三维数字化公路工程管理信息系统研究与应用_陈孝强.pdf

公路 年月第期 基金项目：广西科技计划项目，项目编号 桂科 ；国家自然科学基金重点项目，项目编号 收稿日期：文章编号：（）中图分类号：文献标识码：三维数字化公路工程管理信息系统研究与应用陈孝强，林广泰，杜海龙，李雍友，李世俭，凌干展，黄能豪（广西路桥工程集团有限公司南宁市 ）摘要：针对传统公路施工行业信息化程度不高、信息化管理体系不标准、全生命周期数据断链导致信息数据孤岛难以发挥信息化真正价值的现状，提出以 为工程数据载体，以工程 为公路工程信息化系统管理标准和核心，构建三维数字化公路工程信息系统，对公路工程施工过程进行信息化、精细化、可视化管理；结构树挂接表格，并与 模型进行相互映射，形成 的文档控制系统，实现公路工程项目档案电子化管理。关键词：公路施工；信息化；档案电子化管理由于公路工程项目本身具有线形分布、地域广泛、施工复杂等特点，传统管理模式下难以实现多维信息的准确高效传递与集成信息化管理，亟需利用信息模型对公路工程全生命周期内所涉及的资源、活动、产品等进行有效组织和管理。针对公路工程项目跨度长、标段多、管理体系不标准、业务数据不关联、信息断链、协调困难等问题，提出建立三维数字化管理信息系统的方法，通过规范业务数据填写，建立统一基础数据库，实现各业务数据之间的自动互通互联；，三维模型本身作为信息的携带者，建立基于 的三维数字化管理信息系统可以有效地将项目全过程的信息集中管理，解决工程建设各阶段信息断链的问题；是将项目工作分解为 较 小 的 更 易 于 管 理 的 结 构 形 式，将 和 进行有效结合，实现模型构件与施工信息的相互关联，全面提升公路工程施工过程管理效率和信息化程度。标准体系建立建立 工程管理模式，以 的分解把控工程各阶段，量化重要环节的完成指标，规范公路工程数据填写表格，建立基础数据库。统一 模型结构编码 模型构件数量巨大，人工实现关联匹配是一个难以完成的任务。而 编码体系可以辅助建立合理的 构件库，包括分类、编码和命名信息，以构件库的标准构件作为建模样板，可以极大程度提高模型的标准性。所以实现 构件的标准编码和与 模型关联意义重大，具体编码如表。表路基工程 模型编码表示例（部分）编码第一级第二级第三级第四级 路基工程 路基土石方工程（路段）土方路基 填石路基 软土地基处治 土工合成材料处治层 排 水 工 程（路段）管节预制 结构 钢筋 混凝土排水管施工 水管 止水橡胶圈 统一工程结构划分依据最新的 公路工程质量检验评定标准 中关于单位、分部、分项工程划分要求，同时结合上百条高速公路实施经验，内置一套符合项目实际管理需要精细到工序级工程结构分解模板，用户可以根据项目实际数据将工程项目分解至工序级。该工程结构分解（）既是质量文档管理的计划，也是项目精细到工序一级管理的基础，是项目管理中质量、计量、进度、安全等各项业务管理数据互通互联的桥梁纽带，解决建设项目各阶段的传承和业务关联问题。建立工程结构分解标准，便于与 模型相互映射和文档的挂接，对划分的 进行编码（如表）。具体编码规则如下。单位工程由单位工程特征字首拼音和位顺序号组成。一般建设项目的单位工程代码如下：路基工程；路面工程；桥梁工程；隧道工程；绿化工程；声屏障工程；交通安全设施；交通机电工程；附属设施。特大斜拉桥、特大悬索桥的单位工程代码如下：塔及辅助、过渡墩；锚碇；上部钢结构制作与防护；上部结构浇筑与安装；桥面系、附属工程及桥梁总体。分部工程由分部工程特征字首拼音和位顺序号组成。分项工程由分项工程双特征字首拼音和位顺序号组成。特征字的确定以在同一单位工程中不重复出现为宜。表一般建设项目工程结构划分代码表示例（部分）路基工程（每 或每标段）大型挡土墙，组合式挡土墙（每处）钢筋加工及安装 砌体挡土墙 悬臂式挡土墙 扶壁式挡土墙 锚杆 锚定板和加筋土挡土墙 墙背填土 路面工程（每 或每标段）路面工程（路段）垫层 底基层 基层 面层路缘石 路肩 档案电子化基于工程结构划分编码技术为基础，实现设计图纸、质检资料、计量资料、批复文件、电子档案、电子签章等进行数字化转换。