■ 朱純瑤 楊緒坤

建筑信息分類編碼體系對鐵路BIM的借鑒作用

■ 朱純瑤 楊緒坤

鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)體系的制定是推廣和規(guī)范BIM技術(shù)在鐵路行業(yè)應(yīng)用的必要條件，信息分類和編碼是BIM標(biāo)準(zhǔn)體系中語義標(biāo)準(zhǔn)的一種實(shí)現(xiàn)方法。建筑行業(yè)的信息分類編碼研究起步較早，且作為BIM技術(shù)的先行領(lǐng)域，已有廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中的比較成熟的分類編碼體系。通過對建筑信息分類編碼體系發(fā)展歷程和重點(diǎn)分類編碼體系的介紹，對其編制思路、信息組織方式和應(yīng)用方式進(jìn)行分析，研究探討建筑信息分類編碼體系對鐵路行業(yè)的借鑒作用。

鐵路；BIM；建筑信息分類編碼；ISO 12006—2

信息分類編碼是對某一領(lǐng)域的事物按照一定的原則進(jìn)行分類組織，并進(jìn)行統(tǒng)一的編碼。信息分類編碼是BIM標(biāo)準(zhǔn)中信息語義標(biāo)準(zhǔn)的一種實(shí)現(xiàn)方法。通過對項(xiàng)目全生命周期信息數(shù)據(jù)的分類編碼，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各階段、各相關(guān)方及各類信息管理平臺對信息數(shù)據(jù)的規(guī)范化應(yīng)用。同為建設(shè)行業(yè)的建筑領(lǐng)域已有相對成熟的信息分類編碼體系并應(yīng)用于建筑BIM標(biāo)準(zhǔn)中，建筑信息分類編碼體系將為鐵路BIM信息分類編碼體系的制定提供參考。

1 建筑信息分類編碼體系發(fā)展歷程

1920年，歐美國家開始建立自己的建筑信息分類編碼體系。早期的分類編碼體系都是針對于某些特定的應(yīng)用領(lǐng)域，以滿足規(guī)范化設(shè)計(jì)、工程造價(jià)、建設(shè)項(xiàng)目管理等不同方面的需求。由于各國項(xiàng)目的建設(shè)和管理流程不盡相同，且各個分類體系在分類目標(biāo)、分類對象、分類規(guī)則等方面有很大的差異，使得建筑信息分類編碼體系無法得到廣泛的規(guī)范和普及應(yīng)用，但某些成熟的早期分類編碼體系是現(xiàn)代分類體系的基礎(chǔ)，如：美國的MasterFromat、Uniformat是現(xiàn)代分類編碼體系Omniclass的重要組成部分。

為了實(shí)現(xiàn)建筑信息的統(tǒng)一化和集成化，更好的實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，國際標(biāo)準(zhǔn)組織1990年開始制定建筑信息分類編碼的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，如：ISO/TR 14277、ISO/DIS 12006—2、ISO 12006—3等，其中，ISO 12006—2是現(xiàn)代建筑信息分類編碼體系普遍遵從的國際標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代建筑信息分類編碼體系中，以ISO 12006—2為框架的Omniclass體系是建筑行業(yè)的一種最新的分類編碼體系，也是美國NBIMS標(biāo)準(zhǔn)中采用的分類編碼體系。與傳統(tǒng)體系不同，現(xiàn)代建筑信息分類體系中包含的信息更加廣泛，并且可以滿足不同用途的需求。

2 重要建筑信息分類編碼體系介紹

2.1 ISO 12006—2

為了使建筑信息分類編碼體系能夠遵從相同的分類原則，對現(xiàn)代建筑業(yè)中包含的大量不同種類的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行

分類，并將之間的關(guān)系用一種標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化的方式進(jìn)行組織，應(yīng)用于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、造價(jià)、管理、運(yùn)營維護(hù)等不同的方面，國際標(biāo)準(zhǔn)組織定義了一個面向建設(shè)活動全生命周期的建筑信息分類組織的標(biāo)準(zhǔn)框架ISO 12006—2，該標(biāo)準(zhǔn)體系適用于建筑工程和土木工程領(lǐng)域，于2001年11月發(fā)布。

ISO 12006—2標(biāo)準(zhǔn)體系框架的分類對象是建設(shè)活動全生命周期中涉及到的所有信息數(shù)據(jù)，分類原則是基于一個簡單的過程模型，即投入一定的資源經(jīng)歷特定的建設(shè)過程形成特定的建設(shè)成果（見圖1）。該框架并不是一個完整的分類體系，它是依據(jù)不同特征和應(yīng)用方式定義了不同類別的信息，并依據(jù)過程模型指出這些不同類別的信息應(yīng)該如何關(guān)聯(lián)。

