構建基于BIM技術的過江通道信息管理平臺

信息化是培育交通運輸發展新動力的重要引擎,是新時期實現交通行業產業升級和交通強國戰略的重要支撐。交通信息化建設將本著“統籌規劃、資源共享、應用主導、面向市場、安全可靠、務求實效”的基本方針,利用現代信息技術,實施產業結構調整,實現交通產業升級。BIM技術作為一種全新的理念,涉及工程項目從規劃、設計、施工到運營維護全生命周期的技術和管理創新,近幾年在公路工程領域的應用取得了迅猛發展,為公路工程建設的信息化、可視化管理注入了新的發展動力,是實現交通信息化的有效手段。
BIM技術現狀與發展趨勢
BIM技術于2002年進入中國,目前在工程建設領域應用BIM已經成為主流,建筑、鐵路等領域均已將BIM列為行業主要發展方向,并初步建立了行業標準體系。公路交通領域BIM技術應用推廣相對滯后,交通運輸部在2016年將BIM技術列為十個重大技術方向之首,并在2017年底發布指導意見,全面推進BIM技術在公路水運工程中的應用。目前,利用BIM建模與模型應用技術,發揮BIM模型的三維可視化優勢,對工程進行圖紙復核、碰撞檢查、模擬驗證、協調性檢驗、可視化技術交底等,已在公路工程建設領域得到了廣泛應用,提升了工程的建造水平,為實現工程的精益建造提供了技術支撐。在工程管理中,如何利用BIM技術的數據協同共享優勢,通過BIM與云計算、智能設備、大數據、物聯網等先進信息技術的集成應用,搭建基于BIM的工程建設信息協同管理平臺,集成數據,達到信息共享、管理協同、提質增效的目的,為實現工程精益管理提供技術支持,是深度體現BIM應用價值和“BIM+”特點的重要方面,是BIM技術應用的主要發展趨勢。

平臺設計開發
平臺需求南京新一輪城市規劃中將建設的9條過江通道具有建設起點高、工程規模大、結構控制性因素多、環保要求嚴、社會關注度高等特點,其建設過程是現代工程科學技術綜合運用的集中體現。因此,應用BIM+互聯網、大數據、云計算等技術,實現信息高效共享協同;以信息化手段改變工程參建各方的交互方式和工作管理模式,持續改進工程質量、進度、成本,是工程實現“精致、平安、環保、智慧”建設目標的重要支撐。

建設目標

以工程管理需求為導向,基于“BIM+互聯網”打造一個信息高效共享的項目協同工作平臺,并適配多種終端(手機APP、Web、PC)。同時,借助信息管理平臺,規范參建各方日常工作,促進工程管理標準化、規范化、精細化。在此基礎上,通過統一編碼體系、模型標準和數據格式,使信息數據便于集成、管理、更新、維護、擴展,并可快速檢索、調用、傳輸、統計、分析,以及在項目建養全過程中的高效傳遞與共享。

技術路線

基于BIM技術的過江通道工程信息管理平臺(以下簡稱“過江通道信息管理平臺”)的設計開發分為兩條主線:一條主線采用常規的軟件開發流程,通過調研與需求分析,明確平臺開發需求后開展概要設計、詳細設計、開發測試等工作,完成平臺Web、APP端的開發;另一條主線通過建立帶編碼的BIM模型,并導入基于GIS的系統平臺,利用編碼實現模型與平臺數據的關聯,完成PC端開發。

設計開發技術路線
平臺通過給工程分部分項設立統一編碼,關聯數據采集端(Web、App)和模型展示端,使得數據能夠形象地展示到模型端。Web端和App端設計上采用一套數據庫,通過App端可以更便捷、更精準地集現場實時數據。通過Web端給出各種數據分析。數據匯總到一套數據庫內,通過分部分項編碼傳遞給PC模型進行展示。平臺架構與功能

