基于BI M+GIS+結構化數據的數字交付系統應用研究

唐 俊 肖延軍

中鐵上海工程局集團有限公司 上海200000

1 引言

基于BIM的應用已成為推動鐵路工程建設領域業務流程再造及管理模式創新的主要驅動力，涵蓋施工過程信息的數字交付是打通智慧鐵路施工與運維階段的重要環節，進行鐵路建設工程數字交付的研究和應用具有廣闊的前景。

2 應用準備工作

項目部建立了一套完善的BI M應用及數字交付標準體系，所有BI M構件編碼均符合國家、行業標準規范要求，各系統中的EBS劃分和編碼一致，實現了數字資產的通用性及數字交付的可用性。

3 關鍵技術

3.1 BI M建模關鍵技術 基于revit的開源插件Dynamo，通過讀取Excel中的數據一鍵生成BI M模型。項目BI M模型采用參數化、標準化建模率達100%，采用程序化建模率達95%以上。根據不同需求，繪制不同精度的BI M 模型，達到具體應用目的。

3.2 無人機傾斜攝影形成GIS地形關鍵技術BI M+GIS技術利用3DMax進行入駐處理，實現模型的輕量化、貼圖編輯以及要素坐標系的三不處理操作。

圖1 BI M+GIS輕量化融合

3.3 數據采集層關鍵技術 基于BI M 模型的數據采集方式，可實現數據管理標準、存儲集中、查詢便捷。模型構件作為過程文件的載體，將建設過程相關信息按多維度分類歸屬、集成展示，可通過構件查看與之相關的信息，也可通過文檔查看與之相關的模型構件，實現構件與關聯信息的雙向查詢。

3.4 數據中臺層架構搭建關鍵技術 數據中臺是一個集數據采集、融合、治理、組織管理、智能分析為一體，為前臺應用提供數據服務的平臺。在數據管理過程中采用統一標準數據治理體系、全鏈路數據生命周期管理、面向分析挖掘的新型數據倉庫、面向應用的主題式服務平臺的架構，為數字交付系統的應用提供技術基礎支撐。

3.5 應用前臺層關鍵技術 施工階段的現場管理是工程項目管理中的核心，基于中臺層數據處理可實現施工過程各類前臺系統的應用。

(1)可視化施組梳理系統：基于BIM技術，通過架梁工期和工點資源工效倒推征拆最晚交付時間，再根據現場施工影響因素正推工點預計完工時間，通過對比對影響工期的因素進行實時反饋預警。實現了進度預警、計劃編制、進度上報、計劃模擬，進度播放等施組動態形象化管控。

(2)危大工程管理系統：從危大工程界定出發，經過方案論證管理、作業人員管理、實時動態監測、現場監督管理、第三方監測管理、檢查驗收管理到最后的檔案管理，對危大工程全過程進行全流程閉合管理。

(3)梁場柔性生產質量管理系統：可實現對箱梁生產過程中的物資材料入庫、鋼筋加工、鋼筋綁扎、鋼筋吊裝入模、模板安裝、混凝土澆筑、養護、預應力施工、封端、存梁、架梁等全過程流程控制的數字化。極大提高施組、質量和成本管理的效率。

(4)工點信息臺：根據管理目的不同，在對應工點設置工控機。實時記錄工點信息，利于質量管理、施組管理和信息管理，提高管理效率。

(5)竣工交付：通過BI M 模型掛接各類基礎數據，取代傳統竣工文件中各種形式和載體的歷史記錄，為將來智慧運維提供基礎。

4 數字交付環境建設

基于BI M 的可視化數字交付通用軟件環境不針對特定數據、特定業務系統，采用接口配置的方式進行數據采集。根據交付標準，建立工程信息數字化集成的結構化數據，通過數據映射的方式獲取各業務系統中的信息項，集中到數字交付環境中，實現了建設過程數據的數字化交付、集中化檢索、形象化應用。

圖2 數字交付BI M 模型與數據集

5 結論

新建福州至廈門鐵路站前工程5標的成功應用，標志著在探索數字化交付的高速鐵路項目上取得突破，同時也為國內鐵路行業從正向設計出發、到施工過程數字資產傳承、到最終實現數字運維積累寶貴經驗，也為我國未來鐵路規劃、建設、發展提供參考。