面向?qū)ο蠛头?wù)的橋梁工程信息管理平臺(tái)研究與實(shí)踐

伍 軍，宋 林，王步云，趙邦國(guó)，趙夕國(guó)

(1. 中國(guó)中鐵股份有限公司，北京 100039；2. 中南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410075；3. 中鐵云網(wǎng)信息科技有限公司，北京 100039；4. 中鐵四局集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230023)

橋梁作為道路交通工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和樞紐工程，在綜合交通的建設(shè)和發(fā)展中具有重要的作用。同時(shí)，橋梁也是服務(wù)于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施[1]。

近40年，中國(guó)橋梁工程無(wú)論在建設(shè)體量還是科技水平上，均已躋身世界前列[2]。圖1給出了2009—2018年我國(guó)公路橋梁的發(fā)展趨勢(shì)，橋梁總數(shù)量從61萬(wàn)增加至85萬(wàn)座，我國(guó)公路橋梁無(wú)論從數(shù)量上還是從橋梁長(zhǎng)度上均呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)[3-12]。

圖1 我國(guó)公路橋梁發(fā)展趨勢(shì)Fig. 1 Trend of highway bridge in China

與房建工程不同，橋梁工程等線性工程具有點(diǎn)多、面廣、線長(zhǎng)且離散性大等特點(diǎn)，導(dǎo)致開(kāi)放環(huán)境組織多級(jí)分散、協(xié)同管理難、數(shù)據(jù)多元異構(gòu)等問(wèn)題，同時(shí)橋梁工程在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維階段的相關(guān)信息繁雜且存儲(chǔ)分散，傳統(tǒng)的紙質(zhì)、二維層級(jí)管理模式已不能滿足橋梁工程的全生命周期信息管理和我國(guó)智慧交通建設(shè)的需求[13-16]。近些年，建筑信息模型 (building information modeling,BIM)、地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS)等信息化技術(shù)已逐步引入橋梁工程，并在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維階段得到了推廣應(yīng)用[17-19]。然而，BIM等信息化技術(shù)在橋梁工程建設(shè)的應(yīng)用中仍偏重于某一具體階段或某一功能，并未得到深度集成和拓展，基于BIM的智慧工地、智慧建造等平臺(tái)沒(méi)有較好集成企業(yè)和層級(jí)管理，應(yīng)用多為模型和數(shù)據(jù)的展示。

本文以橋梁工程信息化應(yīng)用研究現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，對(duì)面向?qū)ο蟆⑦^(guò)程及BIM等技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，構(gòu)建了面向?qū)ο蠛头?wù)的橋梁工程信息管理平臺(tái)，探索BIM的價(jià)值功能。

1 橋梁工程信息化應(yīng)用研究現(xiàn)狀

1.1 BIM技術(shù)應(yīng)用對(duì)象

我國(guó)在《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中指出，BIM技術(shù)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程各相關(guān)方的協(xié)同工作和信息共享[20]。受限于BIM建模方式、管理模式、應(yīng)用方法等要素，設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各個(gè)階段難以完全獲得所需的有價(jià)值的信息。

1.2 BIM應(yīng)用軟件

BIM技術(shù)在橋梁工程建設(shè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用離不開(kāi)BIM軟件，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上仍以Revit、CATIA和Bentley等國(guó)外建模軟件為主，其中Revit的應(yīng)用最為廣泛[21-23]。國(guó)內(nèi)BIM軟件開(kāi)發(fā)多集中于建造和施工平臺(tái)的搭建，代表性的企業(yè)有魯班、廣聯(lián)達(dá)、鴻業(yè)等，但不具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BIM核心建模軟件[24]。

1.3 基于BIM的信息化應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM技術(shù)是提升工程建設(shè)信息化水平的重要手段，國(guó)內(nèi)側(cè)重于應(yīng)用研究，包括正向協(xié)同設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)、碰撞檢查、虛擬建造、進(jìn)度管理等方面，其中以施工階段的應(yīng)用最為廣泛，而在運(yùn)維階段的應(yīng)用還處于探索階段[25-27]。

