基于BIM技术的高速公路机电项目管理平台设计.pdf
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1、0引言在国家“创新驱动”战略、“一带一路”倡议及“交通强国”目标的引导下,交通行业正积极推进技术改革及模式创新。BIM 技术在国内外工程建设项目管理中发挥了积极的作用,其应用范围的扩大和研究深度的延伸使工程项目智能化管理水平逐步提高1。BIM技术在我国的发展还处于初级阶段,在技术标准、核心软件和人才储备等方面仍有许多不足之处,面对迫切的行业技术需求,如何将BIM技术应用于工程项目全生命周期,是交通领域当前的研究热点。宋战平等2以银西铁路环县隧道为依托,将BIM技术引入隧道工程的全生命周期管理中,为构建隧道工程全生命周期一体化管理提供了指导。万世付等3从BIM平台的比选到工程建设的设计、施工、运
2、维阶段,研究BIM技术在隧道工程全生命周期的应用路线,并且将其用于实际工程中。冯瑾等4提出基于BIM技术的桥梁工程全生命周期一体化的技术框架和一般性应用流程,以某实际工程为例,分阶段阐述具体的实施步骤和关键点。王庆贺等5集成应用云计算、物联网及BIM技术,构建适用于桥梁全生命周期的BIM信息管理平台,解决了桥梁全生命周期内可视化程度低、数据信息整合困难等问题。目前,交通领域的BIM技术研究和成果主要在桥梁、隧道工程领域,在高速路机电工程领域仍处于理论分析和探讨阶段。本文对高速公路机电项目管理平台功能需求进行分析,提出一种以BIM模型为载体,以信息技术为手段的全面、高效的项目管理体系;设计了平台
3、的总体框架、技术架构和数据流结构,并且介绍平台的应用场景和应用情况。1需求分析1.1存在问题当前机电项目施工管理过程存在的问题主要有以下几点。(1)施工标准化、规范化无法有效落实。由于高速公路机电工程具有多样性、复杂性的特点,已有的高速公路土建施工信息化管理系统难以延伸至机电工程项目,信息化的缺失导致机电工程管理落后。工程施工参与方多、协调量大,物资、设备等资源投入强度高,文档、照片等数据生成量大,这些问题造成施工管理强度高、任务重,使管理难度不断增大6。(2)业务信息孤岛效应严重。当前,公路机电项目实施过程的各个关键环节信息化数据缺乏有效链接,业务数据关联不足,一线业务人员工作数据采集方式缺
4、乏便利性。(3)缺乏精确、可视、可靠的信息服务。缺乏对施工进度、施工安全、施工质量等问题的管理和把控,基于BIM技术的高速公路机电项目管理平台设计*朱其义,韩秭婧(广西交科集团有限公司,广西 南宁 530007)摘要:随着我国工程项目建设规模的不断扩大,工程项目建设的复杂程度与日俱增。传统项目管理模式难以实现进度、成本、质量、安全等信息的高效传递与集成。文章在进行需求分析的基础上,提出一种基于BIM建筑信息模型技术的高速公路机电项目管理平台,阐述该平台的设计思路和主要模块功能,并且总结该平台的应用场景,以期为高速公路机电工程项目管理提供参考。关键词:BIM技术;高速公路机电工程;项目管理平台;
5、智慧工地中图分类号:U415文献标识码:A文章编号:1674-0688(2023)08-0025-04*交通运输部2021年度交通运输行业重点科技项目“高速公路机电工程全生命周期管理BIM技术研究与应用”(2021-ZD2-052)。【作者简介】朱其义,男,广西博白人,任职于广西交科集团有限公司,高级工程师,从事高速公路智能交通工程设计、施工、科研及机电产品研发等工作;韩秭婧,女,广西合浦人,任职于广西交科集团有限公司,助理工程师,从事高速公路智能交通领域计算机软件技术开发工作。【引用本文】朱其义,韩秭婧.基于BIM技术的高速公路机电项目管理平台设计 J.企业科技与发展,2023(8):25-