過江通道信息管理平臺在業務功能上分為項目協同管理、項目資源動態管理和項目綜合管理三個層面。

平臺架構與功能
其中,項目協同管理主要面向宏觀業務,實現對項目進度、質量、安全、環保等的整體管控,質量、安全、環保的隱患排查,以及各項業務的協同管理,是項目管理的展現端,可通過PC、Web或APP等多種方式實現;項目資源動態管理主要面向生產要素管理,包括人員、材料、設施設備、監控監測等要素,體現優化組織和資源優化配置,同時為項目協同管理提供底層要素資料;項目綜合管理主要實現對通知、會議、日報月報、組織架構、文件、圖紙的管理與協同,以及質量、安全、環保、勞動競賽及履約情況的考核。
平臺技術特點
基于BIM技術的交互共享與協同管理建設工程具有資料文檔多、溝通協調會議多、工程建設數據多的“三多”特點,參建各方業務對接異常頻繁,溝通效率差,對協同管理需求強烈。傳統的信息化系統業務專業性強、功能單一,系統數量多,相互不關聯,協同性差,容易形成信息孤島。本平臺以模型為介質,將質量、進度、安全等信息關聯到BIM構件,串聯工程建設過程中各類碎片信息,實現不同類型數據的交互共享,擴展了數據分析的維度。通過對不同工程業務和管理系統的整合,確保了數據來源的唯一性,奠定了數據協同和管理協同的基礎。

在數據協同方面,不同類型數據的關聯可以帶來更多維度的統計分析,如在分析工程進度的滯后原因時,就可以將關聯的質量問題、班組能力、材料供應、機械設備狀況等信息進行綜合考慮和評估;在管理協同方面,通過不同業務數據的交互共享,實現對施工環節的控制和展現,如質量三檢的完成是進行工序報驗的前提,工序報驗的結果又作為工程實際進度統計的唯一數據來源。

工程管理精細化

過江通道信息管理平臺針對品質工程“強化主體結構與附屬設施的施工精細化管理,推動實施精益建造,提升工程整體質量”的要求,在以下幾個方面推動了工程精細化管理:

首先,借鑒總結南京建設跨江大橋及高速公路管理制度、管理措施,通過平臺標準化管理流程的設置,規范參建各方日常管理行為,實現各標段管理水平的均衡發展;其次,借助平臺對人員的培訓交底、違章行為、班組日常行為進行精細化管理,提升一線工人隊伍素質,夯實工程建設基層基礎;再次,通過隱患排查模塊及時發現并整改質量、安全、環保隱患,借助統計分析功能,輔助管理人員及時發現隱患問題通病并進行系統治理;同時,通過平臺中的質量三檢、工序報驗、拌和站監控、試驗室管理、施工工藝監測等模塊,實現工藝過程的精細化管控,推動施工工藝標準化;最后,整合應用特種設備監控、隱蔽工程數據采集、遠程視頻監控等技術手段,推動項目智慧工地的創建。

班組管理規范化

面對我國交通建設工業化生產轉型的新形勢,傳統農民工面臨著向產業工人轉型的需求。班組作為工程管理的最小單元,規范班組管理既是推動工程品質、提高建設效率的有效手段,也是推動工地勞務人員產業化轉型的重要方法。

過江通道信息管理平臺的班組管理模塊,具有班前教育、班中檢查和班后總結功能。具備兩大主要特色:第一,各階段檢查內容和評分標準靈活,可根據班組類型、施工單位管理特色,由施工單位在添加班組時自行制定日常檢查考核標準;第二,班組檢查評分項目可與“平安工地”“品質工程”中的考核指標建立映射關系。通過統計匯總日常檢查考核結果,為“平安工地”“品質工程”中的相應考核項目提供支撐資料。

人員、設備檔案管理電子化

針對工程人員、設備信息管理的分散化現狀,過江通道信息管理平臺開發了人員、設備電子化檔案模塊,做到“一人一檔”“一機一檔”的動態管理。

人員管理方面,平臺首先對人員進行了分類,包括建設單位人員、第三方中心人員、監理單位人員、施工單位人員等,其中施工單位人員又細分為管理人員、一般作業人員和特種作業人員。平臺針對不同類別的人員建立了電子檔案,內容包括基本信息、拓展信息、證件信息、培訓信息、考勤信息、獎懲信息、人員動態等。其中基本信息、拓展信息和證件信息通過人工錄入;培訓信息、考勤信息、獎懲信息、人員動態信息則是通過系統的各過程管理模塊收集到的相關信息,實時自動關聯至電子檔案,形成人員行為軌跡記錄,并可作為人員考核的依據。