在施工階段，一方面，橋梁工程復(fù)雜、多態(tài)，設(shè)計(jì)階段的BIM模型所提供的材料用量以及工程量與實(shí)際存在出入，BIM難以有效應(yīng)用于材料管理、成本控制以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警等方面，導(dǎo)致其在橋梁工程中的作用不能充分發(fā)揮。另一方面，建造階段的工程信息管理平臺(tái)多應(yīng)用于具體項(xiàng)目，而與公司管理和業(yè)務(wù)系統(tǒng)相互獨(dú)立，主數(shù)據(jù)、編碼、接口不統(tǒng)一，影響企業(yè)的管理協(xié)同、信息共享和科學(xué)決策。

1.4 基于BIM+GIS的橋梁工程信息化應(yīng)用

GIS的概念最早由加拿大測(cè)量學(xué)家Tomlinson于20世紀(jì)60年代提出[28]，而后逐步發(fā)展到三維地理信息系統(tǒng)(3DGIS)。利用BIM與GIS之間在信息管理、空間分析等功能方面的重疊，相關(guān)學(xué)者將二者進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)了BIM+GIS技術(shù)在建筑工程多領(lǐng)域的協(xié)同深化應(yīng)用[29-31]。然而，BIM+GIS技術(shù)在工程應(yīng)用方面仍存在以下不足：

(1) 與實(shí)際工程結(jié)合不夠緊密，工程建設(shè)信息不能很好地融入BIM+GIS信息化平臺(tái)。

(2) BIM模型包含了工程全壽命周期的數(shù)據(jù)信息，海量數(shù)據(jù)在GIS中的整合和調(diào)取，需要相應(yīng)的優(yōu)化算法相匹配。

(3) 市場(chǎng)上BIM應(yīng)用軟件繁雜，BIM模型向GIS通用格式轉(zhuǎn)換存在信息丟失等問(wèn)題，在一定程度上阻礙了BIM和GIS的融合發(fā)展。

2 橋梁工程信息管理平臺(tái)構(gòu)建研究

針對(duì)橋梁等線性工程點(diǎn)多、面廣、線長(zhǎng)且離散性大等特點(diǎn)，融合BIM+GIS技術(shù)，搭建信息管理平臺(tái)。

2.1 信息化管理平臺(tái)開(kāi)發(fā)方法及規(guī)則

基于開(kāi)放環(huán)境組織多級(jí)分散、協(xié)同管理難的問(wèn)題，采用面向?qū)ο蠛头?wù)的架構(gòu)，將預(yù)制生產(chǎn)、進(jìn)度、技術(shù)和安全管理等封裝為一個(gè)個(gè)服務(wù)，使應(yīng)用模塊化，功能可以按需加載開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)、修改和擴(kuò)展。不同服務(wù)的數(shù)據(jù)通過(guò)微服務(wù)架構(gòu)內(nèi)部協(xié)議直接交互，無(wú)需開(kāi)發(fā)新的接口，無(wú)關(guān)語(yǔ)言、平臺(tái)限制，可以適應(yīng)不同環(huán)境以及不同需要的數(shù)據(jù)共享，服務(wù)之間交互方式更靈活。

面向服務(wù)的架構(gòu)(service-oriented architecture,SOA)，以微服務(wù)為代表，可將功能應(yīng)用模塊(即服務(wù))進(jìn)行拆分，并通過(guò)定義接口和協(xié)議將模塊聯(lián)系起來(lái)。

面向?qū)ο蟮木幊趟枷?object-oriented programming, OOP)，是以建立模型體現(xiàn)抽象思維過(guò)程和面向?qū)ο蟮姆椒?，可以解釋多樣的企業(yè)管理和復(fù)雜工程問(wèn)題，基于抽象的“對(duì)象”，通過(guò)信息交互實(shí)現(xiàn)“過(guò)程”管理。