将项目建设的进度、质量、安全、投资、文明施工等关键管理行为，进行流程化、清单化，以计量支付作为“总控开关”，上述管理行为执行情况作为前置条件清单，从而让施工单位做好施工过程的进度、质量、安全、投资、文明施工管理。项目信息化系统通过建立工程信息分类标准、属性参数设置和编码定义，即本项目的工程编码标准，解决本项目各阶段投资、质量、进度、安全、竣工资料等业务间的互联互通问题。并通过无编码开发技术搭建可兼容扩展的信息化管理平台及各模块使用培训后，在信息化管理平台上实现各业务资料线上查阅、填报、审批。利用云计算、大数据等现代信息技术的应用，建设以进度管理为主线，以成本、风险、招投标、安全和质量管理为核心的项目管理系统，不仅可以实现报监报检系统化、智能化，也可以有效及时地监督、检查和反馈信息，使项目管理活动流程更加科学化，以提高施工管理的自动化水平。通过档案管理电子化、规范化、科学化管理，研究构建电子文件“形成、流转、归档”和电子档案“移交、保管、利用”等全流程的管理体系。系统建设 系统集成 公路 年第期 年第期陈孝强等：三维数字化公路工程管理信息系统研究与应用目前公路工程中不同管理内容有不同应用软件或系统，转换应用起来比较繁琐，将各类系统或软件集成到同一系统平台中，统一登录，用户根据不同权限开展工作；将公路工程项目中应用到的系统作为项目级信息化子系统进行集成，对工程的需求进行调研，对需求进行分析归纳创新开发新的系统，也作为子系统集成到项目级的信息化系统中。对企业在建的工程项目进行整合，将其项目级的信息化系统对接到企业级信息化管理系统中，并将关键数据自动调入到企业级信息化管理系统中。工程项目三维可视化在项目建设过程中查看项目的传统方式是通过二维图纸，随着 技术的发展，将 模型与 （地理信息系统）相结合，形成工程项目的真三维模型，施工过程中可通过移动端随时查看结合地形的项目真三维模型，这种方式更加直观、有效地展示了项目的情况。工程管理创建工程项目 ，形成项目内容的结构树，将 模型与结构结合，使其相互关联，选择结构树系统会定位显示 模型中对应的构件，选择 模型的某一构件系统同样会定位显示对应的结构树。数据库建立基于公路工程建设过程的数据库，根据国家和自治区的相关数据规范建立数据填报模板，实现一数一源，解决了数据传递不及时、易产生信息孤岛的问题，系统框架和图。图系统建设框架应用案例 工程概况南宁南过境线（吴圩机场至隆安段）项目起于南宁至友谊关高速公路吴圩西枢纽互通，终于南宁至百色高速公路坛洛西枢纽互通，全长约 。为利用信息化手段提升参建各方沟通协调能力，提高项目管理效率，项目建设过程中采用三维数字化公路工程管理信息系统对项目进行管理。驾驶舱部署和集成了各管理模块，其中 模型和实景三维模型与 相结合对项目进行三维可视化展示，模型可根据进度信息进行颜色区分，展示形象进度；模型轻量化、加载倾斜摄影数据展示地形地貌和周边环境、倾斜摄影模型半透明及隐藏展示，与进度、计量等模块关联，显示动态进度、成本、产值等信息；对接视频监控并支持实时查看。试验管理选择 构件模型可录入试验数据，系统内嵌试验表格（如图），试验数据直接从试验机器中获取，自动生成试验报告。试验系统数据作为基础数据，供其他模块调用，如质检系统可直接自动从试验报告获取。质检管理系统通过 结构树内嵌和集成统一表格和标准工艺模板（如图），一数一源；自动推送待办任务，未填写表格自动预警，审批推送，文件自动归档；系统自动引用数据进行评定，表格数据填写错误提示。进度管理进度与 模型、相互绑定，展示计划工图系统内嵌表格示例图质检管理示例期与实际工期比对；模型形象进度：根据不同模型构件颜色表现施工的不同进度状态，模型构件信息查看；进度计划制作及进度追踪。资源配置：将进度控制中整合人机料的配置信息，查看某一时段内的计划资源用量，进行合理配置。进度统计：以图表的方式展示产值统计信息、完成实体信息及任务统计。