基于BIM的公路工程进度成本可视化管控技术研究

孟 鑫，张德齐，柳 斌

(黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150028)

1 研究现状

在实现数据可视化方面，目前的软件可将数据由表格转换为甘特图等二位可视化模式，目前国内应用较多的包括微软的MS Project以及P6软件。但相对体量较大的建设工程对可视化的进度计划及进度控制的需求在逐步增加，3D模型加上时间轴的概念成为目前热门的发展趋势。4D理论目前普遍的观点是在上世纪九十年代由美国提出的，美国的斯坦福大学的CIFE研究所在提出4D理念后，推出了首个4D系统，即CIFE 4D-CAD系统。这个系统中，能够实现建筑构建的事物模型和进度计划信息结合，通过两者的结合，能够为构建的发展过程模拟出来。

在可视化进度监测方面，业内的学者已经对工程建设过程中的进度信息的及时有效监测是实现工程进度目标的关键因素之一达成了共识，并已着手对如何实现高效的进度监测进行研究。BIM的概念提出之后，在4D-CAD的基础上进一步发展出现的BIM技术日益成为建设工程管理研究中的热点。BIM的快速发展为建筑工程项目的信息化管理变革提供了平台。通过BIM的统筹管理，能够实现在建筑工程管理的各阶段、各专业间的协同，使建筑工程中的所有信息能够集合到一个平台上进行统一的管理。从设计阶段开始采用BIM技术能够使进度监测、控制实现虚拟化、可视化。

计算机软件在建筑施工过程中的应用越来越普遍，各个施工企业均有正在应用的信息管理平台。同时，BIM软件越来越多，成为计算机在工程应用的研究重点。计算机技术与其他数据信息采集技术进行深度集成，将向更宏观、更微观、更深度地为未来项目管理、城市管理提供更多的应用与价值，例如计算机BIM技术、RFID技术、二维码技术、物联网、GIS技术、视频监控技术、裸眼3D技术、PC技术等等。

2 BIM5D平台

2.1 准备阶段

准备阶段是对平台的环境进行构建，阶段内容包括：绘制模型、模型导入、建立云端数据库。

(1)绘制模型

绘制模型是将CAD二维图纸转换为三维模型，如果设计单位采用正向设计的方式进行出图的可直接进行模型取用。绘制模型的软件可应用Revit、MicroStation等软件进行绘制。

(2)模型导入

导入在平台的基础信息模块的PC端进行。绘制好的模型通过BIM5D平台插件进行IGMS格式转换，转换时需进行构建类型的选择以及模型属性信息的确认，已保证模型在平台中可顺利挂接信息。导入后创建单体和流水段，进行流水段与模型的挂接，流水段划分根据工程体量大小进行确定，当体量较小时可根据清单分项进行划分，体量较大时可把单个清单分项进行拆解，分路段进行划分。

(3)建立云端数据库

云端数据库的建立即将平台所需的数据进行基本的建立，数据包括包括计量单位、人材机的名称属性、合作单位信息以及使用用户等数据。该操作在基础数据的网页端完成，企业级人员创建，项目级人员进行引用。

2.2 计划阶段

计划阶段包括计划编制、计划录入、计划交底三个内容。

(1)计划编制

计划编制包括施工总计划、成本总计划的编制。计划按照项目需求进行编制，对工期、施工顺序进行有序排布。施工计划编制完成后需单独创建project进度计划，成本计划编制完成后需通过GBQ算量软件进行施工预算的编制。施工总计划编制完成后需创建周期计划，创建方式与施工总计划相同。

(2)计划录入

施工总计划、成本总计划编制完成后，将project总进度计划和GBQ平台的施工总预算进行导入。施工总计划导入在技术模块PC端进行操作，导入后设置里程碑阶段，并进行进度计划与模型的挂接。施工总预算在成本管理模块PC段进行操作，导入后进行科目编辑和模型挂接。