工程建設(shè)中人的活動(dòng)、事件的發(fā)生、對(duì)象的產(chǎn)生與消失，隨時(shí)間延續(xù)的過(guò)程，企業(yè)的組織管理、項(xiàng)目管理可抽象為人、事、物3個(gè)維度，以人為核心，包括管理者、項(xiàng)目管理者、業(yè)務(wù)主角、勞務(wù)人員等；以事為核心，例如業(yè)務(wù)用例、系統(tǒng)用例、進(jìn)度管理、成本管控等；以物為核心，例如物資、設(shè)備、構(gòu)件、實(shí)體等[32]。

圍繞人、事、物3個(gè)維度，建立“SOA+OOP”的兩面向方法：

(1) 現(xiàn)實(shí)世界映射到對(duì)象世界，即現(xiàn)實(shí)工程的項(xiàng)目管理到業(yè)務(wù)模型，基于統(tǒng)一建模語(yǔ)言(unified modeling language, UML)，通過(guò)視圖將現(xiàn)實(shí)工程的人、事、物、規(guī)則用對(duì)象型語(yǔ)言描述，由用例驅(qū)動(dòng)完成管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。

(2) 對(duì)象世界描述現(xiàn)實(shí)世界，即業(yè)務(wù)模型到概念模型，業(yè)務(wù)用“實(shí)體”、“控制”、“邊界”等固定的元素描述，將現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)“抽象”封裝為“包”、“組件”。

(3) 具體工程環(huán)境和條件下的“實(shí)例”化，即概念模型到設(shè)計(jì)模型，由JAVA類、EJB(enterprise java beans)技術(shù)等構(gòu)成對(duì)象世界的行為。

(4) 集成接口、數(shù)據(jù)庫(kù)、程序和模塊，由用例驅(qū)動(dòng)完成面向服務(wù)的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，參與者通過(guò)信息化管理平臺(tái)輔助工程管理，實(shí)現(xiàn)管理協(xié)同、信息共享和數(shù)據(jù)決策。

2.2 基于BIM技術(shù)的集成原則

基于數(shù)據(jù)多元異構(gòu)問(wèn)題，信息化管理平臺(tái)集成原則如下：

(1) 融合BIM和GIS[33]，綜合分析模型信息、地理信息、環(huán)境信息等，分類建立統(tǒng)一規(guī)范和轉(zhuǎn)換規(guī)則，從宏觀和微觀層面提升信息化在前期策劃、工程管理中的應(yīng)用價(jià)值。

(2) BIM是信息的載體，以構(gòu)件樹(shù)為對(duì)象，在信息化管理平臺(tái)的框架下集成模型、圖形算法和管理邏輯，拓寬BIM的應(yīng)用。

(3) 應(yīng)用IDM (information delivery manual)、MVD (model view definition)等標(biāo)準(zhǔn)，將信息交互需求按IFC (industry foundation classes)數(shù)據(jù)格式在軟件中實(shí)現(xiàn)[34]，構(gòu)建管理平臺(tái)時(shí)集成編碼規(guī)范、模型標(biāo)準(zhǔn)、圖形信息等。

(4) 結(jié)合工程管理痛點(diǎn)或需求，提高BIM建模精度、優(yōu)化核心算法，進(jìn)一步提高材料控制、隱蔽工程計(jì)量等精度，有利于工程施工成本和質(zhì)量控制。

3 應(yīng)用實(shí)踐

3.1 工程概況

新建徐鹽鐵路鹽城特大橋位于江蘇北部，主橋新洋港斜拉橋采用(72.0+96.0+312.0+96.0+72.0) m連續(xù)鋼桁梁斜拉橋，長(zhǎng)度650.6 m。主墩鉆孔樁直徑2.0 m，樁長(zhǎng)106.0 m、108.0 m；塔高(從塔座底面算起)為128.5 m，橋梁三維效果如圖2所示。

圖2 鹽城特大橋三維效果圖Fig. 2 3D effect picture of the Yancheng bridge

3.2 面向?qū)ο蠛头?wù)的橋梁工程信息管理平臺(tái)

