李 春，上官位

(江西公路開發(fā)總公司)

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試論基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

李 春，上官位

(江西公路開發(fā)總公司)

對基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)的開發(fā)基礎(chǔ)以及結(jié)構(gòu)、橋梁3D模型的建立以及基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)的實現(xiàn)等作了簡要的探討，進而為我國橋梁施工的順利進行提供了一點意見，推動我國橋梁工程施工的持續(xù)發(fā)展。

4D理論；橋梁施工；質(zhì)量管理信息系統(tǒng)；實現(xiàn)

1 系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 系統(tǒng)的開發(fā)基礎(chǔ)和層次結(jié)構(gòu)

基于4D理論的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)主要是以ActionScript與Java作為其開發(fā)的語言，該系統(tǒng)能夠在很多個平臺上使用，通過Eclipse集成開發(fā)環(huán)境開發(fā)，為了使系統(tǒng)使用起來更加簡單，便于維護等，該系統(tǒng)還采用了Flex+J2EE的B/S多層網(wǎng)絡(luò)的解決方案。為了解決該系統(tǒng)龐大的數(shù)據(jù)信息量，特別應(yīng)用了SQLServer2005數(shù)據(jù)庫來對系統(tǒng)中龐大的信息進行處理。在建立該系統(tǒng)時，充分考慮到了系統(tǒng)的獨立性以及與企業(yè)內(nèi)部其余的管理系統(tǒng)的整合性。基于4D理論的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)通過用戶瀏覽器中的Flash Player插件，進行與用戶的交互工作的處理。

1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計及結(jié)構(gòu)

橋梁的施工質(zhì)量數(shù)據(jù)庫可以分為標(biāo)準(zhǔn)庫和項目庫兩個部分，而標(biāo)準(zhǔn)庫有包含了工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫以及標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件尺寸庫，項目庫包含了一般信息庫、質(zhì)量檢查庫、主要材料庫以及施工進度庫。

該系統(tǒng)以JDBC和數(shù)據(jù)庫的交互為前提，并且利用Hibernate對JDBC進行了相關(guān)的處理，在設(shè)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫時，要為設(shè)計人員進行相關(guān)的工作時提供便利。

1.3 系統(tǒng)主要類的設(shè)計和結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的主要類的設(shè)計包括了類庫以及基類的設(shè)計。首先是類庫的設(shè)計，基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)創(chuàng)建了一個包括了資源以及模型的類庫，其中模型文件夾中又由條形圖包、橋梁模型包、系統(tǒng)模型包、系統(tǒng)展示包和工期及網(wǎng)絡(luò)計劃包組成。條形圖包用來對各種圖形的長、寬、顏色等的基本屬性進行定義，橋梁模型包則是組合成3D橋梁模型的主要內(nèi)容，系統(tǒng)展示包用來展示圖形，工期及網(wǎng)絡(luò)計劃包中包含的三個內(nèi)容工期仿真、網(wǎng)絡(luò)計劃以及資源優(yōu)化，具體用來優(yōu)化橋梁的施工。

在進行基類設(shè)計的工作時，工作人員需要以面向?qū)ο蠓椒ㄖ械陌l(fā)展而來的思想建立基類，并且為了方便工作，要對一些基礎(chǔ)性的變量以及函數(shù)進行定義，被頂?shù)倪@些函數(shù)通過在派生類中重載，形成了新的內(nèi)容，而有些函數(shù)則僅僅是在基類中實現(xiàn)，下面就簡單對基類中的一些變量和函數(shù)的功能進行介紹。布爾型變量主要是用來判斷所建立的圖形是否是流程圖，字符類變量是用來實現(xiàn)地圖的名稱的，返回工程組織結(jié)構(gòu)xml數(shù)據(jù)用于treeProject控件，查詢構(gòu)件用來進行樹節(jié)點操作的函數(shù)，queryFileResult則是用來檢驗批、現(xiàn)場照片以及驗收表格等等。

2 建立橋梁的3D模型

在對橋梁的構(gòu)件進行三維模型的繪制以及展示的過程中，該系統(tǒng)主要是采用了Flash 3D的技術(shù)，并與Flash三維模型有效的結(jié)合起來。具體的橋梁三維模型構(gòu)建步驟包括了三步。

(1)設(shè)計背景圖案。對背景圖案的設(shè)計的目的主要是為了使橋梁的3D模型看起來更加生活形象，例如利用Flex的背景圖片鑲嵌技術(shù)，不僅可以使設(shè)計的3D模型看起來更加的真實，還能夠依據(jù)設(shè)計人員不同的需要，隨時對背景圖片進行更換。

