北京城市副中心建設(shè)工程協(xié)同管理平臺(tái)研究與應(yīng)用

白 晨 ，曾 勃，蘆建北，李帥勇，王全勇（.北京帕克國(guó)際工程咨詢股份有限公司， 北京 000；.北京城市副中心行政辦公區(qū)工程建設(shè)辦公室， 北京 07）

0 引 言

目前，工程項(xiàng)目監(jiān)理工作仍然采用原始的紙質(zhì)資料收集等比較落后的手段。隨著互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、大數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算的興起，只有采用信息化的方法，才能保證監(jiān)理工作的完全依法、依規(guī)的進(jìn)行。一方面通過信息化的管理，云存儲(chǔ)保證了具有重要?dú)v史價(jià)值的檔案資料不會(huì)丟失，查找方便快捷，監(jiān)理工程師可從中獲得寶貴的監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)，有利于不斷提高建設(shè)工程監(jiān)理工作水平；另一方面紙質(zhì)資料不能為工程建設(shè)過程中 BIM 的應(yīng)用及大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)支持。因此，在工程管理信息化快速發(fā)展的今天，工程資料電子化，勢(shì)在必行。

1 概 況

建設(shè)北京城市副中心是國(guó)家重大戰(zhàn)略，是京津冀協(xié)同發(fā)展的重要措施之一，其建設(shè)必須落實(shí)“世界眼光、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)特色、高點(diǎn)定位”的要求。北京城市副中心行政辦公區(qū)工程建設(shè)辦公室（以下簡(jiǎn)稱“工程建設(shè)辦”）于2016 年?duì)款^成立了“BIM+智慧建造”課題組，在行政辦公區(qū)開展基于 BIM 應(yīng)用的智慧建造研究。工程資料協(xié)同管理是建筑業(yè)從傳統(tǒng)管理方式向信息化、智能化管理轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)性工作之一，是智慧建造的重要組成部分。

本研究在此背景下立項(xiàng)，旨在將信息化方法滲入到工程項(xiàng)目管理的整個(gè)過程中，提高管理效率。平臺(tái)以工程項(xiàng)目為基本管理單元，以工程建設(shè)、施工、監(jiān)理單位的工程資料管理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，為各參建方依法履責(zé)提供數(shù)據(jù)支持，為工程項(xiàng)目指揮部及政府監(jiān)管部門的監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐和服務(wù)。

1.1 項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)

平臺(tái)的建設(shè)，不僅僅是軟件系統(tǒng)的研發(fā)與部署搭建，更重要的是根據(jù)實(shí)際的項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)、管理流程和管理方式，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的合理的配置，使得系統(tǒng)平臺(tái)在項(xiàng)目實(shí)施的整個(gè)過程中，能夠符合實(shí)際的組織結(jié)構(gòu)要求，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的管理流程，符合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際管理方式。項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 組織結(jié)構(gòu)圖

工程建設(shè)辦作為行政辦公區(qū)建設(shè)的牽頭單位，需要同時(shí)對(duì)多個(gè)項(xiàng)目實(shí)施嚴(yán)格的管控。每個(gè)項(xiàng)目的施工、監(jiān)理和設(shè)計(jì)單位都不同，因此在整個(gè)工程管理過程中，如何使用統(tǒng)一的工程管理規(guī)范及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行資料填報(bào)，如何在多個(gè)參建方之間及時(shí)有效地協(xié)同工作，如何授權(quán)共享并快速查詢資料，如何進(jìn)行安全、質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等方面是平臺(tái)需要解決的最大難題。

1.2 平臺(tái)設(shè)計(jì)理念

平臺(tái)的設(shè)計(jì)理念就是依托國(guó)家規(guī)范，以工程資料為核心，敦促各參建方依法履責(zé)；在線和智能填報(bào)資料，各方實(shí)時(shí)共享資料，智能穿透查詢資料，智能風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警；管理體現(xiàn)在工程資料形成的過程中，在管理的過程中逐步形成合法合規(guī)的工程電子資料。

系統(tǒng)采用 B/S 架構(gòu)，在線進(jìn)行工程檔案資料的編制和審閱，資料自動(dòng)歸檔后就不能再修改，保證資料的原始性、真實(shí)性、完整性和安全性；采用完整的權(quán)限控制管理手段，將每一卷電子化檔案的查閱權(quán)限精確控制到對(duì)應(yīng)的人和單位。資料提交、流轉(zhuǎn)和審批的時(shí)間及簽名等都在系統(tǒng)中留有記錄，工程電子資料的形成可以全過程跟蹤監(jiān)督。

