汪軍 何剛 喬科 劉勇 白皓 唐浩

（1.四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610041；2.四川高速公路建設(shè)開發(fā)集團有限公司，四川 成都 610041）

近年來，隨著數(shù)字經(jīng)濟快速發(fā)展，數(shù)字化進程在各行業(yè)領(lǐng)域中不斷推進，公路工程建設(shè)也逐步開始采用各種數(shù)字化技術(shù)，從粗放式管理走向精細化管理。本文以施工管理主要目標之一的進度管理為切入點，論述基于“BIM+GIS”數(shù)據(jù)共享的工程建設(shè)進度管理。

一、進度管理共享數(shù)據(jù)鏈構(gòu)建

公路工程各類信息化系統(tǒng)中存在諸多足以支撐進度管理的狀態(tài)數(shù)據(jù)，而從其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)中獲取進度數(shù)據(jù)需要建立數(shù)據(jù)共享通道。數(shù)據(jù)共享通道包括空間數(shù)據(jù)、EBS-WBS數(shù)據(jù)鏈形成的共享數(shù)據(jù)鏈?？臻g數(shù)據(jù)為通過共享業(yè)務(wù)系統(tǒng)在空間區(qū)域?qū)嵤┑臓顟B(tài)記錄，主要指包括征地拆遷在內(nèi)面向空間位置開展業(yè)務(wù)管理的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。EBS-WBS數(shù)據(jù)鏈指公路工程數(shù)字化管理中，以工程對象（EBS）及分部分項（WBS）為中心且相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)關(guān)系構(gòu)建的數(shù)據(jù)鏈[1]，保證工程對象體系在數(shù)字化管理中的穩(wěn)定性、唯一性、有效性及可共享性，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)均通過EBS-WBS數(shù)據(jù)鏈實施數(shù)字化管理，從而保證進度管理能夠通過數(shù)據(jù)鏈獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)，也保證整個工程數(shù)字化管理中各模塊數(shù)據(jù)間的共享性及互通性。

圖1 EBS-WBS數(shù)據(jù)鏈關(guān)系示意圖

進度管理建立EBS數(shù)據(jù)、WBS數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)三者間關(guān)系，將施工狀態(tài)數(shù)據(jù)通過直接或間接方式自動匯集到EBS對象，表達工程施工狀態(tài)。

二、工程進度數(shù)據(jù)自動采集

（一）征地拆遷進度

征地拆遷是高速公路建設(shè)中重要基礎(chǔ)工作之一,也是高速公路建設(shè)難點,直接影響高速公路工程建設(shè)進度[1]。隨著信息化與數(shù)字化推進，基于“BIM+GIS”的征地拆遷管理系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)[3][4]，可通過征地拆遷計劃、拆遷進度等數(shù)據(jù)管理永久征地、臨時征地等元素。本文在上述基于征地拆遷單一元素的管理外，通過GIS和BIM分別管理征拆區(qū)域和工程結(jié)構(gòu)的空間坐標，利用空間坐標關(guān)系構(gòu)建征拆區(qū)域與工程結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)，綁定征地拆遷進度與工程建設(shè)計劃進度，既可根據(jù)工程結(jié)構(gòu)物施工進度預(yù)警征拆進度，也可根據(jù)征拆進度合理安排工程建設(shè)計劃，避免征拆進度與工程建設(shè)進度數(shù)據(jù)不同步造成不合理的計劃安排。

（二）計劃管理

根據(jù)工程施工組織計劃，依托BIM模型動態(tài)建立現(xiàn)場施工周計劃及月計劃，實現(xiàn)施工計劃管理可視化?；凇癇IM+GIS”的計劃管理可實現(xiàn)施工計劃仿真模擬，分析并優(yōu)化計劃可行性，配合其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可驗證施工計劃與多種外部資源的匹配性，包括施工計劃、征拆計劃與進度的匹配性、資源需求強度與生產(chǎn)供應(yīng)的匹配度，從而優(yōu)化施工計劃、征拆計劃、資源采購計劃，以及生產(chǎn)設(shè)備與場地規(guī)劃等施工組織計劃。同時，結(jié)合BIM可引入信息化技術(shù)，基于案例推理、知識庫、計劃模板、遺傳算法、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等[5]，可實現(xiàn)進度計劃自動生成，大幅提高施工組織計劃排布效率及準確率。計劃管理的排布為進度管理數(shù)據(jù)提供重要時間節(jié)點。

（三）質(zhì)量檢驗與評定狀態(tài)

公路工程構(gòu)件施工通常分為多個工序，每個工序通過WBS實施工序報檢、質(zhì)量評定等，工序報檢及質(zhì)量評定的數(shù)據(jù)真實有效地記錄工程施工痕跡，通過EBS-WBS數(shù)據(jù)鏈向進度管理提供實時施工狀態(tài)，同時可通過整個施工過程中質(zhì)量檢驗與評定，追蹤構(gòu)件的完整施工狀態(tài)。

（四）計量狀態(tài)

完成質(zhì)量評定并合格的構(gòu)件符合計量條件，工程計量系統(tǒng)獲取構(gòu)件滿足計量條件后實施計量工作，計量可依需求根據(jù)EBS或WBS開展，進度管理可通過EBS或WBS直接或間接獲取相應(yīng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。

三、形象進度展示

基于“BIM+GIS”的形象進度管理可實時展示動態(tài)施工進度，通常采用構(gòu)件顯隱、著色等方式獨立或綜合表達形象進度，工程構(gòu)件施工狀態(tài)數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)共享通道從征地拆遷、計劃管理、質(zhì)量檢驗與評定、計量管理等業(yè)務(wù)系統(tǒng)中獲取，形成完整進度狀態(tài)顯示。

無記錄構(gòu)件作為原始狀態(tài)，表達為灰色；已編制施工計劃的構(gòu)件狀態(tài)為計劃中，表達為黃色；第一道工序已實施質(zhì)量檢驗的構(gòu)件進入施工中狀態(tài)，表達為紫色；構(gòu)件關(guān)聯(lián)的所有分項工程均已完成質(zhì)量檢驗時，定義為已完工，表達為橙色；構(gòu)件對應(yīng)的分項工程完成質(zhì)檢評定時，定義為待計量，表達為藍色；構(gòu)件對應(yīng)計量工作已完成時定義為已計量，表達為綠色。而征拆進度與施工計劃進度沖突觸發(fā)預(yù)警狀態(tài)時，構(gòu)件設(shè)置為紅色表示異常。結(jié)合工程形象進度展示，項目業(yè)主及施工單位可對工程進度狀態(tài)實現(xiàn)進度分析，對出現(xiàn)偏差的工程進度實施干預(yù)，保證公路工程建設(shè)的順利推進。

四、結(jié)語

本文以進度管理為工程管理切入點，建立數(shù)據(jù)共享通道，從征地拆遷、計劃管理、工序報檢、質(zhì)量管理、計量管理等業(yè)務(wù)管理中獲取數(shù)據(jù)，自動并實時通過“BIM+GIS”匯集進度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)直觀可視化的進度展示，提供第一手進度數(shù)據(jù)，支撐工程管理建設(shè)者進度決策。