尹紫紅 廖知勇 黃紅亞 蔣良濰 蔡汶呈

(1、西南交通大學(xué)，四川 成都610000 2、四川高速公路建設(shè)開發(fā)集團(tuán)有限公司，四川 成都610000 3、四川沿江宜金高速公路有限公司，四川 成都610000）

1 概述

現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的信息化無法切實(shí)有效的解決施工現(xiàn)場存在的問題[1]，無法提高現(xiàn)場管理水平等痛點(diǎn)嚴(yán)重影響了高速公路的快速智能施工，迫切需要一款能夠?qū)崿F(xiàn)多元數(shù)據(jù)集成與融合的高速公里智能管理平臺(tái)系統(tǒng)。

為了規(guī)范、統(tǒng)一新建高速公路建設(shè)項(xiàng)目的信息化管理水平，提高各建設(shè)項(xiàng)目信息化成果的共享性和一致性，形成建設(shè)項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)庫，在此數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，嘗試引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、BIM技術(shù)及大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，建立項(xiàng)目基于全壽命周期管理系統(tǒng)，以高質(zhì)、高效和靈活的方式支持?jǐn)?shù)據(jù)下一步分析、挖掘、可視化和服務(wù)創(chuàng)新，全面、動(dòng)態(tài)管控各建設(shè)項(xiàng)目重要信息。

2 業(yè)務(wù)需求

2.1 項(xiàng)目管理需求

無法及時(shí)掌握現(xiàn)場施工情況，缺乏對(duì)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)了解，在施工建設(shè)的項(xiàng)目管理上存在一定的漏洞與隱患，需要通過建設(shè)項(xiàng)目管理中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目施工的實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警與統(tǒng)計(jì)分析，為應(yīng)急事件發(fā)生后快速處理提供輔助決策支撐，提升項(xiàng)目管理效率。

2.2 監(jiān)督指導(dǎo)需求

新形勢下對(duì)于項(xiàng)目生產(chǎn)與監(jiān)督指導(dǎo)的需求不斷提高，需要通過項(xiàng)目管理中心的建設(shè)，對(duì)現(xiàn)場施工全天候、全過程的監(jiān)控[2]。促進(jìn)項(xiàng)目管理方式由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化、由封閉式向開放、由非標(biāo)向標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的方向轉(zhuǎn)變，發(fā)揮各級(jí)業(yè)務(wù)管理部門的監(jiān)督指導(dǎo)作用。

圖1 系統(tǒng)總體框架

2.3 體系建設(shè)需求

現(xiàn)階段項(xiàng)目現(xiàn)場端信息化水平較低，數(shù)據(jù)資源獨(dú)立、分散，未形成規(guī)范、統(tǒng)一的信息化標(biāo)準(zhǔn)體系[3]。為了提升整體項(xiàng)目監(jiān)管水平，實(shí)現(xiàn)穿透管理層級(jí)的項(xiàng)目管理，需要通過項(xiàng)目管理中心項(xiàng)目，建立規(guī)范、統(tǒng)一的在建項(xiàng)目管理制度體系與信息化管理體系，提升項(xiàng)目建設(shè)的全過程的項(xiàng)目管理水平。

3 總體設(shè)計(jì)方案

建設(shè)管理平臺(tái)以數(shù)據(jù)資源賦能高速公路建設(shè)為切入點(diǎn)，推動(dòng)項(xiàng)目建設(shè)過程中設(shè)計(jì)、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)行管理等全要素、全周期數(shù)字化。針對(duì)高速公路在建工程，實(shí)現(xiàn)全生命周期健康性能監(jiān)測，推廣應(yīng)用基于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的工程質(zhì)量控制技術(shù)平臺(tái)。