2 平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

2.1 平臺(tái)整體架構(gòu)

根據(jù)上述思路，將協(xié)同平臺(tái)的建設(shè)與項(xiàng)目的實(shí)際管理流程及現(xiàn)場(chǎng)管理方式相結(jié)合，本著工程檔案的科學(xué)管理及工程資料編制可全過程跟蹤監(jiān)督的需求，設(shè)計(jì)了平臺(tái)整體架構(gòu)。平臺(tái)整體框架如圖2所示。

圖2 平臺(tái)整體架構(gòu)

針對(duì)不同層面的用戶分為 3 層。

（1）展示層主要實(shí)現(xiàn)將不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成并匯總展示在同一界面，以各種統(tǒng)計(jì)分析圖表及BIM模型等直觀性方式，展示整個(gè)區(qū)域的質(zhì)量控制和驗(yàn)收情況。

（2）管控層是核心，面向指揮部提供統(tǒng)一監(jiān)管預(yù)控界面，以工程建設(shè)、施工、監(jiān)理單位的工程資料管理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，為指揮部提供工程資料監(jiān)管支撐與服務(wù)。

（3）應(yīng)用層是項(xiàng)目部各參建單位使用的系統(tǒng)，包括電腦端和手機(jī)客戶端兩部分。主要由協(xié)同管理、物資檢驗(yàn)、質(zhì)量驗(yàn)收、見證取樣、監(jiān)理旁站、工程檢查、圖紙管理、人員管理、資料管理模塊組成。

2.2 平臺(tái)主要功能

平臺(tái)主要有協(xié)同管理、物資檢驗(yàn)、質(zhì)量驗(yàn)收、見證取樣、監(jiān)理旁站、工程檢查、資料管理幾個(gè)模塊。

2.2.1 協(xié)同管理-電子簽名流程審批（見表1）

表1 協(xié)同管理-電子簽名流程審批

2.2.2 物資檢驗(yàn)-拍照驗(yàn)收

物資檢驗(yàn)—拍照驗(yàn)收提供了供貨方物資進(jìn)場(chǎng)信息錄入接口，物資信息將自動(dòng)關(guān)聯(lián)到手持終端上，檢驗(yàn)員、監(jiān)理員對(duì)進(jìn)場(chǎng)物資進(jìn)行核查，需要見證的物資可自動(dòng)生成見證提醒。上傳復(fù)試報(bào)告后，物資報(bào)驗(yàn)過程資料將自動(dòng)歸檔，生成對(duì)應(yīng)的物資報(bào)驗(yàn)資料。對(duì)從物資初檢到批準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)全過程實(shí)施管控，進(jìn)場(chǎng)物資可全過程追溯。

2.2.3 質(zhì)量驗(yàn)收-自動(dòng)計(jì)算最小抽檢數(shù)量

質(zhì)量驗(yàn)收主要包含檢驗(yàn)批驗(yàn)收和隱蔽驗(yàn)收，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)施工部位，物資報(bào)驗(yàn)，檢驗(yàn)批，圖紙等的自動(dòng)關(guān)聯(lián)；按規(guī)范規(guī)定，根據(jù)檢驗(yàn)批容量自動(dòng)計(jì)算最小抽檢數(shù)量；輸入偏差值，自動(dòng)判斷是否合格；圖紙標(biāo)記檢查點(diǎn)可自動(dòng)生成原始記錄資料；檢查各方電子簽名確認(rèn)，檢查過程形成的文件將自動(dòng)同步上傳歸檔。

2.2.4 見證取樣-自動(dòng)計(jì)算取樣組數(shù)

系統(tǒng)可根據(jù)內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的取樣規(guī)則，根據(jù)進(jìn)場(chǎng)數(shù)量自動(dòng)計(jì)算取樣組數(shù)；監(jiān)理員填寫見證取樣信息，可穿透查看物資進(jìn)場(chǎng)信息、取樣、送檢、檢驗(yàn)報(bào)告，見證過程文件將自動(dòng)上傳歸檔。

