基于標準化理念的橋梁工程量自動動態(tài)匯總方法探究

王世法 汪軍 喬科

（1.四川成綿蒼巴高速公路有限責(zé)任公司成都分公司，四川 成都 610041 2.四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610041）

一、引言

當(dāng)前，公路工程信息化建設(shè)正處于高速發(fā)展期，標準化及精細化管理成為發(fā)展趨勢。標準化建設(shè)是信息化建設(shè)的重中之重，目前公路工程行業(yè)標準化研究工作雖已取得了一定的進展，但仍有很多標準化工作需要研究、完善及應(yīng)用。

橋梁設(shè)計因其橋型較多，構(gòu)件類型繁多，表達方式各異，造成橋梁工程量輸入統(tǒng)計較為復(fù)雜。目前依靠人工填報方式已不滿足信息化建設(shè)要求，應(yīng)采用信息化技術(shù)編制工程數(shù)量和工程數(shù)量表，提升勘察設(shè)計質(zhì)量，節(jié)省設(shè)計師時間，以便其從事更多創(chuàng)造性的工作，也是推動公路設(shè)計成果標準化的一種方式。[1,2]

本文以Excel作為數(shù)據(jù)儲存及傳遞載體，以VBA作為開發(fā)手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)標準化，進而實現(xiàn)工程量動態(tài)匯總。通過進一步研究，可將本文的實現(xiàn)方法擴展為基于云端的協(xié)同系統(tǒng)研發(fā)，實現(xiàn)更多專業(yè)，更多應(yīng)用場景的工程量匯總。

二、標準化建設(shè)

設(shè)計工程量包括設(shè)計工程量體系、設(shè)計工程量表格體系和設(shè)計工程量編碼體系。本文著重從工程量體系的工程量分部分項對象標準化、工程量名稱標準化及工程量表格標準化入手，探討標準化建設(shè)[3]。

（一）分部分項對象標準化

分部分項對象標準化首先研究橋梁的結(jié)構(gòu)形式，并根據(jù)專業(yè)特點及應(yīng)用需求對橋梁工程的部件及構(gòu)件類型實現(xiàn)標準化分類。分類時可依據(jù)《信息分類和編碼的基本原則與方法》，以科學(xué)性、系統(tǒng)性、可擴延性、兼容性、綜合實用性等為原則[4]，本文建議引用《公路工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標準》分類成果作為橋梁工程量計算分部分項對象分類依據(jù)。

表1 對象分類標準化示例

對象分類成果在工程量表格中體現(xiàn)為行表頭，在匯總不同類型工程對象的工程數(shù)量時，應(yīng)配置對象類型的排列順序規(guī)則，控制工程量匯總時行表頭順序。分部分項對象標準化在分類的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)工程特點及應(yīng)用需求建立滿足描述工程數(shù)量的分部分項對象[5]，以構(gòu)件作為工程量統(tǒng)計的最小單元。

（二）工程量名稱標準化

工程量名稱標準化是指建立統(tǒng)一的工程量名稱數(shù)據(jù)庫，包括工程量所涉及的工程材料、工程工藝等。工程材料指混凝土、鋼筋等以物質(zhì)形式消耗的有形實體，工程量名稱描述工程材料時應(yīng)包括材料類別、材料規(guī)格、詳細參數(shù)等信息，如C40混凝土可采用兩級表達，表示材料類別為混凝土，材料規(guī)格（標號）為C40；L30×3可采用三級表達，表示材料種類為型鋼，類別為角鋼，詳細參數(shù)（截面規(guī)格）30mm×3mm。工程工藝指清表、鑿毛等施工時不直接消耗有形實體材料但產(chǎn)生工作量的工作，應(yīng)包括工作類別、工作明細，與工程材料相似，工程工藝也可采用多級表達。本文為簡化處理工程量名稱均按兩級表達。

工程量名稱在工程量表格中體現(xiàn)為列表頭，在匯總不同工程量名稱對應(yīng)的工程數(shù)量時，應(yīng)配置工程量名稱的排列順序規(guī)則，控制工程量匯總時的列表頭順序。

