工程項(xiàng)目信息管理平臺(tái)在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用

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(jiǎn)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(zhǎng)261公里，項(xiàng)目建成后，將對(duì)改善廣西壯族自治區(qū)內(nèi)交通狀況、推動(dòng)西部大開(kāi)發(fā)建設(shè)、促進(jìn)泛珠三角和大西南經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目具有跨度長(zhǎng)、標(biāo)段多、投資大、作業(yè)環(huán)境多變、管理體系不標(biāo)準(zhǔn)、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(diǎn)，鑒于此，項(xiàng)目建立了以“質(zhì)量-安全管理為核心、進(jìn)度-成本管控為主線”的全過(guò)程信息集中管理模式。

二、荔玉路項(xiàng)目信息管理平臺(tái)構(gòu)成

荔玉路工程項(xiàng)目信息管理平臺(tái)由投資控制、試驗(yàn)管理、質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、安全與人員管理、交通與征地拆遷管理、合同計(jì)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(tái)業(yè)務(wù)主要由PC端的項(xiàng)目管理系統(tǒng)、手機(jī)端的現(xiàn)場(chǎng)管理App、模型端的BIM展示平臺(tái)、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(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備以及各類現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)度、安全、電子檔案等構(gòu)成了項(xiàng)目管理系統(tǒng)，為處理荔玉路項(xiàng)目的業(yè)務(wù)提供管控手段；現(xiàn)場(chǎng)管理App由質(zhì)量巡檢、安全巡檢和各項(xiàng)業(yè)務(wù)的上報(bào)、審批、預(yù)警等組成，為各項(xiàng)業(yè)務(wù)的高效管理提供便捷入口；智慧指揮調(diào)度平臺(tái)、數(shù)字化輔助決策平臺(tái)為業(yè)務(wù)管控各環(huán)節(jié)提供風(fēng)險(xiǎn)防控預(yù)警和智能決策支持；將BIM可視化系統(tǒng)與項(xiàng)目管理系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)互聯(lián)，通過(guò)運(yùn)用BIM+GIS技術(shù)將各類信息進(jìn)行有效組織和融合，實(shí)現(xiàn)可視化交底標(biāo)準(zhǔn)化施工。

（一）項(xiàng)目管理系統(tǒng)

項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)可統(tǒng)計(jì)和輸出打印多項(xiàng)目、多標(biāo)段、多業(yè)務(wù)模塊的報(bào)表，也可輸出可編輯電子文檔材料，且具備動(dòng)態(tài)審批、電子流轉(zhuǎn)和痕跡化保存的功能。

圖1.項(xiàng)目管理系統(tǒng)首頁(yè)

該系統(tǒng)包含“企業(yè)黨建、試驗(yàn)管理、質(zhì)量管理、投資控制、進(jìn)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(xiàng)目應(yīng)用范圍包涵土建、機(jī)電、交安、綠化等類別，操作用戶包括業(yè)主（上級(jí)職能管理部門）、監(jiān)理、承包人等層級(jí)。通過(guò)管理信息系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)透明化管理，達(dá)到可監(jiān)督、可追溯、可考核的施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理目標(biāo)。項(xiàng)目管理系統(tǒng)首頁(yè)如圖1所示。

（二）現(xiàn)場(chǎng)管理App系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)管理App系統(tǒng)根據(jù)分部、分項(xiàng)工程劃分上傳、查閱、下載對(duì)應(yīng)的工程圖紙、全天候全時(shí)段發(fā)起安全管理、質(zhì)量巡查、工序卡控、計(jì)量審核等事件，實(shí)現(xiàn)了從事后補(bǔ)錄整改到過(guò)程實(shí)測(cè)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(wú)損傳遞，有效降低了溝通的時(shí)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(guò)運(yùn)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(xiàng)目基本情況，通過(guò)文字、圖片、視頻的講解，建立項(xiàng)目動(dòng)態(tài)的圖片資料庫(kù)，便于隨時(shí)查閱項(xiàng)目各種關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、各工序留存下的痕跡資料。通過(guò)BIM技術(shù)以動(dòng)畫的講解項(xiàng)目中關(guān)鍵施工工藝和工程特點(diǎn)，可更加形象生動(dòng)地展示工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

圖2.BIM可視化系統(tǒng)

在計(jì)劃管理中將進(jìn)度結(jié)構(gòu)樹(shù)關(guān)聯(lián)BIM模型，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工臺(tái)賬在“沙盤模式”下錄入現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)基于BIM三維可視化模式對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)編制經(jīng)濟(jì)合理的進(jìn)度計(jì)劃，及時(shí)監(jiān)測(cè)施工進(jìn)度，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整，保證實(shí)現(xiàn)最優(yōu)工期。在現(xiàn)場(chǎng)管理App系統(tǒng)中進(jìn)行巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全、質(zhì)量、環(huán)保等問(wèn)題，并將問(wèn)題照片和對(duì)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(huì)在BIM模型中加以警示，直至整改完成后才會(huì)消失，以此形成閉環(huán)管理，同時(shí)做到過(guò)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(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)采集監(jiān)控