2.2.5 監(jiān)理旁站-自動(dòng)記錄開始和結(jié)束時(shí)間

自動(dòng)記錄開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間；記錄監(jiān)理人員對(duì)關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量實(shí)施全過程的監(jiān)督活動(dòng)；可自動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)采集天氣情況，并將填寫信息模板化，便于提醒監(jiān)理員規(guī)范填寫；完成后的旁站記錄按設(shè)定的工作流程流轉(zhuǎn)、審批、自動(dòng)歸檔。

2.2.6 工程檢查-風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警及整改跟蹤統(tǒng)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)人員可以使用該模塊按規(guī)范要求開展日常、聯(lián)檢、周檢等檢查；現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工部位進(jìn)行檢查、拍照。對(duì)不合格項(xiàng)，APP 可自動(dòng)通知施工方進(jìn)行整改，然后由檢查人再次進(jìn)行復(fù)查；檢查過程形成的巡視記錄、整改記錄將自動(dòng)同步上傳歸檔并形成報(bào)告導(dǎo)出；檢查記錄也可以自動(dòng)形成監(jiān)理日記或施工日記。

2.2.7 資料管理-自動(dòng)生成臺(tái)賬及歸檔

主要包含基建文件管理、監(jiān)理資料管理、施工資料管理、安全資料管理、長(zhǎng)城杯、部分地標(biāo)和企標(biāo)的管理；系統(tǒng)對(duì)各參建方填報(bào)的工程檔案資料按照設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)歸檔，各方各自形成自己的工程資料電子檔案，同時(shí)形成整體的工程竣工資料檔案。

3 平臺(tái)運(yùn)行機(jī)制

平臺(tái)有工程建設(shè)辦、施工總承包方、分包方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方五個(gè)參與方。平臺(tái)采用B/S架構(gòu)，同時(shí)支持電腦和移動(dòng)端。甲方登錄平臺(tái)后，創(chuàng)建工程項(xiàng)目，添加項(xiàng)目的參建單位并分配各單位管理員賬號(hào)。各參建單位管理員，維護(hù)本單位的參建人員賬號(hào)、崗位及相關(guān)電子印章的分配。各方人員登錄后，根據(jù)自己的崗位進(jìn)行相關(guān)的工作?？蓮馁Y料模板庫(kù)中選擇資料表格，進(jìn)行填寫并上傳相關(guān)外來資料后，發(fā)起簽字審批流程；審批人使用電子簽名對(duì)資料進(jìn)行簽字，自動(dòng)生成簽字時(shí)間及資料臺(tái)賬表格；云服務(wù)器存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)，提取資料的業(yè)務(wù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，為風(fēng)險(xiǎn)控制及決策分析提供數(shù)據(jù)支撐。平臺(tái)運(yùn)行機(jī)制，如圖3 所示。

圖3 平臺(tái)運(yùn)行機(jī)制

4 應(yīng)用場(chǎng)景

4.1 工程檔案資料數(shù)字化，協(xié)同辦公科學(xué)管理

協(xié)同管理包括待辦、已辦、待發(fā)、已發(fā)和我的模板。項(xiàng)目人員可以根據(jù)自己的崗位和工作需要，隨時(shí)發(fā)起資料填報(bào)流程并進(jìn)行提交。相關(guān)審批人員可收到通知，從待辦中打開流程表單，進(jìn)行查看審批簽字。

資料在填報(bào)流轉(zhuǎn)審批簽字結(jié)束后，會(huì)自動(dòng)歸檔到歸檔資料目錄中。項(xiàng)目人員可以隨時(shí)查看權(quán)限范圍內(nèi)資料，可根據(jù)關(guān)鍵字模糊查詢，也可以通過資料展示列表中的關(guān)聯(lián)鏈接進(jìn)行資料穿透查詢，極大地方便了資料的查找。

4.2 移動(dòng)應(yīng)用，實(shí)時(shí)通知提醒，隨時(shí)審批簽字

資料的簽字審批支持手機(jī)客戶端的處理，提高施工現(xiàn)場(chǎng)的工作效率。

4.3 云計(jì)算，大數(shù)據(jù)分析

平臺(tái)可根據(jù)上傳的資料中的元數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析。例如，可根據(jù)物資報(bào)驗(yàn)資料按天、按周、按月匯總分析每個(gè)流水段、每種物資的進(jìn)場(chǎng)數(shù)量，再根據(jù)材料進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃數(shù)據(jù)比對(duì)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度延遲的預(yù)警。可以根據(jù)安全和質(zhì)量的檢查情況，對(duì)項(xiàng)目的安全和質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而對(duì)項(xiàng)目的安全和質(zhì)量進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，為項(xiàng)目的差別化管理提供數(shù)據(jù)支持。

