基于“BIM+GIS”的公路工程建设进度管理

汪军 何刚 乔科 刘勇 白皓 唐浩

（1.四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610041；2.四川高速公路建设开发集团有限公司，四川 成都 610041）

近年来，随着数字经济快速发展，数字化进程在各行业领域中不断推进，公路工程建设也逐步开始采用各种数字化技术，从粗放式管理走向精细化管理。本文以施工管理主要目标之一的进度管理为切入点，论述基于“BIM+GIS”数据共享的工程建设进度管理。

一、进度管理共享数据链构建

公路工程各类信息化系统中存在诸多足以支撑进度管理的状态数据，而从其他业务系统中获取进度数据需要建立数据共享通道。数据共享通道包括空间数据、EBS-WBS数据链形成的共享数据链。空间数据为通过共享业务系统在空间区域实施的状态记录，主要指包括征地拆迁在内面向空间位置开展业务管理的系统数据。EBS-WBS数据链指公路工程数字化管理中，以工程对象（EBS）及分部分项（WBS）为中心且相互关联的数据关系构建的数据链[1]，保证工程对象体系在数字化管理中的稳定性、唯一性、有效性及可共享性，各业务系统均通过EBS-WBS数据链实施数字化管理，从而保证进度管理能够通过数据链获取状态数据，也保证整个工程数字化管理中各模块数据间的共享性及互通性。

图1 EBS-WBS数据链关系示意图

进度管理建立EBS数据、WBS数据、空间数据三者间关系，将施工状态数据通过直接或间接方式自动汇集到EBS对象，表达工程施工状态。

二、工程进度数据自动采集

（一）征地拆迁进度

征地拆迁是高速公路建设中重要基础工作之一,也是高速公路建设难点,直接影响高速公路工程建设进度[1]。随着信息化与数字化推进，基于“BIM+GIS”的征地拆迁管理系统不断涌现[3][4]，可通过征地拆迁计划、拆迁进度等数据管理永久征地、临时征地等元素。本文在上述基于征地拆迁单一元素的管理外，通过GIS和BIM分别管理征拆区域和工程结构的空间坐标，利用空间坐标关系构建征拆区域与工程结构关联，绑定征地拆迁进度与工程建设计划进度，既可根据工程结构物施工进度预警征拆进度，也可根据征拆进度合理安排工程建设计划，避免征拆进度与工程建设进度数据不同步造成不合理的计划安排。

（二）计划管理

根据工程施工组织计划，依托BIM模型动态建立现场施工周计划及月计划，实现施工计划管理可视化。基于“BIM+GIS”的计划管理可实现施工计划仿真模拟，分析并优化计划可行性，配合其他业务数据可验证施工计划与多种外部资源的匹配性，包括施工计划、征拆计划与进度的匹配性、资源需求强度与生产供应的匹配度，从而优化施工计划、征拆计划、资源采购计划，以及生产设备与场地规划等施工组织计划。同时，结合BIM可引入信息化技术，基于案例推理、知识库、计划模板、遗传算法、专家系统及神经网络等[5]，可实现进度计划自动生成，大幅提高施工组织计划排布效率及准确率。计划管理的排布为进度管理数据提供重要时间节点。

（三）质量检验与评定状态

公路工程构件施工通常分为多个工序，每个工序通过WBS实施工序报检、质量评定等，工序报检及质量评定的数据真实有效地记录工程施工痕迹，通过EBS-WBS数据链向进度管理提供实时施工状态，同时可通过整个施工过程中质量检验与评定，追踪构件的完整施工状态。

（四）计量状态

完成质量评定并合格的构件符合计量条件，工程计量系统获取构件满足计量条件后实施计量工作，计量可依需求根据EBS或WBS开展，进度管理可通过EBS或WBS直接或间接获取相应状态数据。

三、形象进度展示

基于“BIM+GIS”的形象进度管理可实时展示动态施工进度，通常采用构件显隐、着色等方式独立或综合表达形象进度，工程构件施工状态数据可通过数据共享通道从征地拆迁、计划管理、质量检验与评定、计量管理等业务系统中获取，形成完整进度状态显示。

无记录构件作为原始状态，表达为灰色；已编制施工计划的构件状态为计划中，表达为黄色；第一道工序已实施质量检验的构件进入施工中状态，表达为紫色；构件关联的所有分项工程均已完成质量检验时，定义为已完工，表达为橙色；构件对应的分项工程完成质检评定时，定义为待计量，表达为蓝色；构件对应计量工作已完成时定义为已计量，表达为绿色。而征拆进度与施工计划进度冲突触发预警状态时，构件设置为红色表示异常。结合工程形象进度展示，项目业主及施工单位可对工程进度状态实现进度分析，对出现偏差的工程进度实施干预，保证公路工程建设的顺利推进。

四、结语

本文以进度管理为工程管理切入点，建立数据共享通道，从征地拆迁、计划管理、工序报检、质量管理、计量管理等业务管理中获取数据，自动并实时通过“BIM+GIS”汇集进度数据，实现直观可视化的进度展示，提供第一手进度数据，支撑工程管理建设者进度决策。