李江華 劉聰

（1.重慶交通大學(xué)，重慶 400074；2.廣西荔玉高速公路有限公司，廣西 南寧 530022）

一、引言

內(nèi)蒙古呼和浩特市至廣西北海市高速公路荔浦至玉林段（以下簡稱“荔玉路”）是廣西2010～2020年高速公路路網(wǎng)規(guī)劃中“兩橫兩縱”的重要組成部分，全長261公里，項目建成后，將對改善廣西壯族自治區(qū)內(nèi)交通狀況、推動西部大開發(fā)建設(shè)、促進泛珠三角和大西南經(jīng)濟區(qū)交流、構(gòu)建東盟商圈和粵港澳大灣區(qū)建設(shè)等具有重大戰(zhàn)略意義。該項目具有跨度長、標段多、投資大、作業(yè)環(huán)境多變、管理體系不標準、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)大、流程復(fù)雜、信息斷鏈、協(xié)調(diào)困難等特點，鑒于此，項目建立了以“質(zhì)量-安全管理為核心、進度-成本管控為主線”的全過程信息集中管理模式。

二、荔玉路項目信息管理平臺構(gòu)成

荔玉路工程項目信息管理平臺由投資控制、試驗管理、質(zhì)量管理、進度管理、安全與人員管理、交通與征地拆遷管理、合同計劃管理、數(shù)據(jù)大屏、黨建之窗及電子檔案等模塊組成。平臺業(yè)務(wù)主要由PC端的項目管理系統(tǒng)、手機端的現(xiàn)場管理App、模型端的BIM展示平臺、設(shè)備端的施工監(jiān)控系統(tǒng)及大屏端的智慧決策駕駛艙五大業(yè)務(wù)系統(tǒng)組成。施工監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對現(xiàn)場試驗設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備以及各類現(xiàn)場作業(yè)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的智能化管理和決策提供數(shù)據(jù)支撐；投資、質(zhì)量、進度、安全、電子檔案等構(gòu)成了項目管理系統(tǒng)，為處理荔玉路項目的業(yè)務(wù)提供管控手段；現(xiàn)場管理App由質(zhì)量巡檢、安全巡檢和各項業(yè)務(wù)的上報、審批、預(yù)警等組成，為各項業(yè)務(wù)的高效管理提供便捷入口；智慧指揮調(diào)度平臺、數(shù)字化輔助決策平臺為業(yè)務(wù)管控各環(huán)節(jié)提供風(fēng)險防控預(yù)警和智能決策支持；將BIM可視化系統(tǒng)與項目管理系統(tǒng)進行業(yè)務(wù)互聯(lián)，通過運用BIM+GIS技術(shù)將各類信息進行有效組織和融合，實現(xiàn)可視化交底標準化施工。

（一）項目管理系統(tǒng)

項目管理信息系統(tǒng)可統(tǒng)計和輸出打印多項目、多標段、多業(yè)務(wù)模塊的報表，也可輸出可編輯電子文檔材料，且具備動態(tài)審批、電子流轉(zhuǎn)和痕跡化保存的功能。

圖1.項目管理系統(tǒng)首頁

該系統(tǒng)包含“企業(yè)黨建、試驗管理、質(zhì)量管理、投資控制、進度管理、安全管理、交通與征地拆遷管理、人員日志、竣工文件、工程決算”等業(yè)務(wù)處理功能模塊；項目應(yīng)用范圍包涵土建、機電、交安、綠化等類別，操作用戶包括業(yè)主（上級職能管理部門）、監(jiān)理、承包人等層級。通過管理信息系統(tǒng)可實現(xiàn)透明化管理，達到可監(jiān)督、可追溯、可考核的施工質(zhì)量動態(tài)管理目標。項目管理系統(tǒng)首頁如圖1所示。

（二）現(xiàn)場管理App系統(tǒng)

現(xiàn)場管理App系統(tǒng)根據(jù)分部、分項工程劃分上傳、查閱、下載對應(yīng)的工程圖紙、全天候全時段發(fā)起安全管理、質(zhì)量巡查、工序卡控、計量審核等事件，實現(xiàn)了從事后補錄整改到過程實測控制、智能化整改；從各方數(shù)據(jù)隔離到業(yè)主方、總承包、第三方監(jiān)理的數(shù)據(jù)無損傳遞，有效降低了溝通的時間成本、提高了多方協(xié)同管理效率。

（三）BIM可視化系統(tǒng)

通過運用BIM+GIS技術(shù)構(gòu)建BIM可視化系統(tǒng)，采用多媒體方式介紹項目基本情況，通過文字、圖片、視頻的講解，建立項目動態(tài)的圖片資料庫，便于隨時查閱項目各種關(guān)鍵節(jié)點、各工序留存下的痕跡資料。通過BIM技術(shù)以動畫的講解項目中關(guān)鍵施工工藝和工程特點，可更加形象生動地展示工程的重點和難點。

圖2.BIM可視化系統(tǒng)

在計劃管理中將進度結(jié)構(gòu)樹關(guān)聯(lián)BIM模型，并根據(jù)現(xiàn)場的施工臺賬在“沙盤模式”下錄入現(xiàn)場施工的實際進度，實現(xiàn)基于BIM三維可視化模式對施工進度進行對比分析，通過編制經(jīng)濟合理的進度計劃，及時監(jiān)測施工進度，并采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整，保證實現(xiàn)最優(yōu)工期。在現(xiàn)場管理App系統(tǒng)中進行巡查，及時發(fā)現(xiàn)安全、質(zhì)量、環(huán)保等問題，并將問題照片和對應(yīng)文字描述的巡查記錄上傳至BIM可視化系統(tǒng)，發(fā)起的事件均會在BIM模型中加以警示，直至整改完成后才會消失，以此形成閉環(huán)管理，同時做到過程留痕。BIM可視化系統(tǒng)如圖2所示。