設備管理方面,平臺整合了設備進退場審批、設備檢定、維修保養等功能,創建了機械設備信息庫。通過在設備進場時人工設置主要設備、特種設備的巡檢維保頻次,平臺可對設備未按規程檢修、證書到期等問題進行自動提示,實時評判設備巡檢維保的及時性;通過與隱患整改模塊進行聯動,統計分析日常使用過程中設備出現的安全隱患。

統計分析智慧化

工程建設過程中將生成大量信息數據。因此,如何實現平臺智慧化思考、分析,讓管理人員簡便地對平臺中的人、事、物,及過去、現在、將來的工程信息進行全局、系統的把握,是信息平臺建設的核心內容。

因此平臺在設計開發過程中,同時兼顧了統計功能的需要,如采用字典的方式規范和擴充隱患類別,既保證使用規范,又可以滿足根據特殊要求進行擴展。同時,盡量活化平臺數據,在增強模塊間信息交互能力的同時,也滿足了統計功能的需求。

結合工程管理的實際需求,在平臺設計階段研究確定了各模塊的統計維度,以滿足工程管理的需要。平臺根據相應的統計維度,以折線圖、餅圖、柱狀圖等不同形式展現統計成果,為不同類型用戶的管理決策提供參考和數據支撐。目前,系統已設計開發了包括人員、設備、隱患、班組、計劃進度等在內的十幾類統計功能,不僅能夠為工程管理提供決策支持,還可為系統的品質工程、平安工地、班組考核等提供依據及一些基本參數。

工程考核電子化

考核是提高工程水平的重要手段。在南京過江通道工程的建設管理中,目前已涉及品質工程、平安工地、環??己?、勞動競賽、履約考核等專項考核。傳統的考核工作中,被考核單位需要準備大量的文件資料供考核人員查閱,費時費力,考核效率不高。過江通道信息管理平臺中的專項考核模塊,可自動將平臺中與考核項目有關的評分評比結果、管理與過程控制文件、系統統計結果等信息,自動關聯至對應的考核項下,作為支撐資料供考核人員打分。被考核單位也可在具體考核項下上傳與該考核項相關的支撐材料供考核人員參考。同時在進行具體考核項的考評時,相關的考核內容、評分標準也可關聯顯示,便于考核人員查閱評價??己私Y束后,平臺可自動生成當次考核的分析報告,并針對每一評分項目,與上次考核情況進行對比分析。

工程管理信息化融合

基于BIM技術的過江通道工程信息管理平臺是面向建設、施工、監理、第三方中心等多用戶的綜合集成平臺。平臺的主要功能是通過質量、計劃、安全、人員、設備、材料等功能,實現過江通道工程建設的過程管理,并通過數據接口與各施工單位、第三方中心的監控監測系統對接,實現對試驗室、拌和站、特種設備、關鍵工藝、施工監控指標、視頻攝像等的集中監測監控。同時通過與南京市公共工程建設中心辦公OA系統的單點登錄對接,統一項目各信息系統的入口,實現工程管理信息化系統的融合。

基于BIM技術的建養一體化
南京過江通道工程對于溝通城市南北交通、推進擁江發展具有決定性作用,而工程建成后的高效、安全運營則是實現擁江戰略可持續發展的重要保障。因此,如何實現過江通道工程的建養一體化,是擺在建設者面前的關鍵課題。信息是工程項目的重要組成部分,建設期產生的大量龐大、紛雜信息,向運營期的合理、有效傳遞和高效利用,是工程建養一體化的關鍵。過江通道信息管理平臺以BIM技術為依托,首先解決了建設期信息資源相互割裂的弊端,利用平臺建立起了工程數據信息的邏輯關系,實現了工程數據的整合利用。同時,平臺獲取的質量、圖紙等數據信息,均與BIM模型進行了對應關聯,為數據信息基于BIM技術的建養移交奠定了基礎。下一步,將組織力量集中梳理過江通道工程建養信息數據傳遞需求,明確建養信息數據傳遞清單,在過江通道工程信息管理平臺的基礎上,搭建基于BIM技術的建養一體化信息傳遞平臺,并以數據為根本、以BIM為介質,打造過江通道工程建養信息綜合管理與應用平臺。

