高速路建設工程項目信息管理平臺應用
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摘要：隨著國家正式印發(fā)《交通強國建設綱要》，高速公路建設迎來了迅猛發(fā)展的時代。但因高速路建設項目跨度長、標段多、投資大、作業(yè)環(huán)境多變、管理體系不標準、協(xié)調困難等問題，如何對項目建設的全過程進行信息集中管控成為高速公路建設過程中非常重要的一環(huán)。本文結合廣西荔玉路項目信息管理平臺的應用情況，介紹了在項目建設過程中對各施工過程及試驗過程等業(yè)務進行自動化監(jiān)控管理，通過大數(shù)據(jù)分析，建立智慧指揮調度平臺、數(shù)字化輔助決策平臺，實現(xiàn)項目的信息化、精細化、可視化管理，從而提升各參建單位的溝通效率，提高項目建設科學決策能力和水平。
關鍵詞：公路建設；項目信息管理；大數(shù)據(jù)分析
一、引言
內蒙古呼和浩特市至廣西北海市高速公路荔浦至玉林段（以下簡稱“荔玉路”）是廣西2010～2020年高速公路路網規(guī)劃中“兩橫兩縱”的重要組成部分，全長261公里，項目建成后，將對改善廣西壯族自治區(qū)內交通狀況、推動西部大開發(fā)建設、促進泛珠三角和大西南經濟區(qū)交流、構建東盟商圈和粵港澳大灣區(qū)建設等具有重大戰(zhàn)略意義。該項目具有跨度長、標段多、投資大、作業(yè)環(huán)境多變、管理體系不標準、業(yè)務數(shù)據(jù)大、流程復雜、信息斷鏈、協(xié)調困難等特點，鑒于此，項目建立了以“質量-安全管理為核心、進度-成本管控為主線”的全過程信息集中管理模式。
二、荔玉路項目信息管理平臺構成
荔玉路工程項目信息管理平臺由投資控制、試驗管理、質量管理、進度管理、安全與人員管理、交通與征地拆遷管理、合同計劃管理、數(shù)據(jù)大屏、黨建之窗及電子檔案等模塊組成。平臺業(yè)務主要由PC端的項目管理系統(tǒng)、手機端的現(xiàn)場管理App、模型端的BIM展示平臺、設備端的施工監(jiān)控系統(tǒng)及大屏端的智慧決策駕駛艙五大業(yè)務系統(tǒng)組成。施工監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對現(xiàn)場試驗設備、生產設備以及各類現(xiàn)場作業(yè)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，為各業(yè)務系統(tǒng)的智能化管理和決策提供數(shù)據(jù)支撐；投資、質量、進度、安全、電子檔案等構成了項目管理系統(tǒng)，為處理荔玉路項目的業(yè)務提供管控手段；現(xiàn)場管理App由質量巡檢、安全巡檢和各項業(yè)務的上報、審批、預警等組成，為各項業(yè)務的高效管理提供便捷入口；智慧指揮調度平臺、數(shù)字化輔助決策平臺為業(yè)務管控各環(huán)節(jié)提供風險防控預警和智能決策支持；將BIM可視化系統(tǒng)與項目管理系統(tǒng)進行業(yè)務互聯(lián)，通過運用BIM+GIS技術將各類信息進行有效組織和融合，實現(xiàn)可視化交底標準化施工。
（一）項目管理系統(tǒng)項目管理信息系統(tǒng)可統(tǒng)計和輸出打印多項目、多標段、多業(yè)務模塊的報表，也可輸出可編輯電子文檔材料，且具備動態(tài)審批、電子流轉和痕跡化保存的功能。該系統(tǒng)包含“企業(yè)黨建、試驗管理、質量管理、投資控制、進度管理、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)務處理功能模塊；項目應用范圍包涵土建、機電、交安、綠化等類別，操作用戶包括業(yè)主（上級職能管理部門）、監(jiān)理、承包人等層級。通過管理信息系統(tǒng)可實現(xiàn)透明化管理，達到可監(jiān)督、可追溯、可考核的施工質量動態(tài)管理目標。項目管理系統(tǒng)首頁如圖1所示。
（二）現(xiàn)場管理App系統(tǒng)現(xiàn)場管理App系統(tǒng)根據(jù)分部、分項工程劃分上傳、查閱、下載對應的工程圖紙、全天候全時段發(fā)起安全管理、質量巡查、工序卡控、計量審核等事件，實現(xiàn)了從事后補錄整改到過程實測控制、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)無損傳遞，有效降低了溝通的時間成本、提高了多方協(xié)同管理效率。