依托鹽城特大橋工程，以生產(chǎn)、資源、技術(shù)管理和智能制造為對(duì)象，采用微服務(wù)架構(gòu)，統(tǒng)一開(kāi)發(fā)環(huán)境，制定信息字典標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)主數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一組織機(jī)構(gòu)、人員角色及權(quán)限。創(chuàng)建信息交互模板為各個(gè)子系統(tǒng)快速共享數(shù)據(jù)，引入主數(shù)據(jù)中心橋梁工程EBS構(gòu)件樹(shù)，建設(shè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，規(guī)范數(shù)據(jù)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步為用戶提供豐富、便捷的大數(shù)據(jù)服務(wù)，如圖3所示。

圖3 功能架構(gòu)Fig. 3 Service-oriented architecture

平臺(tái)采用Spring Cloud微服務(wù)架構(gòu)，搭建1平臺(tái)+1構(gòu)件樹(shù)+N應(yīng)用體系，用戶以構(gòu)件樹(shù)為操作對(duì)象(圖4)，現(xiàn)場(chǎng)管理信息均掛接到構(gòu)件樹(shù)上，數(shù)據(jù)共享應(yīng)用于各部門、各專業(yè)、各模塊，不同模塊根據(jù)管理職能要求是高聚合的，模塊之間通過(guò)微服務(wù)架構(gòu)內(nèi)部協(xié)議相互共享數(shù)據(jù)。

圖4 構(gòu)件樹(shù)應(yīng)用Fig. 4 Application of the component tree

軟件架構(gòu)包括展示層、業(yè)務(wù)層(包括邏輯層、實(shí)體層)和數(shù)據(jù)庫(kù)層(包括數(shù)據(jù)控制和數(shù)據(jù)庫(kù))3大層。以BIM+GIS為展示層，以圍繞人、事、物等3個(gè)維度的管理流程和規(guī)則為業(yè)務(wù)層，以海量、多態(tài)、異構(gòu)的圖形和信息為數(shù)據(jù)庫(kù)層，如圖5所示。

圖5 技術(shù)架構(gòu)Fig. 5 Technical framework

在BIM+GIS展示層，數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛，通過(guò)數(shù)據(jù)規(guī)范和轉(zhuǎn)化規(guī)則，將BIM、傾斜攝影[35]、影像、矢量數(shù)據(jù)等分類建立統(tǒng)一規(guī)范和轉(zhuǎn)換規(guī)則，形成統(tǒng)一的LOD (levels of detail)層次模型，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)換工具，將傾斜攝影、BIM等不同格式導(dǎo)入平臺(tái)，統(tǒng)一管理和展示圖形文件資源和信息。在使用過(guò)程中，屬性數(shù)據(jù)掛接到構(gòu)件樹(shù)上，實(shí)現(xiàn)模型構(gòu)件與構(gòu)件屬性一一對(duì)應(yīng)，模型成為信息的載體。

在業(yè)務(wù)層，以現(xiàn)場(chǎng)管理需求為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯和流程，以構(gòu)件樹(shù)為對(duì)象，利用BIM、GIS和圖形引擎的軟件開(kāi)發(fā)工具包(software development kit，SDK)，封裝質(zhì)量管理、設(shè)備管理、監(jiān)測(cè)管理、征地拆遷、土方測(cè)量等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)三維空間分析和應(yīng)用。

在數(shù)據(jù)庫(kù)層，基于數(shù)模分離技術(shù)，將模型數(shù)據(jù)以非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存儲(chǔ)，屬性數(shù)據(jù)以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的方式存儲(chǔ)。

3.3 信息管理平臺(tái)應(yīng)用

依托鹽城特大橋工程，主要開(kāi)展3個(gè)階段、6項(xiàng)功能的應(yīng)用：前期策劃階段，服務(wù)于技術(shù)管理的大臨規(guī)劃和征地拆遷；智能制造階段，服務(wù)于智能制造的預(yù)制構(gòu)件智能生產(chǎn)管理；智慧建造階段，服務(wù)于生產(chǎn)和技術(shù)管理的進(jìn)度管理、作業(yè)指導(dǎo)書、在線監(jiān)測(cè)等方面。