圖1 建設(shè)活動各個階段投入的資源和產(chǎn)生的結(jié)果（譯自ISO 12006—2)

表1 ISO 12006—2推薦分類表及典型實(shí)例

ISO 12006—2分類框架中對各類別信息的基本概念進(jìn)行了闡述，形成了17張按照不同類別組織的推薦分類表，并給出了每張推薦表的條目示例（見表1）。在

該框架的指導(dǎo)下，各個國家和地區(qū)應(yīng)該根據(jù)自己的項(xiàng)目特點(diǎn)、管理流程等組織自己的完整的、具有可操作性的分類編碼體系。

2.2 Omniclass

Omniclass分類編碼體系是目前建筑行業(yè)中比較成熟的信息分類編碼體系，最初是由CSI發(fā)起的OCCS分類編碼體系，2006年正式發(fā)布Omniclass1.0版，現(xiàn)行版本是Omniclass2012版。該分類體系以ISO 12006—2分類體系框架為基礎(chǔ)，包含建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、拆除等全生命周期過程的信息數(shù)據(jù)，可以用于文獻(xiàn)信息組織檢索、軟件開發(fā)、項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)庫建立等許多方面。

Omniclass采用面分法，共有15張分類表，每張分類表內(nèi)部采用線分法。既可以單獨(dú)使用一個分類表表達(dá)建設(shè)項(xiàng)目特定方面的信息，也可將不同分類表組合使用以表達(dá)更為復(fù)雜的信息。每張分類表里對基本概念進(jìn)行了闡述、列舉了典型實(shí)例并對分類表的用途和使用者進(jìn)行了說明（見圖2）。該分類體系中包含了一些成熟的傳統(tǒng)信息分類編碼體系，如，用于組織構(gòu)件表的Uniformat和組織工作成果表的MasterFormat。

通過列表的方式對Omniclass2012中各張分類表的主要用途及其與ISO12006—2的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行說明（見表2）。

圖2 ISO 12006—2中的重要分類對象之間的關(guān)系（譯自ISO 12006—2）

3 現(xiàn)代建筑分類編碼與鐵路傳統(tǒng)分類編碼的對比分析

以ISO 12006—2分類編碼框架為基本標(biāo)準(zhǔn)，以O(shè)miniclass為代表的現(xiàn)代建筑分類編碼體系是建設(shè)行業(yè)分類編碼逐漸走向成熟的標(biāo)志。隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，這種面向建設(shè)項(xiàng)目全生命周期的分類編碼將得到廣泛的應(yīng)用。在鐵路行業(yè)的設(shè)計(jì)管理工作中，已有一些相對成熟的傳統(tǒng)分類編碼成果，如鐵路建設(shè)項(xiàng)目工程量清單體系、EBS工作分解結(jié)構(gòu)體系等。與這些傳統(tǒng)的鐵路分類編碼體系相比，現(xiàn)代建筑分類編碼體系在分類方法、用途等方面都存在很大差異，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）分類方法不同：鐵路行業(yè)現(xiàn)有的分類編碼體系以線分法為主，分解結(jié)構(gòu)呈樹狀展開，表述能力有限，通常用來描述某個單一方面的分解結(jié)構(gòu)。而基于ISO 12006—2分類框架的現(xiàn)代建筑分類編碼體系采用面分法，每個分類表可以單獨(dú)使用用來對某一特定類型的信息進(jìn)行分類，也可以將不同分類表中的條目組合起來，用于表達(dá)更為復(fù)雜的對象。

（2）分類內(nèi)容不同：傳統(tǒng)的鐵路信息分類體系主要用于組織構(gòu)件或工項(xiàng)的內(nèi)容，僅是關(guān)于鐵路建設(shè)成果的信息組織，并不是一個完整的鐵路工程信息分類體系?，F(xiàn)代建筑分類體系是一個可以涵蓋建設(shè)項(xiàng)目全生命周期的系統(tǒng)的分類體系，涉及到建設(shè)活動中各個方面的信息，如人員、工具、過程等方面。

（3）分類用途不同：傳統(tǒng)的鐵路工程信息分類體系主要用于工程量計(jì)算、造價(jià)分析、文獻(xiàn)管理、組織規(guī)范等某一個特定的單一用途，各個不同的分類編碼體系之間互不相關(guān)?，F(xiàn)代建筑信息分類體系將不同方面的內(nèi)容進(jìn)行整合，可以通過不同分類表的單獨(dú)或組合使用來滿足工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)營維護(hù)、統(tǒng)計(jì)分析等多種不同的用途，并且不同用途下相同

