型,并导入基于GIS的系统平台,利用编码实现模型与平台数据的关联,完成PC端开发。

设计开发技术路线

平台通过给工程分部分项设立统一编码,关联数据采集端(Web、App)和模型展示端,使得数据能够形象地展示到模型端。Web端和App端设计上采用一套数据库,通过App端可以更便捷、更精准地集现场实时数据。通过Web端给出各种数据分析。数据汇总到一套数据库内,通过分部分项编码传递给PC模型进行展示。

平台架构与功能

过江通道信息管理平台在业务功能上分为项目协同管理、项目资源动态管理和项目综合管理三个层面。

平台架构与功能

其中,项目协同管理主要面向宏观业务,实现对项目进度、质量、安全、环保等的整体管控,质量、安全、环保的隐患排查,以及各项业务的协同管理,是项目管理的展现端,可通过PC、Web或APP等多种方式实现;项目资源动态管理主要面向生产要素管理,包括人员、材料、设施设备、监控监测等要素,体现优化组织和资源优化配置,同时为项目协同管理提供底层要素资料;项目综合管理主要实现对通知、会议、日报月报、组织架构、文件、图纸的管理与协同,以及质量、安全、环保、劳动竞赛及履约情况的考核。

平台技术特点

基于BIM技术的交互共享与协同管理

建设工程具有资料文档多、沟通协调会议多、工程建设数据多的“三多”特点,参建各方业务对接异常频繁,沟通效率差,对协同管理需求强烈。传统的信息化系统业务专业性强、功能单一,系统数量多,相互不关联,协同性差,容易形成信息孤岛。本平台以模型为介质,将质量、进度、安全等信息关联到BIM构件,串联工程建设过程中各类碎片信息,实现不同类型数据的交互共享,扩展了数据分析的维度。通过对不同工程业务和管理系统的整合,确保了数据来源的唯一性,奠定了数据协同和管理协同的基础。

在数据协同方面,不同类型数据的关联可以带来更多维度的统计分析,如在分析工程进度的滞后原因时,就可以将关联的质量问题、班组能力、材料供应、机械设备状况等信息进行综合考虑和评估;在管理协同方面,通过不同业务数据的交互共享,实现对施工环节的控制和展现,如质量三检的完成是进行工序报验的前提,工序报验的结果又作为工程实际进度统计的唯一数据来源。

工程管理精细化

过江通道信息管理平台针对品质工程“强化主体结构与附属设施的施工精细化管理,推动实施精益建造,提升工程整体质量”的要求,在以下几个方面推动了工程精细化管理:

首先,借鉴总结南京建设跨江大桥及高速公路管理制度、管理措施,通过平台标准化管理流程的设置,规范参建各方日常管理行为,实现各标段管理水平的均衡发展;其次,借助平台对人员的培训交底、违章行为、班组日常行为进行精细化管理,提升一线工人队伍素质,夯实工程建设基层基础;再次,通过隐患排查模块及时发现并整改质量、安全、环保隐患,借助统计分析功能,辅助管理人员及时发现隐患问题通病并进行系统治理;同时,通过平台中的质量三检、工序报验、拌和站监控、试验室管理、施工工艺监测等模块,实现工艺过程的精细化管控,推动施工工艺标准化;最后,整合应用特种设备监控、隐蔽工程数据采集、远程视频监控等技术手段,推动项目智慧工地的创建。

班组管理规范化

面对我国交通建设工业化生产转型的新形势,传统农民工面临着向产业工人转型的需求。班组作为工程管理的最小单元,规范班组管理既是推动工程品质、提高建设效率的有效手段,也是推动工地劳务人员产业化转型的重要方法。

过江通道信息管理平台的班组管理模块,具有班前教育、班中检查和班后总结功能。具备两大主要特色:第一,各阶段检查内容和评分标准灵活,可根据班组类型、施工单位管理特色,由施工单位在添加班组时自行制定日常检查考核标准;第二,班组检查评分项目可与“平安工地”“品质工程”中的考核指标建立映射关系。通过统计汇总日常检查考核结果,为“平安工地”“品质工程”中的相应考核项目提供支撑资料。

人员、设备档案管理电子化

针对工程人员、设备信息管理的分散化现状,过江通道信息管理平台开发了人员、设备电子化档案模块,做到“一人一档”“一机一档”的动态管理。

人员管理方面,平台首先对人员进行了分类,包括建设单位人员、第三方中心人员、监理单位人员、施工单位人员等,其中施工单位人员又细分为管理人员、一般作业人员和特种作业人员。平台针对不同类别的人员建立了电子档案,内容包括基本信息、拓展信息、证件信息、培训信息、考勤信息、奖惩信息、人员动态等。其中基本信息、拓展信息和证件信息通过人工录入;培训信息、考勤信息、奖惩信息、人员动态信息则是通过系统的各过程管理模块收集到的相关信息,实时自动关联至电子档案,形成人员行为轨迹记录,并可作为人员考核的依据。