(3)计划交底

当计划录入完成后，平台即可进行施工模拟，施工模拟是对工程整体的施工进度进行模拟，同时成本管理模块的数据会根据施工进度模拟生成相应的资金曲线及资源曲线。交底时针对施工进度的关键点、难点以及资源使用、资源单价的控制点，让项目整体人员你对工程建设有宏观的认识。

2.3 实施阶段

实施阶段在项目正式施工时进行，包括数据收集和数据录入两个内容。

(1)数据收集

收集的数据主要有每日的施工情况，包括施工内容、施工桩号、完成工程量等，以及施工生产资源的使用情况，包括人工、设备、材料等直接费用的消耗及间接成本的发生。除此之外也需要进行影像资料的收集，包括形象进度照片、质量隐患照片、安全隐患照片等。

(2)数据录入

数据录入通过两种方式进行录入，分别为手机录入和电脑端录入。施工进度按照实际完成进度在生产模块的网页端进行录入；生产资源使用数据和影像资料照片在手机段进行录入，生产资源使用数据由参与施工的工长用手机进行每天的录入，各类影像资料由所有管理人员共同协作录入。以上录入的数据可直接同步至其他模块。

2.4 分析阶段

分析阶段主要是对实际施工数据和计划数据进行对比，分析方式共有三种，分别为看板、数字例会、模型分析。

(1)看板

各个模块的首页可直接反映总进度、周进度的完成情况，并自动计算出总工期是否滞后，在本周任务中也可直接反映工作延后的情况，同时将生产资源使用情况汇总表达。看板可做到项目的实时管控，能及时表现出项目建设的偏差情况。

(2)数字例会

当周期计划结束时，平台可自动生成数字例会，数字例会将进度、资源信息进行整合，更具直观性的将各类生产信息呈现给参会人员，会议结束后可自动生成会议纪要，根据需求将会议纪要进行修改，最后导出。

(3)模型分析

录入的所有数据也可在技术模块PC端中进行进度和成本的分析。进度分析时按照模型颜色状态的不同来分析施工是否滞后，从而找出施工进度滞后的关键点。成本分析可通过资源使用曲线和资金使用曲线反映，曲线图会将实际生产情况与计划情况进行对比。

2.5 调整阶段

调账阶段在实际进度和成本与计划偏差较大时进行，主要分为两种调整方式，分别为施工实时调整和阶段性施工调整。

(1)施工实时调整

施工实时调整即为不改变施工总计划和周期性施工计划的前提下进行的调整，调整依据主要为平台中的预警系统，当某一天的施工完成录入数据后，实际施工的进度或成本情况与计划情况产生了偏差，项目在出现偏差后的第一天即进行调整，从而保证计划目标的实现。

(2)阶段性施工调整

阶段性施工调整即当实际情况不能满足计划的施工调账，需改变施工总计划或改变周期性施工计划。调整时在保证整体工期和成本目标的前提下，对后续的施工进度和施工成本进行重新摆布和计划，保证施工有序进行的同时完成最初的既定目标。

2.6 PDCA循环

当调整阶段完成后，又将进入计划阶段，项目在每个时间周期均需进行一个此类的循环，从而达到进度控制和成本控制的闭合循环，该循环将持续至施工结束。生产周期可按照项目的需求进行划分(1周至1个月不等)。

3 结 论

通过对BIM5D平台的应用，可使工期目标和成本目标得到保障，提高了项目可视化、精细化管理的水平，提升了项目整体效益。在成型的平台体系上进行项目的实际使用，大大节约了软件二次开发的时间和成本。平台应用中也存在相应的不足，一是平台对使用人员的整体要求提高，新员工存在学习和上手慢的情况；二是平台模块过于分散，不利于项目人员的学习；三是在使用过程中平台中功能需全员参与，对项目内部的组织管理提出了更高的要求。在日后生产中应深度发掘项目组织和项目人员的潜力，使BIM理念的数字化管理全员化、常规化。模型是BIM技术应用的根本，相信在该问题解决后BIM5D平台的应用的效果和收益也将大幅提升。