（四）施工監(jiān)控系統(tǒng)

1.實驗室數(shù)據(jù)采集監(jiān)控

將壓力機、萬能機、馬歇爾試驗儀等儀器進行設(shè)備改造，通過RS232（或RS485）串口，直接讀取設(shè)備試驗數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)指標包括水泥混凝土的壓力，鋼筋的拉力、拉伸位移等；系統(tǒng)對自動采集的試驗數(shù)據(jù)進行分類統(tǒng)計、智能分析，智能判別異常試驗數(shù)據(jù)并進行實時預(yù)警。

2.預(yù)制場預(yù)應(yīng)力張拉監(jiān)控

對預(yù)制梁張拉設(shè)備的張拉力、鋼絞線伸長量等雙控指標數(shù)據(jù)進行實時自動采集，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)的云服務(wù)器進行實時監(jiān)控，同時根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)置的判定規(guī)則和閾值對現(xiàn)場張拉數(shù)據(jù)進行分析判斷和實時預(yù)警。通過綁定各工序的BIM模型，可形象準確地溯源每片梁各孔道的張拉詳情及驗收資料。

圖3.預(yù)應(yīng)力張拉監(jiān)控系統(tǒng)

3.拌和站數(shù)據(jù)采集監(jiān)控

當現(xiàn)場出現(xiàn)多重生產(chǎn)任務(wù)時，系統(tǒng)將會對任務(wù)進行自動排單，以保證現(xiàn)場有規(guī)律的進行生產(chǎn)。將地磅系統(tǒng)連入ERP，當倉庫進出材料時，系統(tǒng)會自動匯總形成大數(shù)據(jù)臺賬及圖表，減少了人工統(tǒng)計造成的錯漏等誤差。

通過在混凝土車上安裝GPS進行實時監(jiān)控。管理人員可通過系統(tǒng)實時顯示的車輛位置信息，合理安排罐車或泵車進一步控制澆筑時間。

實時統(tǒng)計庫存，通過系統(tǒng)遠程控制調(diào)整配合比，并根據(jù)配合比對每車的用量進行分析，形成精確的庫存數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)項目拌和站材料采購、混凝土生產(chǎn)、成本核算、庫存核算、運輸監(jiān)控、人力調(diào)配運行效率最大化，進一步提高管理人員對現(xiàn)場材料的管控能力。

4.視頻監(jiān)控

在重要施工區(qū)域或關(guān)鍵工程部位（特殊復(fù)雜橋梁、大型預(yù)制梁場、拌和站、集中辦公及生活區(qū)）設(shè)置24小時視頻監(jiān)控，讓管理人員通過平臺端隨時了解現(xiàn)場情況，進而快速調(diào)度現(xiàn)場施工。

5.智慧決策駕駛艙

建立智慧指揮調(diào)度平臺和數(shù)字化輔助決策平臺，依托大數(shù)據(jù)管控分析模型，對各項目管控要點進行系統(tǒng)性、趨勢性分析，實現(xiàn)高速公路建設(shè)管理的智能感知判斷和主動決策。荔玉高速公路建設(shè)工程數(shù)字化輔助決策平臺如圖4所示。

圖4.荔玉高速公路工程數(shù)字化輔助決策平臺

圖5.基于BIM+GIS的視頻監(jiān)控管理

在駕駛艙中融合工程現(xiàn)場的各類設(shè)備，如監(jiān)控視頻、車輛定位、人員定位等各類檢測設(shè)備，可以直觀掌握當前設(shè)備的分部位置，查看設(shè)備采集的各類信息，實時掌握現(xiàn)場施工的實際情況。智慧決策是工程建設(shè)過程的數(shù)據(jù)整合分析與預(yù)警的集成，通過智慧決策可以獲取項目的產(chǎn)值、進度、質(zhì)量安全、材料等信息，并可將相關(guān)數(shù)據(jù)可視化，以餅狀圖、柱狀圖等形式展現(xiàn)，便于實時全面掌握項目的關(guān)鍵信息，為項目的指揮決策提供依據(jù)。

三、結(jié)語

荔玉高速公路工程項目信息管理平臺基于JAVA語言進行編程設(shè)計，對項目業(yè)務(wù)管理的各模塊進行流程化、清單化管理，實現(xiàn)在信息化管理平臺上高效便捷查閱、填報和審批各項業(yè)務(wù)資料等功能。通過全線布置視頻監(jiān)控、試驗室監(jiān)控，實現(xiàn)施工現(xiàn)場可視化管理，提高項目應(yīng)急預(yù)警反應(yīng)速度，保證了項目施工的安全與質(zhì)量。同時通過項目建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)改造，布設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、BIM智慧沙盤系統(tǒng)、試驗室試驗儀器設(shè)備質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從而提升了各參建單位的溝通效率，提高了項目建設(shè)科學(xué)決策的能力和水平。

荔玉高速公路工程項目信息管理平臺的應(yīng)用可實現(xiàn)對高速公路建設(shè)項目安全精細化管控，達到扁平化管理要求；同時，動態(tài)化、精細化的質(zhì)量管控手段有助于打造集質(zhì)量保證、質(zhì)量策劃、質(zhì)量管理及統(tǒng)計分析為一體的質(zhì)量監(jiān)督體系，對推動整個廣西乃至全國的高速公路建設(shè)項目的信息化建設(shè)、對提升項目質(zhì)量安全監(jiān)管力度與決策指揮具有重要指導(dǎo)意義。