將壓力機(jī)、萬(wàn)能機(jī)、馬歇爾試驗(yàn)儀等儀器進(jìn)行設(shè)備改造，通過(guò)RS232（或RS485）串口，直接讀取設(shè)備試驗(yàn)數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)指標(biāo)包括水泥混凝土的壓力，鋼筋的拉力、拉伸位移等；系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)、智能分析，智能判別異常試驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警。

2.預(yù)制場(chǎng)預(yù)應(yīng)力張拉監(jiān)控

對(duì)預(yù)制梁張拉設(shè)備的張拉力、鋼絞線伸長(zhǎng)量等雙控指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)采集，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動(dòng)將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)的云服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)置的判定規(guī)則和閾值對(duì)現(xiàn)場(chǎng)張拉數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷和實(shí)時(shí)預(yù)警。通過(guò)綁定各工序的BIM模型，可形象準(zhǔn)確地溯源每片梁各孔道的張拉詳情及驗(yàn)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(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)多重生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)對(duì)任務(wù)進(jìn)行自動(dòng)排單，以保證現(xiàn)場(chǎng)有規(guī)律的進(jìn)行生產(chǎn)。將地磅系統(tǒng)連入ERP，當(dāng)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)出材料時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)匯總形成大數(shù)據(jù)臺(tái)賬及圖表，減少了人工統(tǒng)計(jì)造成的錯(cuò)漏等誤差。

通過(guò)在混凝土車上安裝GPS進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。管理人員可通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示的車輛位置信息，合理安排罐車或泵車進(jìn)一步控制澆筑時(shí)間。

實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)庫(kù)存，通過(guò)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制調(diào)整配合比，并根據(jù)配合比對(duì)每車的用量進(jìn)行分析，形成精確的庫(kù)存數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目拌和站材料采購(gòu)、混凝土生產(chǎn)、成本核算、庫(kù)存核算、運(yùn)輸監(jiān)控、人力調(diào)配運(yùn)行效率最大化，進(jìn)一步提高管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)、拌和站、集中辦公及生活區(qū)）設(shè)置24小時(shí)視頻監(jiān)控，讓管理人員通過(guò)平臺(tái)端隨時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)而快速調(diào)度現(xiàn)場(chǎng)施工。

5.智慧決策駕駛艙

建立智慧指揮調(diào)度平臺(tái)和數(shù)字化輔助決策平臺(tái)，依托大數(shù)據(jù)管控分析模型，對(duì)各項(xiàng)目管控要點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性、趨勢(shì)性分析，實(shí)現(xiàn)高速公路建設(shè)管理的智能感知判斷和主動(dòng)決策。荔玉高速公路建設(shè)工程數(shù)字化輔助決策平臺(tái)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(tái)

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(chǎng)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(cè)設(shè)備，可以直觀掌握當(dāng)前設(shè)備的分部位置，查看設(shè)備采集的各類信息，實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況。智慧決策是工程建設(shè)過(guò)程的數(shù)據(jù)整合分析與預(yù)警的集成，通過(guò)智慧決策可以獲取項(xiàng)目的產(chǎn)值、進(jìn)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(shí)時(shí)全面掌握項(xiàng)目的關(guān)鍵信息，為項(xiàng)目的指揮決策提供依據(jù)。

三、結(jié)語(yǔ)

荔玉高速公路工程項(xiàng)目信息管理平臺(tái)基于JAVA語(yǔ)言進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，對(duì)項(xiàng)目業(yè)務(wù)管理的各模塊進(jìn)行流程化、清單化管理，實(shí)現(xiàn)在信息化管理平臺(tái)上高效便捷查閱、填報(bào)和審批各項(xiàng)業(yè)務(wù)資料等功能。通過(guò)全線布置視頻監(jiān)控、試驗(yàn)室監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)可視化管理，提高項(xiàng)目應(yīng)急預(yù)警反應(yīng)速度，保證了項(xiàng)目施工的安全與質(zhì)量。同時(shí)通過(guò)項(xiàng)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(yàn)室試驗(yàn)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(xiàng)目建設(shè)科學(xué)決策的能力和水平。

荔玉高速公路工程項(xiàng)目信息管理平臺(tái)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路建設(shè)項(xiàng)目安全精細(xì)化管控，達(dá)到扁平化管理要求；同時(shí)，動(dòng)態(tài)化、精細(xì)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(jì)分析為一體的質(zhì)量監(jiān)督體系，對(duì)推動(dòng)整個(gè)廣西乃至全國(guó)的高速公路建設(shè)項(xiàng)目的信息化建設(shè)、對(duì)提升項(xiàng)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。