3.3.1 前期策劃階段

(1) 大臨規(guī)劃(圖6)。主要以便線、便橋、預(yù)制場(chǎng)、混凝土拌合站、臨電等為對(duì)象，按設(shè)備、材料、用電管理規(guī)則建立對(duì)象與工程、環(huán)境的映射聯(lián)系。利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，快速創(chuàng)建工程周邊環(huán)境模型，集成于GIS+BIM展示層，在計(jì)算機(jī)中以三維可視化場(chǎng)景虛擬映射施工現(xiàn)場(chǎng)，交互操作生成大臨工程、線路走向、位置等，得出管理規(guī)則需要的信息(如填挖方量)，實(shí)現(xiàn)土方、資源統(tǒng)一調(diào)配，提升大臨工程布局的合理性。

圖6 大臨規(guī)劃Fig. 6 Planning of temporary construction

(2) 征地拆遷(圖7)。在線性工程中，征地拆遷是影響工程項(xiàng)目實(shí)施的主要因素之一。針對(duì)征地拆遷的管理，通過(guò)BIM+GIS展示層，集成管理地理信息、環(huán)境數(shù)據(jù)和BIM模型，動(dòng)態(tài)了解施工紅線內(nèi)房屋、電線、管線等征拆信息，直觀反映新建結(jié)構(gòu)物與既有建筑物的位置關(guān)系，自動(dòng)判斷影響工程進(jìn)度的關(guān)鍵征拆對(duì)象，有效減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)間及勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)在業(yè)務(wù)邏輯層處理管理征拆工作，根據(jù)征拆管理規(guī)則，可視化表達(dá)進(jìn)度情況，統(tǒng)籌安排施工順序，避免因征拆不及時(shí)導(dǎo)致工期滯后情況發(fā)生。

圖7 征地拆遷應(yīng)用Fig. 7 Application of the land expropriation system

3.3.2 智能制造階段

(1) 預(yù)制構(gòu)件智能生產(chǎn)管理。以預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)管理為對(duì)象、以BIM技術(shù)為核心、以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)、以生產(chǎn)指揮中心為載體，重構(gòu)管理規(guī)則和數(shù)據(jù)采集方式，開(kāi)發(fā)了預(yù)制構(gòu)件智能生產(chǎn)系統(tǒng)，在生產(chǎn)排程方面，結(jié)合工序模板、臺(tái)座信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)智能排程，工序任務(wù)智能傳遞，降低工裝占用周期。在物料管控方面，以任務(wù)排產(chǎn)為主線，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)物資計(jì)劃自動(dòng)生成、物資追溯可視化展示、庫(kù)存需求對(duì)比及時(shí)預(yù)警。在質(zhì)量監(jiān)管方面，將傳統(tǒng)的質(zhì)量管理從線下轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上，采集預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中的試驗(yàn)室、攪拌站、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管控?cái)?shù)據(jù)電子化管理。同時(shí)，應(yīng)用無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(radio frequency identification，RFID)、二維碼、BIM輕量化等技術(shù)[36]，預(yù)制構(gòu)件智能生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、構(gòu)件狀態(tài)信息共享、BIM可視化管理，如圖8所示。

圖8 預(yù)制構(gòu)件智能生產(chǎn)系統(tǒng)Fig. 8 Intelligent production system of the prefabricated part

(2) 鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化加工功能模塊。以預(yù)制鋼構(gòu)件為子對(duì)象，融合BIM與數(shù)字加工技術(shù)，在預(yù)制構(gòu)件智能生產(chǎn)系統(tǒng)增加鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化加工功能模塊，在設(shè)計(jì)階段的BIM模型上提取構(gòu)件的屬性信息、可加工信息等，調(diào)用物料庫(kù)存信息排版套料，輸入并驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)加工設(shè)備，實(shí)現(xiàn)鋼構(gòu)件的自動(dòng)化加工，提高加工效率、精度，如圖9和圖10所示。