（三）工程量表格標準化

設(shè)計工程量表格體系包括設(shè)計各個階段的工程量表格，本文表格標準化主要針對匯總表格的行表頭及列表頭的內(nèi)容。橋梁工程量匯總表行表頭表達工程量的統(tǒng)計對象（分部分項）及參數(shù)，列表頭表達工程量的名稱及計量單位。為簡化處理，本文行表頭僅表達工程對象分部及分項。

（四）小結(jié)

基礎(chǔ)性標準化應(yīng)盡可能與已有標準化工作共同推進，在共享標準基礎(chǔ)上擴展，如本文所述對象標準化、工程量名稱標準化、計量單位標準化可與信息模型標準化共同推進[6,7]，避免采用不同標準描述相同對象。在有條件的情況下，可將標準化建設(shè)成果做成基于云端協(xié)同的標準庫，供相應(yīng)的業(yè)務(wù)需求調(diào)用。

三、工程量異構(gòu)數(shù)據(jù)標準化及集中化

當(dāng)前橋梁工程量數(shù)據(jù)異構(gòu)主要體現(xiàn)為分項工程量表格表達內(nèi)容不一致，不同來源的工程量數(shù)據(jù)對同類分項工程量表格表達不一致，不同類別分項工程表對的工程表達習(xí)慣不一致。本文調(diào)研了多個設(shè)計機構(gòu)，人為因素造成表達方式不一致的問題較為嚴重，而各個設(shè)計軟件雖然輸出標準不統(tǒng)一，但各軟件通過信息化手段實質(zhì)上形成了一定的自身標準化，可被后續(xù)信息化手段識別。系梁工程量表編制時鋼筋與混凝土工程量數(shù)據(jù)異構(gòu)表現(xiàn)如表3所示。

表3 分項工程量表

在標準化需求明確情況下，異構(gòu)數(shù)據(jù)標準化的關(guān)鍵在與異構(gòu)數(shù)據(jù)中獲取標準化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所需要的數(shù)據(jù)，當(dāng)存在數(shù)據(jù)缺失時，應(yīng)根據(jù)具體的標準化手段及數(shù)據(jù)特征選擇恰當(dāng)方式補充，比如在分項工程量表中補充或在異構(gòu)數(shù)據(jù)標準化過程中補充等。

（一）異構(gòu)數(shù)據(jù)標準化

異構(gòu)數(shù)據(jù)標準化的目的是解決實際工作中分項工程工程量表形態(tài)各異難以直接匯總的問題，其以單文件動態(tài)引用處理為主。工程設(shè)計中，分項工程量表通常是以二維矩陣形態(tài)表達，如表4所示，一行數(shù)據(jù)表達一個工程量名稱的工程量信息，表格列數(shù)據(jù)表達該工程量名稱的參數(shù)。異構(gòu)數(shù)據(jù)標準化能識別上述設(shè)計圖中所有的工程量信息，在分項工程量表編制時作動態(tài)引用。

表4 分項工程量表標準化處理

表3所示標準化分項工程量表是將表2設(shè)計分項工程量表作標準化處理，異構(gòu)數(shù)據(jù)標準化除了完成了工程量表形態(tài)轉(zhuǎn)換外，還對存儲區(qū)作了標準化約定，為分散數(shù)據(jù)集中化奠定基礎(chǔ)。

表2 簡化的工程量匯總標準表格示意

（二）分散數(shù)據(jù)集中化

分散數(shù)據(jù)集中化的目的是解決實際設(shè)計工作中分項工程量表分散的問題。通過對分散數(shù)據(jù)作集中化處理，實現(xiàn)分散數(shù)據(jù)在一張“工程量分表”中表達如表5所示匯總項目包含所有分項工程量表，并規(guī)定數(shù)據(jù)儲存區(qū)域標準化要求。分散數(shù)據(jù)集中化處理以多文件處理為主，依據(jù)存儲標準化約定，遍歷項目文件夾下所有A1格已被設(shè)定“WAUTO”的Excel文件工作表，讀取分部類別、分項類別、分項名稱、設(shè)計方案、工程量/材料、明細/規(guī)格、計量單位、工程量，并與原始表格保持數(shù)據(jù)動態(tài)關(guān)聯(lián)。