设备管理方面,平台整合了设备进退场审批、设备检定、维修保养等功能,创建了机械设备信息库。通过在设备进场时人工设置主要设备、特种设备的巡检维保频次,平台可对设备未按规程检修、证书到期等问题进行自动提示,实时评判设备巡检维保的及时性;通过与隐患整改模块进行联动,统计分析日常使用过程中设备出现的安全隐患。

统计分析智慧化

工程建设过程中将生成大量信息数据。因此,如何实现平台智慧化思考、分析,让管理人员简便地对平台中的人、事、物,及过去、现在、将来的工程信息进行全局、系统的把握,是信息平台建设的核心内容。

因此平台在设计开发过程中,同时兼顾了统计功能的需要,如采用字典的方式规范和扩充隐患类别,既保证使用规范,又可以满足根据特殊要求进行扩展。同时,尽量活化平台数据,在增强模块间信息交互能力的同时,也满足了统计功能的需求。

结合工程管理的实际需求,在平台设计阶段研究确定了各模块的统计维度,以满足工程管理的需要。平台根据相应的统计维度,以折线图、饼图、柱状图等不同形式展现统计成果,为不同类型用户的管理决策提供参考和数据支撑。目前,系统已设计开发了包括人员、设备、隐患、班组、计划进度等在内的十几类统计功能,不仅能够为工程管理提供决策支持,还可为系统的品质工程、平安工地、班组考核等提供依据及一些基本参数。

工程考核电子化

考核是提高工程水平的重要手段。在南京过江通道工程的建设管理中,目前已涉及品质工程、平安工地、环保考核、劳动竞赛、履约考核等专项考核。传统的考核工作中,被考核单位需要准备大量的文件资料供考核人员查阅,费时费力,考核效率不高。过江通道信息管理平台中的专项考核模块,可自动将平台中与考核项目有关的评分评比结果、管理与过程控制文件、系统统计结果等信息,自动关联至对应的考核项下,作为支撑资料供考核人员打分。被考核单位也可在具体考核项下上传与该考核项相关的支撑材料供考核人员参考。同时在进行具体考核项的考评时,相关的考核内容、评分标准也可关联显示,便于考核人员查阅评价。考核结束后,平台可自动生成当次考核的分析报告,并针对每一评分项目,与上次考核情况进行对比分析。

工程管理信息化融合

基于BIM技术的过江通道工程信息管理平台是面向建设、施工、监理、第三方中心等多用户的综合集成平台。平台的主要功能是通过质量、计划、安全、人员、设备、材料等功能,实现过江通道工程建设的过程管理,并通过数据接口与各施工单位、第三方中心的监控监测系统对接,实现对试验室、拌和站、特种设备、关键工艺、施工监控指标、视频摄像等的集中监测监控。同时通过与南京市公共工程建设中心办公OA系统的单点登录对接,统一项目各信息系统的入口,实现工程管理信息化系统的融合。

基于BIM技术的建养一体化

南京过江通道工程对于沟通城市南北交通、推进拥江发展具有决定性作用,而工程建成后的高效、安全运营则是实现拥江战略可持续发展的重要保障。因此,如何实现过江通道工程的建养一体化,是摆在建设者面前的关键课题。

信息是工程项目的重要组成部分,建设期产生的大量庞大、纷杂信息,向运营期的合理、有效传递和高效利用,是工程建养一体化的关键。过江通道信息管理平台以BIM技术为依托,首先解决了建设期信息资源相互割裂的弊端,利用平台建立起了工程数据信息的逻辑关系,实现了工程数据的整合利用。同时,平台获取的质量、图纸等数据信息,均与BIM模型进行了对应关联,为数据信息基于BIM技术的建养移交奠定了基础。下一步,将组织力量集中梳理过江通道工程建养信息数据传递需求,明确建养信息数据传递清单,在过江通道工程信息管理平台的基础上,搭建基于BIM技术的建养一体化信息传递平台,并以数据为根本、以BIM为介质,打造过江通道工程建养信息综合管理与应用平台。

工程应用

目前,基于BIM技术的过江通道工程信息管理平台,已在南京长江第五大桥、浦仪公路、和燕路过江通道等三条过江通道工程中应用。为了规范平台的使用操作,促进平台的应用与成效,南京市公共工程建设中心编制了过江通道智慧工地建设标准化指南(信息平台篇),介绍各模块设计开发的出发点、切入点与落脚点,并明确系统操作、使用规则以及配套的考核奖惩制度,以保障平台交互信息的时效性、真实性。


基于BIM技术的过江通道工程信息管理平台,是改变传统工程管理模式、提升管理效率和效益、助力工程建养一体化的有效手段和工具。南京市公共工程建设中心将不断总结系统在过江通道工程中的应用经验与问题,持续改进与完善系统,将其真正打造成为过江通道工程的综合管理与信息共享服务平台,助力南京拥江发展时代的到来。

本文刊载 /《桥梁 · BIM视界》杂志
2019年 第4期 总第11
作者 / 章登精 古常友 闫昕
作者单位 / 南京市公共工程建设中心
交通运输部公路科学研究院

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