资源统计：汇总人机料信息并展示其计划数量与实际消耗数量，并输出资源统计曲线图。计量管理计量基础信息维护、工程清单管理、号台账分解、计量查询、中间计量、工程变更、工程废置、计量报表管理、合同计量等。计量与质保资料关联，无需纸质资料，减少审核工作量，自动生成中期计量报表、结算决算报表。应用小结公路工程管理信息系统将施工项目“搬到”计算机上进行管理，提高项目各参与方沟通效率，实时掌握项目建设信息，节约人工成本，简化业务审批流程，可为项目带来巨大经济效益。系统提供各清单子目分解明细，为项目工程量台账数据分解、审核、管理工作提供依据。同时严格地控制了相关台账数据的准确性，并且以工程量台账与变更台账为依据来控 制 中间 计 量单 数据，有效规避超计、漏计等问题。结语三维数字化公路工程管理系统通过 的规范化操作、协作化运行和信息资产的有效利用，最终实现在 模式下企业的标准化作业，以 业务结构树为核心进行项目目标的精细化分解，同时系统平台内置工程相关的规范标准及先进的管理方法，通过先进的信息化手段帮助用户实现对项目管 公路 年第期公路 年月第期 文章编号：（）中图分类号：文献标识码：基于 的施工进度精细化管控方法研究与实践白宇，刘洁，王欣南（中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉市 ；长江水利水电开发集团（湖北）有限公司武汉市 ）摘要：具有结构化、可视化、可计算等特点，基于 开展施工进度计划制定、实际进度数据采集与动态控制，能够提升施工进度管控能力。公路工程施工进度管理精细化程度低，受控因素多，造成计划数据难以发挥实际管控作用，分析目前 技术水平与施工进度管理特点，针对公路建设项目中的控制性工程，围绕 建立统一的 建模与进度管理数据结构，不仅实现快速灵活的进度数据可视化，而且将计划与实际进度数据集成，提出进度管控算法，最终在转体桥施工管理中实践应用，实现了施工进度的精细化管控。关键词：；施工进度管理；进度管控计算；转体桥施工进度是项目管理的三大目标之一，在项目施工过程中必须不断掌握计划的实施状况，并将实际情况与计划进行对比分析，必要时采取有效措施，使项目进度按预定的目标进行，确保目标的实现，进度计划的制定、动态控制及时评估与纠偏是进度控制的基本手段。近年来，在施工管理相关研究中，进度计划、进度管理、进度控制是出现频率很高的词汇。传统的施工进度计划编制采用年度、季度及月度三个维度，管理针对性不强，项目工期“卡脖子”的控制性工程缺乏精细化管控手段；施工进度计划与实际施工进度数据缺乏统一载体，二者未建立起关联关系，计划数据很难起到进度管控目的；日常施工进度数据往往需经过“二次加工”才传递给管理者，信息流失严重。针对上述问题，许多学者借助 技术开展施工进度管理能力提升的研究，王胜军针对水利水电施工，利用 开展 虚拟建造，实现施工进度动态管理与监控，但对公路收稿日期：理规范化、程序化和信息化控制。项目的纵向深度延深至“工序”级，系统内置公路工程 多道工序，基本涵盖了高速公路建设全过程的管理要素。同时，以人、机、料三大基本元素实现质量、进度、费用、安全的精细化控制；项目的信息数据实时采集、实时分析，帮助管理者动态掌握工程现状，实现精确化管理。参考文献：林广泰，陈孝强，欧晨丰 超 级钢管拱桥施工管理 关 键 技 术 西 部 交 通 科 技，（）：任万鹏，王会芳，朱其涛公路工程施工信息化管理应用的探索公路，（）：汪军，黎丁实，乔科 基于双“核心结构树”的公路工程建设 数 据 协 同 研 究 公 路，（）：赵顺清，孙辉 在公路工程项目管理中的应用研究公路，（）：古建宏，刘巍然，陈琦辉，等公路工程 编码与“三级清 单”映 射 关 系 研 究 公 路，（）：何刚，陈非，廖知勇，等基于 的高速公路施工建设项目管理应用浅析四川水泥，（）：，李活，刘家庆，魏雄奎，等基于标准化的公路工程电子档案建设及应用 项目管理技术，（）：陈昭彰 高速公路建设工程中电子化档案管理系统 中国交通信息化，（）：，