(2)建立模型?；?D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)主要是采用了Alternativa3D引擎中的點、線以及面來對相關(guān)的函數(shù)進行處理，進而構(gòu)建橋梁的空間模型。具體的方法是工作人員首先需要對橋梁的結(jié)構(gòu)進行合理的分解，進而對分解的部分進行處理，繪制出三維模型，最后將繪制好的各個部分進行科學(xué)合理的組合，使橋梁的整體模型得以展示。需要特別強調(diào)的是，在進行橋梁的3D模型進行繪制的過程中，為了進一步使模型的真實感更加明顯，相關(guān)的工作人員還應(yīng)該合理利用光照好紋理映射等的方法。

3 基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)

3.1 建立橋梁施工管理的4D模型

橋梁施工管理信息的內(nèi)容包括了進度信息、質(zhì)量信息、材料信息等等，而基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)通過將這些橋梁施工管理的信息與事先構(gòu)建好的橋梁三維模型進行合理有效的結(jié)合，進而使橋梁施工的整個過程在施工之前就有一個豐富形象的展示?；?D的橋梁模型對橋梁工程的施工過程有著很大的幫助，工作人員可以依據(jù)橋梁施工的進度，在橋梁施工的過程對有關(guān)的工作信息進行有效的管理，進而使橋梁工程的三維可視化施工得到有效的控制和管理。

3.2 繪制橋梁施工進度圖

基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)通過雙工期對比的方法對橋梁的施工進度進行繪制。在制定計劃工期時，工作人員主要是以施工組織的設(shè)計為依據(jù)的，并且，把施工總工期確定為橋梁施工的整體時間，把具體的每一天的工作日當(dāng)作步長來計算。工作人員在進行橋梁施工進度圖的繪制時，明確標(biāo)出了橋梁各個組成部分的計劃工作時間，為橋梁施工單位順利的開展施工工作，掌握施工進度提供了一定的依據(jù)。

3.3 采集橋梁施工的質(zhì)量信息

基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)還包括了橋梁施工質(zhì)量信息的采集模塊，對具體的質(zhì)量信息采集工作作了相關(guān)的整合。通過具體的分析研究施工該系統(tǒng)中的施工質(zhì)量信息采集模塊，我們可以知道，橋梁施工管理信息匯集了文字、數(shù)據(jù)、聲音、圖像等等的信息，這些信息數(shù)據(jù)格式多樣，紛繁復(fù)雜，因此，需要工作人員對其進行合理的整合、統(tǒng)一，并且對不同類的信息做好分類工作。除此之外，工作人員還需要將監(jiān)理、檢測等與橋梁工程施工有關(guān)的單位所提供的有關(guān)橋梁施工質(zhì)量的信息采取合適的方法進行整合、分類等的處理，并且要確保這些信息能夠在4D橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)中得以有效清晰的顯示。 基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)表面有關(guān)橋梁施工管理的信息可以通過三種不同的方式輸入，(1)一般信息輸入方式，(2)橋梁施工現(xiàn)場實時信息輸入方式，(3)已有施工管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。對于一般的信息，主要是將相關(guān)的文本、圖片、聲音等的信息利用界面輸入以及文本導(dǎo)入等的方式輸入，比如在對橋梁施工的組織設(shè)計進度信息進行輸入時采用了這種輸入方式。在輸入橋梁施工現(xiàn)場實時信息時，可以先將有關(guān)的信息進行合理的采集，然后再利用一般信息的輸入法進行輸入，也可以借用相關(guān)的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)進行輸入。另外，由于基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)在很多的橋梁施工項目中被廣泛的進行了應(yīng)用，因此，工作人員可以將已有的橋梁施工管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進行合理有效的利用，在確保橋梁施工管理系統(tǒng)信息一致的情況下，還極大的減少了工作量，節(jié)約了時間，進而提高了施工工作的效率。

另外，對于橋梁施工質(zhì)量管理信息的分項以及分類展示的過程中，基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)在橋梁的3D狀態(tài)下，依據(jù)橋梁施工組織設(shè)計的進度以及橋梁施工驗收的標(biāo)準(zhǔn)，對橋梁的有關(guān)項目以及信息進行查詢和輸出。同時基于4D的橋梁施工質(zhì)量管理信息系統(tǒng)還建立相應(yīng)的質(zhì)量評價體系，為工作人員對橋梁施工的整體質(zhì)量的控制提供了方便。

[1] 李彥霖.橋梁施工管理三維可視化信息系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].中南大學(xué),2011.

[2] 李倩.客動專線動態(tài)可視工程施工管理信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].中南大學(xué),2010.

[3] 徐福春.橋梁施工質(zhì)量管理的研究[J].交通世界(運輸車輛),2013,(1):226-227.

2015-02-11

U416.217

C

1008-3383(2015)12-0119-01