平臺(tái)主體采用B/S 架構(gòu)設(shè)計(jì)，方便用戶在PC 端使用，支持兼容常規(guī)瀏覽器。同時(shí)在移動(dòng)端開發(fā)了建管系統(tǒng)APP，所有業(yè)務(wù)功能和流程審批均可以在手機(jī)端操作。系統(tǒng)架構(gòu)采用流行的MVC 架構(gòu)，集成商業(yè)BI 報(bào)表系統(tǒng)FineReport 解決復(fù)雜的客制化的計(jì)量報(bào)表冊(cè)，集成通用的業(yè)務(wù)流程處理引擎實(shí)現(xiàn)自由流程構(gòu)建和審批。同時(shí)集成施工物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，BIM模型系統(tǒng)，短信平臺(tái)等子系統(tǒng)。如圖1，數(shù)據(jù)庫采用商用Oracle 數(shù)據(jù)庫做數(shù)據(jù)持久化，復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯處理以及千萬級(jí)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理。WEB 應(yīng)用采用主從部署，使用Nginx 代理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高可用。

平臺(tái)具有以下核心優(yōu)勢：

（1）基礎(chǔ)扎實(shí)。平臺(tái)開發(fā)基礎(chǔ)扎實(shí)，依托四川省交通運(yùn)輸廳及設(shè)計(jì)院，聯(lián)合多家企業(yè)精干技術(shù)力量,在國家、省部相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，制定了川高建設(shè)管理信息化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。確保了高路信息公司以此標(biāo)準(zhǔn)為依托打造的建設(shè)管理平臺(tái)能夠完全滿足高速行業(yè)建設(shè)管理專業(yè)要求。

（2） 交互性強(qiáng)。平臺(tái)已迭代完成WBS/EBS 結(jié)構(gòu)樹的研發(fā)工作, 將原本相對(duì)獨(dú)立分散的計(jì)量、變更、進(jìn)度、質(zhì)檢、質(zhì)量等功能模塊及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都與這兩棵結(jié)構(gòu)樹進(jìn)行掛接, 實(shí)現(xiàn)平臺(tái)內(nèi)各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)的完整交互。

（3）研發(fā)創(chuàng)新。加入路面、隧道模塊迭代計(jì)劃,與高校研究團(tuán)隊(duì)合作,將地質(zhì)學(xué)專業(yè)理論融入軟件技術(shù),實(shí)現(xiàn)隧道圍巖智能判別; 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 實(shí)現(xiàn)施工建設(shè)階段對(duì)路面質(zhì)量的有效管控。目前,“路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)”功能正在研究階段,完成后將實(shí)現(xiàn)路面建設(shè)階段數(shù)據(jù)與養(yǎng)護(hù)階段數(shù)據(jù)打通, 對(duì)推動(dòng)建成建設(shè)項(xiàng)目“建管養(yǎng)”一體化智慧平臺(tái)具有重要意義。

4 系統(tǒng)概述

4.1 系統(tǒng)說明

本系統(tǒng)是基于互聯(lián)網(wǎng)，將信息化技術(shù)運(yùn)用在公路建設(shè)管理工作中，并把信息化技術(shù)、項(xiàng)目管理技術(shù)和專業(yè)技術(shù)服務(wù)三結(jié)合，以信息化動(dòng)態(tài)管理平臺(tái)為工具，實(shí)現(xiàn)全體參建單位在同一平臺(tái)上開展信息交流、建設(shè)管理工作。本系統(tǒng)包括對(duì)項(xiàng)目立項(xiàng)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、合同招標(biāo)等前期工作和施工建設(shè)期的計(jì)劃進(jìn)度、計(jì)量支付、質(zhì)量、安全等建設(shè)項(xiàng)目全生命周期管理。本系統(tǒng)的使用范圍覆蓋鄞州區(qū)交投、設(shè)計(jì)單位、各征遷辦、監(jiān)理單位、施工單位等公路參建單位。