工程應用
目前,基于BIM技術的過江通道工程信息管理平臺,已在南京長江第五大橋、浦儀公路、和燕路過江通道等三條過江通道工程中應用。為了規范平臺的使用操作,促進平臺的應用與成效,南京市公共工程建設中心編制了過江通道智慧工地建設標準化指南(信息平臺篇),介紹各模塊設計開發的出發點、切入點與落腳點,并明確系統操作、使用規則以及配套的考核獎懲制度,以保障平臺交互信息的時效性、真實性。

基于BIM技術的過江通道工程信息管理平臺,是改變傳統工程管理模式、提升管理效率和效益、助力工程建養一體化的有效手段和工具。南京市公共工程建設中心將不斷總結系統在過江通道工程中的應用經驗與問題,持續改進與完善系統,將其真正打造成為過江通道工程的綜合管理與信息共享服務平臺,助力南京擁江發展時代的到來。

橋梁安全無小事,智慧管理來護航

無錫之痛近在眼前,智慧橋隧護你平安10月10日,無錫312國道高架橋坍塌事件,引起了全國人民的關注。除了為遇難者祈福哀悼外,網民們紛紛討論起事故發生的原因。據官方發布的消息,本次高架橋坍塌主要原因是大貨車超載和執法人員監管不利。這次事故的發生說明加強橋梁安全管理勢在必行。

身為西部重要城市,兩江匯流之地,重慶的橋梁、隧道比無錫更多,山城路況的復雜導致重慶對橋梁的安全管理要求更高,重慶市一直以來都非常重視橋隧安全的管理,堅持智慧城市建設策略,應用大數據、人工智能、物聯感應等技術讓城市橋隧管理更高效。

政策支持1、2019年4月9日,重慶市召開了市政府第45次常務會議,審議通過了《重慶市新型智慧城市建設方案(2019—2022年)》(以下簡稱《方案》),提出了“135”總體架構,即建設由數字重慶云平臺、城市大數據資源中心和智慧城市綜合服務平臺構成的1個城市智能中樞,夯實新一代信息基礎設施體系、標準評估體系和網絡安全體系3大支撐體系,發展民生服務、城市治理、政府管理、產業融合、生態宜居5類智能化創新應用。

2、《關于做好2019年城市綜合管理“七大工程”重點工作的通知》(以下簡稱《通知》)中的“路平橋安”工程提出了兩點要求,一是開展城市道路“治道”行動,二是開展城市橋隧設施“治病行動”?!锻ㄖ穼Τ鞘械缆?、橋隧的排查、評估、整治工作做出了整體安排,要求加強道路、橋隧安全管理的智能化、信息化水平。

重慶行動為深入貫徹《方案》文件精神,認真落實《通知》工作部署,切實推進大數據、智能化在城市管理行業中的運用,重慶市城市管理局出臺了《關于加強城市橋梁安全管理工作的通知(渝城管局[2019]68號)》(下稱“68號文”)和《關于進一步提升城市橋梁智能化管理水平的通知(渝城管局[2019]69號)》(下稱“69號文”),對重慶橋梁安全及智能化管理提出了建議,提出將把城市橋梁安全管理工作作為“路平橋安”工程年度目標考核任務的重點內容之一,加強對橋梁安全管理工作的檢查和考核。68號文指出,各區縣各單位要加強巡查檢測,提升智能化管護水平。要借助使用專業的設施巡查APP,做好橋梁的日常巡查,進一步推進完善“一橋一檔”、“責任到人”、“專家咨詢制”。要著力推進“大城智管”,深入完善和運用城市橋梁管理信息系統,豐富橋梁管理手段。69號文對橋梁的管理維護和檢查監測做出了工作安排,一是要在城市橋梁管理和維護領域廣泛應用互聯網、大數據、物聯網、云計算以及3S(遙感、全球定位系統、地理信息系統)、BIM(建筑信息模型)等信息技術,實現城市橋梁全生命周期的智能化管理和維護。二是要充分利用無損檢測、智能監測、無線傳輸、無人機檢查、視頻監控等各種先進技術和設備實現對城市橋梁運行狀態的定期檢查和實時監測。

