基于BIM+GIS的交通領域資產管理實踐

文｜廈門海邁科技股份有限公司 李寧；廈門市交通運輸局 陳捷；廈門海邁科技股份有限公司 劉文清

1 引言

交通資產管理是在交通基礎設施管理的基礎上發展起來的，交通基礎設施的發展同時又是由路面設施管理系統開創的。最早于20世紀70年代，加拿大就首次發明了術語“路面管理系統”，并創建了世界上第一個“PMS”（Pavement Management System）系統[1-3]。

在20世紀70年代，澳大利亞的“Austroads”路面管理系統中，就將其PMS系統命名為“道路資產管理系統”[4]，在“改進資產管理實踐的策略”中，它被定義為“旨在合理分配公共利益的長期資產管理的結構化綜合工具”[5]。

如今，交通領域資產的涵蓋面已遠遠擴大，從道路、橋梁延伸至包括車輛、場站等諸多類型。資產管理也已成為政府部門重要的工作內容，交通領域的資產除價值高昂外，尤其具有種類多樣、分散、流動、數量龐大等特點，做好交通領域資產管理，具有重要的意義。本文基于交通資產的特性，結合先進主流的BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）和GIS（Geographic Information System，地理信息系統）技術，對資產管理進行了具體的探索與實踐，實現了資產的統一標準、統一匯集、統一展示，取得了較好的應用效果。

圖1 BIM 在建筑全生命期的應用

2 背景

《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》中，提出“建立政府資產報告制度”要求，進一步建立健全包括行政事業單位政府資產、政府經管資產、企業國有權益在內的政府資產報告制度，建立起政府資產管理基礎數據庫，以現代信息技術為手段對政府性資產進行高效管理，為國家治理和宏觀決策提供全面、科學和有力的支撐。

BIM 技術有助于實現建筑信息的集成。從建筑物的設計、施工和運營，到建筑物整個生命周期的結束，各種信息總是集成到一個三維模型信息數據庫中。其核心是通過建立建筑工程的虛擬三維模型，利用數字技術，為該模型提供完整、一致的建筑工程信息庫。

GIS 是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是一種在計算機硬件和軟件系統的支持下，收集、存儲、管理、計算、分析、顯示和描述整個或部分地球表面（包括大氣層）空間中相關地理分布數據的技術。

3 現狀與問題

在中國，基礎設施管理的技術及手段已經相對成熟，尤其是在路面管理系統和橋梁管理系統方面，如最早的“營口路面管理系統”[6]，同濟大學道路交通工程系對網絡級路面管理系統的研究[6-9]，交通部CMPS10]、上海市城市基礎設施管理系統（包括路面子系統、橋梁子系統等）[11-13]等。

但除了前文所提到的道路類資產外，已有越來越多的其他類型資產，也出現在交通領域中。各省市的交通廳、局作為行業主管部門，下轄許多機關、直屬事業單位、指導企業。各子單位資產管理模式往往不同，同時資產具有數量大、種類多、價值高、使用周期長、使用地點分散等特點，通過傳統手工臺賬進行匯聚管理難度非常大。交通領域的資產具有以下特點：

圖2 基于GIS 的城區展示

3.1 資產管理模式不同

在較先進的省市地區，往往建設統一的“政府資產綜合管理平臺”進行管理，機關以及事業單位可利用其進行相應管理；相對不完善的地區，則仍以手工臺賬為主。對于指導企業則通常依賴其自建信息化系統，并與財務軟件和手工臺賬相結合進行管理。

3.2 資產種類多

基于交通領域的特點，涉及資產種類繁多，大體上可分為固定資產、工程資產、流動資產、辦公資產等幾大類。其中固定資產可細分為辦公樓、場站、維修廠、道班房、房屋店面等；工程資產包括建成投用的工程及在建項目，例如道路、橋梁、隧道、涵洞；流動資產大部分由各種車輛組成，包括作業車輛、公交車輛、出租車、網約車、地鐵軌道列車等；辦公資產則較為常見和零散，即各類辦公設備，例如電腦、桌椅、打印機、執法儀、維修工具等。同時，依據不同資產類別，亦有包括在用、閑置、出租、報廢等多種狀況。

