BIM+GIS在公路工程智慧工地建設中的應用研究

孫運慧，孫明剛

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

1 公路工程施工管理特點

公路工程作為建筑行業中諸多工程的一種，除了具備產品固定性、多樣性、價值高、生產周期長等特點，公路還具有占地面積大、線路長等自然特性，因此公路施工中，面臨的自然環境條件更加復雜。

此外，公路工程建設過程中，由于線路長這個主要因素，導致施工工區數量多，人員數量大，機械種類多，材料用量大等且都不能集中封閉管理，使工程進度、工程質量、安全問題等很難統一協調把握，尤其是在施工不同階段，面對復雜艱難的地理環境條件，對工程管理的協調性要求會更高。

2 公路工程智慧工地建設

目前，智慧工地是將更多傳感技術、人工智能、VR(虛擬現實)等高科技技術應用到建筑、機械、人員穿戴設施、場地進出關口等各類物體中，并被互聯，形成“物聯網”，再與“互聯網”整合在一起，實現工程管理干系人與工程施工現場的整合。在房建工程中，由于施工環境的封閉性，全面覆蓋的可視化施工監管，較公路工程“線性”的施工環境，更易到達，因此，公路工程智慧工地的建設，考慮到地域特征、環境管理、物料管理、施工機械和人員管理等多方面情況，對軟件監管云平臺系統和現場數據采集所需的硬件選型安裝提出了更高的要求。

通過軟件監管云平臺系統可以將施工過程中存在的“信息孤島”進行整合，使信息資源有效利用，避免因信息傳達不及時導致的問題，減少生產資源的浪費，節約時間成本。

3 BIM技術在智慧工地建設中的應用

3.1 BIM技術特點

目前，BIM技術廣泛應用于建筑單體項目，主要對建筑施工過程進行模擬，結合VR(虛擬現實)技術，具有可視化、數字化、信息化等諸多優點。通過精確地三維建模，可以優化設計方案，查漏補缺，從設計根源上避免一些潛在的問題；此外，能夠有效地進行施工過程中重難點方案的優化比選，形象直觀。

通過BIM技術，搭建BIM管理平臺，還可以對工程項目進行包括質量、進度、安全等的綜合管理，能夠有效解決工程施工中進度管理困難、效率低、現場安全隱患多等問題。

3.2 BIM技術在智慧工地建設中進度管理的重點應用

工程施工過程中，在保證質量和安全的前提下，進度管理尤為重要，保證進度就是保證工期，保證成本，提高效率。在公路工程智慧工地建設過程中，通過將計劃進度和實際進度對比，來保證進度的有效管理。通常采用的技術有兩種，一是通過控制成本來展現進度，即通過計劃成本和實際成本來表示進度；二是通過直接的進度管理，將施工組織設計中的進度管理和實際進度進行對比。為了更加直接有效的進行進度管理，通常采用第二種方法。在智慧工地建設中，實際進度可以通過無人機采集數據、視頻監控、施工日志APP端錄入等多種方式采集，保證實際進度數據的準確性和有效性；而計劃進度，則通過BIM技術，建立精細化三維數字模型，對模型合理劃分并編碼，來形象直觀地模擬計劃工程進度。兩者的比較在智慧工地監管軟件系統中形象直接的表現出來，使影響進度的因素一目了然，更有助于管理者的分析與決策。

4 GIS技術特點及應用

GIS(地理信息系統)技術，是空間信息系統，在計算機硬、軟件系統支持下，對地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、管理、分析等的技術系統。目前，GIS技術應用較廣泛，主要在軍事、能源、城市規劃建設、資源開發、環境保護、土地管理、地圖測繪、園林綠化、交通、通訊、林業、房地產開發、自然災害的監測與評估、公共安全等各個方面。在科技發展與政策導向的雙重驅動下，GIS技術被應用于工程建設施工。施工管理人員借助地理信息資源，能夠有效組織現場資源供應，合理安排組織施工，及時發現施工中可能存在的風險，保證工程有效開展。

在公路工程智慧工地建設中，通過采用GIS技術，可以宏觀地了解公路工程的施工環境，對工程質量安全進行全方位監管。鑒于公路工程“線路長、環境復雜”的施工特性，在智慧工地建設中，采用GIS技術，對現場的人員、材料、機械設備等進行實時定位跟蹤管理尤為重要。通過建立智慧工地人員數據庫，結合電子圍欄和實時定位系統，可以精確地管理現場工作人員，能夠有效預防偷工減料、缺勤、頂替等不良施工現象，并有效落實國家近年來提倡的農民工實名制制度，將農民工工資直接匯入其個人賬戶，方便管理。同樣，通過實施定位系統，可以對施工運輸車輛進行實時跟蹤管理，預防超運距運輸、偷油等不良現象，節約成本。

5 總 結

本文介紹了針對公路工程“線路長”等的自然特性，在其智慧工地的建設中，采用BIM技術和GIS技術，可以有效對工程進行監管，重點得到以下兩個結論。

(1)采用BIM技術，可以形象直觀地對工程進度進行有效管理，有助于管理者的分析和決策；

(2)采用GIS技術，可以從宏觀到微觀的對整個工程進行管理，尤其是采用其定位功能，可以做到人員和機械設備的精細化管理，有助于節約成本。