圖2 大屏系統(tǒng)- 項(xiàng)目總覽

圖3 進(jìn)度計(jì)劃

圖4 計(jì)量管理

系統(tǒng)平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)管理、業(yè)務(wù)設(shè)置、項(xiàng)目信息、征地拆遷、招投標(biāo)管理、合同管理、試驗(yàn)檢測管理[4]、質(zhì)量管控、計(jì)量管理、安全生產(chǎn)、工程建設(shè)、進(jìn)度控制、設(shè)計(jì)變更、科研申報(bào)、勘察設(shè)計(jì)管理、檔案管理等模塊，實(shí)現(xiàn)建設(shè)方關(guān)于項(xiàng)目動(dòng)態(tài)管理工作的可行性管理方法，進(jìn)行網(wǎng)上辦公實(shí)施項(xiàng)目動(dòng)態(tài)管理。

4.2 平臺(tái)功能介紹

由于篇幅原因，本文對(duì)只對(duì)具有代表性的幾個(gè)平臺(tái)功能做簡略的介紹。

4.2.1 大屏系統(tǒng)

通過大屏系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在建項(xiàng)目數(shù)據(jù)可視化；將平臺(tái)大體量數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目路網(wǎng)、信息概況、形象進(jìn)度、投資完成進(jìn)度、變更批復(fù)情況、質(zhì)量監(jiān)控等綜合數(shù)據(jù)的（轉(zhuǎn)下頁）實(shí)時(shí)匯總，如圖2 所示。

圖5 質(zhì)量管控

4.2.2 進(jìn)度控制

基于WBS 工程結(jié)構(gòu)樹上報(bào)每月計(jì)劃，通過APP 工序檢查模塊，獲取顯示構(gòu)件及工序的最新狀態(tài)；根據(jù)計(jì)劃及進(jìn)度詳情系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)生成形象進(jìn)度臺(tái)賬及形象進(jìn)度統(tǒng)計(jì)報(bào)表。同時(shí)對(duì)接BIM 系統(tǒng)，一目了然每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的重點(diǎn)工序、橋梁、隧道、路面計(jì)劃及實(shí)際進(jìn)度，使上報(bào)工作標(biāo)準(zhǔn)化，形象進(jìn)度可視化，從而提高工作效率，如圖3 所示。

4.2.3 計(jì)量管理

將計(jì)量工作碎片化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，減少計(jì)量的重復(fù)性工作。對(duì)已完成質(zhì)檢評(píng)定的構(gòu)件進(jìn)行計(jì)量，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目計(jì)量全過程線上標(biāo)準(zhǔn)化，基于WBS 結(jié)構(gòu)樹的計(jì)量支付管理實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目實(shí)施階段清單管理、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件管理、現(xiàn)場收方、中間計(jì)量、中期支付報(bào)表的匯總、申報(bào)批復(fù)管理；系統(tǒng)基于結(jié)構(gòu)樹計(jì)量可自動(dòng)生成計(jì)量支付報(bào)表，防止超計(jì)、漏計(jì)、重復(fù)計(jì)量等情況。如圖4 所示。

4.2.4 質(zhì)量管控

質(zhì)量管控包括施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)控、現(xiàn)場資料縮略圖（APP）、現(xiàn)場資料（APP）統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)場資料（APP）、質(zhì)量管理、首件認(rèn)可、重大專項(xiàng)施工方案、監(jiān)理現(xiàn)場確認(rèn)單、質(zhì)量整改督辦、交工驗(yàn)收管理、竣工驗(yàn)收管理。通過監(jiān)控和各項(xiàng)數(shù)據(jù)的錄入統(tǒng)計(jì)，達(dá)到對(duì)質(zhì)量進(jìn)行管控的目的，如圖5 所示[5]。

5 結(jié)論

通過對(duì)多元數(shù)據(jù)集成與融合下的高速公路智能管理平臺(tái)的搭建，能夠得到以下收獲：“陽光計(jì)量”，讓資金撥付高效化、“陽光變更”，讓造價(jià)控制嚴(yán)格化以及工程建設(shè)信息實(shí)現(xiàn)即時(shí)化。