4.4 互聯(lián)互通，關(guān)聯(lián)BIM進(jìn)行三維可視化展示

檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄、隱檢記錄、分項(xiàng)工程質(zhì)量驗(yàn)收記錄、分部（子分部）工程質(zhì)量驗(yàn)收記錄等，可附加或關(guān)聯(lián)到BIM相關(guān)模型元素上進(jìn)行三維可視化展示。

5 平臺(tái)創(chuàng)新點(diǎn)

5.1 資料管理模式創(chuàng)新，規(guī)范填報(bào)及資料間智能關(guān)聯(lián)穿透查詢

平臺(tái)通過設(shè)定好的規(guī)則規(guī)范用戶填寫資料的內(nèi)容，并且引導(dǎo)用戶在填報(bào)資料表單時(shí)，填寫或關(guān)聯(lián)相關(guān)的資料表單的關(guān)鍵信息，使系統(tǒng)在后臺(tái)能夠把這些有關(guān)系的資料進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以便在查詢資料時(shí)能夠快捷地進(jìn)行穿透查詢，快速找到相關(guān)信息。

5.2 工程管理模式創(chuàng)新，大數(shù)據(jù)智能風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

實(shí)現(xiàn)工程資料編制過程和結(jié)果的全過程跟蹤監(jiān)督，設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)即啟動(dòng)預(yù)警，通過網(wǎng)頁(yè)、短信和 APP推送的方式發(fā)出提醒；監(jiān)督部門可針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高、預(yù)警頻次高的工程項(xiàng)目要加大監(jiān)管力度，增加抽查、抽測(cè)的次數(shù)；手機(jī)拍攝的照片可以直接進(jìn)入對(duì)應(yīng)的檔案資料表格，避免人工拷貝編制。

5.3 資料安全模式創(chuàng)新，采用電子簽名防篡改、防泄漏

結(jié)合電子簽章技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的防篡改、信息的防泄漏和抗抵賴等。采用公鑰密碼技術(shù)和第三方電子認(rèn)證技術(shù)來生成可靠的電子簽名,保障用戶所簽署的檔案資料的電子簽章具有與紙質(zhì)合同相同的法律效力，被法律保護(hù)、不可被篡改、不能被否認(rèn)、不會(huì)被泄露。

5.4 資料歸檔模式創(chuàng)新，根據(jù)規(guī)范要求自動(dòng)生成歸檔目錄

工程檔案資料表單編制后，經(jīng)流轉(zhuǎn)并電子簽章，形成一份正式的歸檔文件。系統(tǒng)將此表單轉(zhuǎn)成文件終稿模式，并提取文件元數(shù)據(jù)，進(jìn)行自動(dòng)歸檔，保存到工程檔案數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)可自動(dòng)生成封面、卷內(nèi)目錄、備考表及封底，自動(dòng)按單位工程和分部分項(xiàng)組卷。自動(dòng)歸檔分為工程資料歸檔和其他文件歸檔。工程技術(shù)資料歸檔符合國(guó)家規(guī)范關(guān)于電子歸檔的規(guī)定。其他文件（包括安全資料）歸檔，就是按本部門內(nèi)控的歸檔要求，按文件類別、時(shí)間順序進(jìn)行排序，建立目錄。

6 結(jié) 語(yǔ)

目前，平臺(tái)已上線運(yùn)行，在以下方面需要繼續(xù)研究。

工程建設(shè)辦及相關(guān)單位在平臺(tái)上完成工作的同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總和連通，減少二次填報(bào)，進(jìn)一步豐富接口，與市場(chǎng)上主流的現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)連通，提升平臺(tái)的兼容性。

大數(shù)據(jù)應(yīng)用亟待提高。首先是副中心信息化建設(shè)仍需強(qiáng)化，努力實(shí)現(xiàn)數(shù)字化全覆蓋；其次是還需要增強(qiáng)數(shù)據(jù)的共享與融合，消除數(shù)據(jù)孤島，打破信息煙囪；最后要實(shí)現(xiàn)與場(chǎng)景的深度融合，挖掘出各類數(shù)據(jù)的潛在應(yīng)用價(jià)值。