信息的分類編碼具有唯一性，可以實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、高效的傳遞。

通過以上對比分析可以看出，與鐵路行業(yè)已有的傳統(tǒng)分類編碼成果相比，現(xiàn)代建筑分類編碼體系分類方法更加科學(xué)，包含的內(nèi)容更加豐富，應(yīng)用范圍也更加廣泛。這種分類編碼體系的信息組織方式和應(yīng)用方式是鐵路BIM信息分類編碼體系的一個很好的參照范例。但是，通過深入研究發(fā)現(xiàn)，Omniclass雖然是一個系統(tǒng)科學(xué)的分類編碼體系，但其本身還不夠完善，在具體應(yīng)用中還存在一些問題，主要原因是由于Omniclass的部分分類表是基于一些傳統(tǒng)的信息分類編碼體系，為了兼顧各類已有分類成果，分類編碼存在一些混亂和重復(fù)之處，并沒有完全執(zhí)行應(yīng)有的分類原則。另外，現(xiàn)有的Omniclass分類表還不完整，缺少關(guān)于屬性信息等方面的分類編碼和應(yīng)用范例，其本身也在不斷地進(jìn)行修訂和補(bǔ)充。因此，在鐵路BIM信息分類編碼體系的編制中，應(yīng)對Omniclass等現(xiàn)代建筑信息分類編碼體系進(jìn)行批判的、有選擇的學(xué)習(xí)和借鑒。

表2 Omniclass分類表的用途及其與ISO12006—2的對應(yīng)關(guān)系

4 對鐵路BIM信息分類編碼的借鑒意義

由于鐵路領(lǐng)域和建筑領(lǐng)域同屬建設(shè)行業(yè)，在項(xiàng)目的建設(shè)過程中各階段需要的信息數(shù)據(jù)有許多相似之處，因此，鐵路行業(yè)的BIM信息分類編碼的編制思路、組織方式和應(yīng)用方式可以參考建筑行業(yè)的分類編碼體系。但是，鐵路領(lǐng)域比建筑領(lǐng)域包含的范圍更廣，各專業(yè)之間的關(guān)系更為復(fù)雜，鐵路工程項(xiàng)目中以土木工程為主，并包含部分類型的建筑工程項(xiàng)目。應(yīng)從以下幾方面對建筑信息分類編碼體系進(jìn)行借鑒：（1）ISO 12006—2作為面向建筑和土木行業(yè)的分類編碼體系框架，給出了一個適用于建設(shè)項(xiàng)目全生命周期的信息分類和組織結(jié)構(gòu)，可以作為鐵路行業(yè)BIM分類編碼的依據(jù)。

（2）在對ISO 12006—2標(biāo)準(zhǔn)體系框架的具體執(zhí)行方面，應(yīng)參考Omniclass對ISO 12006—2推薦表根據(jù)需要采用適當(dāng)整合或細(xì)化的方式組織分類表。目前要做的是基于BIM的鐵路信息分類編碼體系，首先應(yīng)該劃定鐵路BIM的邊界條件，哪些工作可以BIM化，哪些工作需要BIM化，再根據(jù)具體需求組織合理的分類表。

（3）BIM分類編碼體系制定是為了實(shí)現(xiàn)鐵路行業(yè)信息更加高效合理和規(guī)范化的使用。因此，在編制過程中要從實(shí)際需求出發(fā)，充分利用鐵路行業(yè)已有的分類編碼體系，如EBS工作分解結(jié)構(gòu)體系、工程量清單體系、概預(yù)算體系等，并對相關(guān)信息進(jìn)行更加合理的組織?？梢詤⒖糘mniclass對已有分類編碼體系的利用方式，但要注意信息分類的唯一性和表意的明確性。

（4）鐵路建設(shè)項(xiàng)目中既包含了大量的土木工程，又包含了某些特定類型的建筑工程，在分類編碼體系的編制中，建筑工程的分類編碼應(yīng)與建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，而對于建筑行業(yè)無法全面涵蓋的各類土木工程項(xiàng)目應(yīng)形成鐵路特有的分類編碼體系，并根據(jù)鐵路行業(yè)特點(diǎn)組織鐵路的分類表。

[1] GB/T 7027—2002 信息分類和編碼的基本原則與方法[S]，2002.

[2] ISO 12006—2 Building construction-Organization of information about construction works-part2：framework for classification of information [S]，2001.

[3] OmniClassTM. A Strategy for Classifying the Built Environment[S]，USA，2012.

[4] 侯永春. 建設(shè)項(xiàng)目信息分類體系研究[D]. 南京：東南大學(xué)，2003.

[5] 蘆思文. 基于建筑信息分類體系的建設(shè)項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)研究[D]. 南昌：華東交通大學(xué)，2010.

[6] 清華大學(xué)BIM課題組. 中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架研究[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

朱純瑤：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，助理工程師，天津，300143

楊緒坤：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，高級工程師，天津，300143

責(zé)任編輯楊倩

U231+.4；TP319

A

1001-683X（2014）05-0035-04

中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計(jì)劃重大課題（2014X007-A）。