6、28.企业科技创新朱其义,韩秭婧.基于BIM技术的高速公路机电项目管理平台设计25缺少手机端与PC端互通、适应多情景使用的信息化管理系统,各个项目组文档未能统一规范,缺少对项目施工数据进行采集、集成与分析等信息化处理的办法,对工程实施过程的业务数据缺少可视化的展示手段。(4)项目施工现场缺乏有效、安全的监控手段。机电项目施工现场环境和人员构成复杂,存在施工地点分散、施工安全管理难、文明施工监管难、人员管理难、调查取证难等问题,容易造成安全事故和质量问题。1.2预期目标针对以上问题,本文提出搭建一个基于BIM技术,以信息化方式为主导,实现数据高效采集与统一利用的高速公路机电项目管理平台。平台期望
7、实现的目标如下。(1)接入BIM模型数据。将BIM模型数据接入研发的施工综合管理应用系统云平台,结合BIM数据共享及更新、BIM模型数据轻量化等技术,实现全生命周期可视化管理。(2)提供机电设计和软件开发服务。研发基于BIM技术的公路机电施工管理系统,适应高速公路机电项目设计、施工、维护和运营管理的需要,提供定制化开发。(3)开展试点应用并形成解决方案。将研究成果应用于实际项目中,根据试用反馈不断完善系统,形成一种高速公路机电设备全生命周期管理的整体解决方案。通过试点效应,将成果推广应用到其他项目管理中。(4)实现施工现场安全监控。通过集成施工现场视频监控系统,提升工程安全文明施工管理水平,为
8、高标准、高质量地完成工程提供先进的科技手段和强有力的技术保障。2平台设计2.1总体框架高速公路机电项目管理平台基于 BIM 核心技术,结合GIS(数字化地理信息系统)、大数据、5G网络、云计算、人工智能、北斗导航、数字孪生等功能要素,提出包含进度、综合、质量、安全、档案、计量支付、物资、考核等子系统高度集成的项目管理平台建设方案。基于BIM 技术的高速公路机电项目管理平台架构分为用户接入层、运行支持层、数据展示层、业务应用层、中间件支撑层、技术支撑层、基础数据层7个层级(主要功能见表1),平台具有灵活性、易维护性等特点。平台总体框架如图1所示。表1平台系统层级划分及主要功能序号1234567平
9、台层级用户接入层运行支持层数据展示层业务应用层中间件支撑层技术支撑层基础数据层主要功能提供用户交互功能提供运行交互支持提供数据信息展示提供常用业务模块提供系统配置支持提供核心技术支持提供基础数据支持用户接入层运行支持层数据展示层业务应用层中间件支撑层移动端网页端可视大屏HTTPS/网关负载均衡BIM展示数字驾驶舱视频监控决策分析进度管理档案管理考核管理安全管理质量管理物资管理综合管理计量支付用户鉴权安全保障体系标准规范体系基础数据基础数据层技术支撑层流程引擎外部共享数据集成开发5G数字孪生大数据BIMdocker(应用容器引擎)MQ(消息队列)MySOL(数据库管理系统)Redis(远程字典服
10、务)GIS(地理信息系统)图1平台总体架构平台主要采用 B/S架构(浏览器/服务器模式)。服务端使用Java语言开发,整体架构使用SpringBoot软件搭建并管理整个平台,以MySQL数据库作为系统数据库存储数据,持久层框架使用MyBatis开源项目,服务器使用 Thymeleaf 模板引擎;客户端采用“HTML+CSS+JavaScript”编写,应用 bootstrap做布局,使用 bootstrap-table 做表格数据展示,系统使用bootstrap-select控件与jQuery插件。平台引入 4G/5G 实时播放施工现场视频,监测企业科技与发展,2023年,第8期,总第502期
11、26施工情况;引入BIM模型建立公路模型,实现三维技术交底、可视化进度及安全管控、施工人员定位等功能,将施工过程中的资料与BIM模型结合,提供支撑项目工程管理数字化建造与运营所需的数据支撑及工程应用服务。2.2功能要点高速公路机电项目管理平台的目标是对机电项目实施过程的全生命周期进行信息化、智能化的管控,系统主要包括11项功能(如图2所示)。(1)BIM引擎。以BIM模型为载体,实现各生产环节数据共享和更新,实现机电项目全过程BIM可视化标准管理,为高速公路机电系统提供精确、可视、可靠的信息服务。服务内容包括BIM模型查看、BIM计划模拟、BIM进度演示、项目漫游、施工动态、危险源定位、人员定
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