（三）BIM可視化系統(tǒng)通過運用BIM+GIS技術構建BIM可視化系統(tǒng)，采用多媒體方式介紹項目基本情況，通過文字、圖片、視頻的講解，建立項目動態(tài)的圖片資料庫，便于隨時查閱項目各種關鍵節(jié)點、各工序留存下的痕跡資料。通過BIM技術以動畫的講解項目中關鍵施工工藝和工程特點，可更加形象生動地展示工程的重點和難點。在計劃管理中將進度結構樹關聯(lián)BIM模型，并根據(jù)現(xiàn)場的施工臺賬在“沙盤模式”下錄入現(xiàn)場施工的實際進度，實現(xiàn)基于BIM三維可視化模式對施工進度進行對比分析，通過編制經濟合理的進度計劃，及時監(jiān)測施工進度，并采取相應的措施進行調整，保證實現(xiàn)最優(yōu)工期。在現(xiàn)場管理App系統(tǒng)中進行巡查，及時發(fā)現(xiàn)安全、質量、環(huán)保等問題，并將問題照片和對應文字描述的巡查記錄上傳至BIM可視化系統(tǒng)，發(fā)起的事件均會在BIM模型中加以警示，直至整改完成后才會消失，以此形成閉環(huán)管理，同時做到過程留痕。BIM可視化系統(tǒng)如圖2所示。
（四）施工監(jiān)控系統(tǒng)1.實驗室數(shù)據(jù)采集監(jiān)控將壓力機、萬能機、馬歇爾試驗儀等儀器進行設備改造，通過RS232（或RS485）串口，直接讀取設備試驗數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)指標包括水泥混凝土的壓力，鋼筋的拉力、拉伸位移等；系統(tǒng)對自動采集的試驗數(shù)據(jù)進行分類統(tǒng)計、智能分析，智能判別異常試驗數(shù)據(jù)并進行實時預警。2.預制場預應力張拉監(jiān)控對預制梁張拉設備的張拉力、鋼絞線伸長量等雙控指標數(shù)據(jù)進行實時自動采集，并通過物聯(lián)網技術自動將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)的云服務器進行實時監(jiān)控，同時根據(jù)系統(tǒng)內置的判定規(guī)則和閾值對現(xiàn)場張拉數(shù)據(jù)進行分析判斷和實時預警。通過綁定各工序的BIM模型，可形象準確地溯源每片梁各孔道的張拉詳情及驗收資料。3.拌和站數(shù)據(jù)采集監(jiān)控當現(xiàn)場出現(xiàn)多重生產任務時，系統(tǒng)將會對任務進行自動排單，以保證現(xiàn)場有規(guī)律的進行生產。將地磅系統(tǒng)連入ERP，當倉庫進出材料時，系統(tǒng)會自動匯總形成大數(shù)據(jù)臺賬及圖表，減少了人工統(tǒng)計造成的錯漏等誤差。通過在混凝土車上安裝GPS進行實時監(jiān)控。管理人員可通過系統(tǒng)實時顯示的車輛位置信息，合理安排罐車或泵車進一步控制澆筑時間。實時統(tǒng)計庫存，通過系統(tǒng)遠程控制調整配合比，并根據(jù)配合比對每車的用量進行分析，形成精確的庫存數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)項目拌和站材料采購、混凝土生產、成本核算、庫存核算、運輸監(jiān)控、人力調配運行效率最大化，進一步提高管理人員對現(xiàn)場材料的管控能力。4.視頻監(jiān)控在重要施工區(qū)域或關鍵工程部位（特殊復雜橋梁、大型預制梁場、拌和站、集中辦公及生活區(qū)）設置24小時視頻監(jiān)控，讓管理人員通過平臺端隨時了解現(xiàn)場情況，進而快速調度現(xiàn)場施工。5.智慧決策駕駛艙建立智慧指揮調度平臺和數(shù)字化輔助決策平臺，依托大數(shù)據(jù)管控分析模型，對各項目管控要點進行系統(tǒng)性、趨勢性分析，實現(xiàn)高速公路建設管理的智能感知判斷和主動決策。荔玉高速公路建設工程數(shù)字化輔助決策平臺如圖4所示。在駕駛艙中融合工程現(xiàn)場的各類設備，如監(jiān)控視頻、車輛定位、人員定位等各類檢測設備，可以直觀掌握當前設備的分部位置，查看設備采集的各類信息，實時掌握現(xiàn)場施工的實際情況。智慧決策是工程建設過程的數(shù)據(jù)整合分析與預警的集成，通過智慧決策可以獲取項目的產值、進度、質量安全、材料等信息，并可將相關數(shù)據(jù)可視化，以餅狀圖、柱狀圖等形式展現(xiàn)，便于實時全面掌握項目的關鍵信息，為項目的指揮決策提供依據(jù)。
三、結語
荔玉高速公路工程項目信息管理平臺基于JAVA語言進行編程設計，對項目業(yè)務管理的各模塊進行流程化、清單化管理，實現(xiàn)在信息化管理平臺上高效便捷查閱、填報和審批各項業(yè)務資料等功能。通過全線布置視頻監(jiān)控、試驗室監(jiān)控，實現(xiàn)施工現(xiàn)場可視化管理，提高項目應急預警反應速度，保證了項目施工的安全與質量。同時通過項目建設物聯(lián)網改造，布設視頻監(jiān)控系統(tǒng)、BIM智慧沙盤系統(tǒng)、試驗室試驗儀器設備質量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從而提升了各參建單位的溝通效率，提高了項目建設科學決策的能力和水平。荔玉高速公路工程項目信息管理平臺的應用可實現(xiàn)對高速公路建設項目安全精細化管控，達到扁平化管理要求；同時，動態(tài)化、精細化的質量管控手段有助于打造集質量保證、質量策劃、質量管理及統(tǒng)計分析為一體的質量監(jiān)督體系，對推動整個廣西乃至全國的高速公路建設項目的信息化建設、對提升項目質量安全監(jiān)管力度與決策指揮具有重要指導意義。
作者：李江華 劉聰 單位：重慶交通大學