圖9 鋼結(jié)構(gòu)BIM模型Fig. 9 BIM model of the steel structure

圖10 自動(dòng)套料Fig. 1 0 Automatic jacking

3.3.3 智慧建造階段

(1) 進(jìn)度管理系統(tǒng)。其分為宏觀、微觀2個(gè)層次，宏觀以時(shí)間為對(duì)象的進(jìn)度管理，微觀以構(gòu)件為對(duì)象的狀態(tài)管理。

宏觀的時(shí)間進(jìn)度管理，以主數(shù)據(jù)中心橋梁工程EBS構(gòu)件樹(shù)為交互操作對(duì)象，編制的進(jìn)度計(jì)劃、語(yǔ)義字典等信息通過(guò)接口傳遞給進(jìn)度管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度的實(shí)時(shí)對(duì)比分析和管理，見(jiàn)圖11所示。

圖11 進(jìn)度管理系統(tǒng)Fig. 1 1 Progress management system

微觀的構(gòu)件狀態(tài)管理，以構(gòu)件為對(duì)象，二維碼為載體，從原材管理、工藝設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)入庫(kù)、發(fā)貨管理、物流跟蹤、收貨驗(yàn)收、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方面實(shí)現(xiàn)多部門協(xié)同管理，讓管理人員準(zhǔn)確掌握鋼構(gòu)件的實(shí)時(shí)狀態(tài)，實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)至施工進(jìn)度，提高進(jìn)度管理的工作效率和準(zhǔn)確率。

(2) 3D作業(yè)指導(dǎo)書系統(tǒng)。其為指導(dǎo)施工的重要技術(shù)文件。以工序作業(yè)為對(duì)象，利用BIM技術(shù)可視化、模擬性、優(yōu)化性等特點(diǎn)，以工藝流程、資源配置、作業(yè)參數(shù)、質(zhì)量控制為核心，研發(fā)了3D作業(yè)指導(dǎo)書系統(tǒng)。

3D作業(yè)指導(dǎo)書系統(tǒng)以接口的形式集成于信息管理平臺(tái)的技術(shù)管理模塊，提供直觀交底、過(guò)程模擬、對(duì)象化交互操作等服務(wù)，見(jiàn)圖12所示。

(3) 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在信息管理平臺(tái)的安全管理中集成在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其支持多項(xiàng)目、多工點(diǎn)、多業(yè)務(wù)安全監(jiān)測(cè)，如圖13所示。利用物聯(lián)網(wǎng)與藍(lán)牙傳輸模式將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆破脚_(tái)，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)即時(shí)得出監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)橋梁施工階段工程結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警分析，為建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工等單位提供實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)支撐。

圖12 3D作業(yè)指導(dǎo)書系統(tǒng)Fig. 1 2 3D operation instruction system

圖13 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)Fig. 1 3 On-line monitoring system

4 結(jié) 論

(1) 提出“SOA+OOP”的兩面向方法，構(gòu)建了面向?qū)ο蠛头?wù)的橋梁工程信息管理平臺(tái)。

(2) 信息管理平臺(tái)以人、事、物(構(gòu)件)為對(duì)象，將線性工程工作流程化、規(guī)則化，通過(guò)線上管理業(yè)務(wù)和工程數(shù)據(jù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)輔助項(xiàng)目管理與決策。

(3) 基于微服務(wù)架構(gòu)、面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，融合BIM、GIS技術(shù)，為解決線性工程中開(kāi)放環(huán)境組織多級(jí)分散、協(xié)同管理難、數(shù)據(jù)多元異構(gòu)等問(wèn)題提供了一種有效手段。

(4) 依托實(shí)際工程，融合BIM+GIS、無(wú)人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，基于橋梁工程信息管理平臺(tái)開(kāi)展了三階段、六功能的實(shí)踐應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了前期策劃、制造階段、建造階段數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用和協(xié)同共享，為橋梁等線性工程的數(shù)字化管理提供了借鑒。