表5 分項工程量表集中化處理

（三）小結(jié)

工程量異構(gòu)數(shù)據(jù)標準化及集中化是在標準化建設(shè)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)項目數(shù)據(jù)處理，作為自動動態(tài)匯總的基礎(chǔ)。

四、自動動態(tài)匯總實現(xiàn)

項目“工程量分表”經(jīng)標準化處理后,工程量信息均以結(jié)構(gòu)化且動態(tài)引用方式呈現(xiàn)，動態(tài)匯總的關(guān)鍵是在實現(xiàn)分項工程量表異構(gòu)數(shù)據(jù)標準化及分散數(shù)據(jù)集中化的基礎(chǔ)上，多條件篩選統(tǒng)計所有分項工程量的數(shù)據(jù)。

（一）工程量匯總表格建立

根據(jù)工程量表格標準化規(guī)則，結(jié)合工程量名稱排序規(guī)則及對象分類排序規(guī)則，通過VBA二次開發(fā)編寫代碼，遍歷“工程量分表”所有數(shù)據(jù)，將工程量名稱與分部分項分別作為列表頭及行表頭，構(gòu)成工程量匯總表，簡稱“工程量總表”，如表6所示。

（二）工程量自動動態(tài)匯總

sumifs函數(shù)的語法格式=sumifs(sum_range,criteria_range1,criteria1,[criteria_range2,criteria2],...)，其含義為=sumifs（實際求和區(qū)域，第一個條件區(qū)域，第一個對應(yīng)的求和條件，第二個條件區(qū)域，第二個對應(yīng)的求和條件……）。用VBA編寫代碼遍歷工程量匯總表數(shù)據(jù)區(qū)域（圖1陰影部分），每一個單元格匯總函數(shù)均根據(jù)“工程量分表”，由工程量名稱及分部分項兩組條件篩選匯總，自動寫入每個單元格的匯總函數(shù)表達式。在sumifs()函數(shù)中，以表中H列為求和區(qū)域；A列及B列作為分部分項求和條件區(qū)域，行表頭作為分部分項求和條件值；E列及F列作為工程量名稱求和條件區(qū)域，列表頭所對應(yīng)的工程量名稱項作為求和條件值，求和數(shù)值為0時，顯示為空白，求和數(shù)值非0時，顯示求和數(shù)據(jù)，匯總結(jié)果如表6所示。

表6 工程量表動態(tài)匯總結(jié)果

五、結(jié)語

本文從標準化理念出發(fā)，從對象標準化、工程量名稱標準化、計量單位標準化、計量表格標準化角度探討工程量相關(guān)標準化建設(shè)，以Excel作為工程量總表動態(tài)匯總的數(shù)據(jù)載體，以VBA二次開發(fā)實現(xiàn)兩次數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了分項工程量表之間、工程量分表與分項工程量表之間的動態(tài)引用，最終實現(xiàn)了工程量自動動態(tài)匯總，并在項目中得到檢驗。

基于標準化理念的工程量總表自動動態(tài)匯總的主要特點有：標準化理念指導(dǎo)下的工程量匯總可推動設(shè)計成果標準化，為工程量應(yīng)用奠定一定基礎(chǔ)；標準化匯總可采用數(shù)據(jù)庫或Excel作為數(shù)據(jù)載體，通過開發(fā)相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)自動匯總，極大提高了工作效率；標準化的工程量均可實現(xiàn)動態(tài)引用，有利于數(shù)據(jù)動態(tài)修改及結(jié)果追溯；通過程序自動化，減少了人工干預(yù)，提高了工程量匯總的準確性。在本文研究基礎(chǔ)上，通過上述思路擴展工程量表格標準化規(guī)則，進一步引入統(tǒng)計參數(shù)及詳細的工程量名稱描述，可實現(xiàn)對不同需求的橋梁工程量數(shù)據(jù)動態(tài)匯總，并可向道路、隧道等專業(yè)擴展，以實現(xiàn)公路工程量表自動動態(tài)匯總。