服務概述

為響應政策號召,在重慶市城市管理局的統籌規劃下,系統建設單位對“重慶市城市橋隧信息管理系統”軟件進行了升級,為城市管理行業提供市政設施的基礎信息及檔案、電子定位、巡查養護、定期檢測、安全預警、數據可視化、服務資源對接等一體化全生命周期的智能化管護服務,解決管護手段不豐富、檢測預警不及時、分析報告費時力、紙質檔案易遺失、設施定位難查詢、資源對接效率低等難題,讓城市管理決策科學化和智慧化。

功能介紹

重慶市城市橋隧信息管理系統包含三大服務,分別是基礎服務,深度服務,輔助服務,為城市橋隧的巡查、監測、養護等工作提供一體化服務。

◆ 基礎服務1.設施數據管理:對全市橋隧等結構設施的基礎數據實現了信息化管理——實現了“一橋一檔”、“責任到人”。

2.巡查養護管理:對巡查養護過程進行實時監督及工作結果考核進行統一管理——實現無紙化辦公,完善日常巡查機制,解決橋隧巡養監管難的問題。

3.定期檢測管理:提供檢測預警提醒、檢測過程數據管理——為快速了解預期檢測計劃及制定預算提供依據,實現檢測進展動態監督。

◆深度服務

1.電子檔案管理:實現橋隧結構設施的設計、施工、驗收、改擴建等資料電子化——解決紙質檔案易遺失、難查找問題。

2.視頻自動巡查:通過大數據、物聯網的應用,實現自動巡查、發現及上報問題——節約人力、物力,實現橋隧智慧化管護。

3.自動生成評估報告:根據檢測結果自動生成評估報告——實時掌握檢測進度,縮短評估報告獲取周期。

4.設施巡查APP:對巡養過程實時監督,對工作結果考核進行可視化分析和統一管理——解決巡養定時、定點的監管和考核難題。

5.在線監測管理:可接入無損檢測、智能監測、稱重系統等在線監測設施——豐富橋隧設施全生命周期的智能化管理手段。

6.眾管服務:市民掃描基礎設施上的二維碼可以了解其基礎信息、人文歷史并上報問題——大眾參與,實現“大城眾管”。

7.工程管理:實現橋隧設施的方案設計、方案評審、工程招標、工程驗收等環節進度管理——確保城市橋隧安全運行。

◆輔助服務

1.“互聯網+”專家智庫:城市管理行業專屬的專家庫,在項目咨詢、項目評審、項目驗收等環節為設施檢測、智能停車、智慧城管、城市環境系統和地下管線系統五大行業提供專家資源對接服務——實現專家咨詢制,解決專家資源少、咨詢渠道少、信息獲取難、對接不方便等問題。

2.城市橋隧檢測評估服務價格參考標準:為管理單位提供設施檢測服務價格參考依據——保障設施檢測的預算資金進行合理安排。

3.工程采購:直接訂購、網上詢價、發布采購公告三種采購方式——實現合規高效的采購流程,提高工程采購效率。

實際成效

重慶市城市橋隧信息管理系統上線以來,已為38個區縣、3個經開區提供了42萬余次信息化管理服務,實現了2591座設施的基礎數據、日常巡查養護保養及定檢的統一動態分析管理,其中包含:橋梁1444座、隧道102座、人行地通道303座、人行天橋402座、車行下穿道84座、涵洞174個以及擋墻82處。

重慶市城市橋隧信息管理系統還為江北區、渝中區、南岸區等區縣提供了城管設施的定時、定點、定位、巡查軌跡等考核管理、巡查養護人員考核管理和對外包服務單位的考核評價管理等服務。
在重慶市城市管理部門的領導下,重慶市城市橋隧信息管理系統將進行持續改進和不斷完善,避免在重慶出現無錫之痛,為市民的安全出行保駕護航。

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