3.3 資產數量大

以一個典型的，交通較為發達的地市為例，各單位資產基本都達到上千項，尤其公交車輛和出租車輛的數量更是可能達到上萬。

3.4 資產價值高、使用周期長、使用地點分散數量大

基于管轄權屬和歷史原因，交通領域資產經常包含許多土地房屋和店面，同時會存在有產權且有使用權、有產權且無使用權、無產權且有使用權等多種情況。此外坐落點往往遍布轄區各處，較為分散，且因歷史等原因，缺少具體的地址和經緯度坐標，相關手續不完整，管理存在困難。

4.思路與實踐

基于上述特點，對資產做簡要分類與分析，結合BIM 與GIS 的技術特性，可以大致劃分如表1所示。

表1 交通領域資產分類

根據分類表的分析，基于BIM、GIS技術，通過統一的標準與規范，集合分散異構的數據，打造“資產一張圖”的資產管理平臺，實現對全局資產數據匯聚、綜合展示、動態管理和統計分析。具體建設包括以下內容：

4.1 制定統一的數據標準，建設統一信息數據庫

基于資產分散、類型多樣、管理多源、數據異構的現狀，在兼容現有主管部門機關、直屬事業單位及指導企業資產數據的前提下，定義統一的資產管理數據標準，包括內容、命名規則、坐標系和數據字典項，建立數據標準規范體系。

在此階段，形成成果包括《交通資產數據交換接口技術標準》《交通資產數據技術標準》《交通資產數據安全標準》《交通資產管理運維規范》等。

4.2 數據匯聚管理

結合現有機關、直屬事業單位及指導企業資產管理現狀，通過數據接口對接自動傳輸與批量臺賬導入相結合，快速實現各單位資產數據匯聚，形成全局統一的資產信息數據庫。

數據匯聚包括資產數據匯聚、BIM 數據匯聚與GIS 數據匯聚幾大類。

4.2.1 資產數據匯聚

將建立數據存儲庫、預處理庫兩類數據庫。數據首先通過預處理庫進行預處理，再存入數據存儲中。

進行預處理之前，要先對數據的質量進行檢查，主要有重復值檢查、缺失值檢查、數據傾斜問題、異常值檢查等，通過對數據質量的檢查，掌握當前數據存在的問題，方便對數據進行進一步的處理。對數據匯聚的監控與統計也是必不可少的。

4.2.2 BIM 數據匯聚

BIM 方面的數據，主要來自對立體建筑物的建模，包括辦公大樓、零星房屋店面、公交場站等，建模精度取決于對展示的要求。

4.2.3 GIS 數據匯聚

對現有局機關、直屬事業單位及指導企業土地房屋、道路、場站等不動產的GIS數據匯聚，實現在地圖上的分布展示。

4.3 綜合展示管理

全局“一張圖”的資產綜合展示包括以下內容：

4.3.1 辦公大樓

基于BIM 技術，實現辦公大樓的三維模型展示及輕量化展示，并可截選部分樓層進行重點查看。同時還可通過樓層選取調用樓層平面圖，展示各樓層各辦公房的使用對象、面積等信息。

4.3.2 房屋等不動產

基于BIM+GIS 技術，實現對土地房屋等立體的不動產在地圖上的分布展示，并標注其“四至”等特征信息。

4.3.3 道路橋梁

基于GIS 技術，實現對道路、橋梁等線性不動產在地圖上的分布展示，并標注其長度等特征信息。

4.3.4 零散流動資產

對于流動的，或零散的、依附于其他固定資產的流動資產，例如車輛等，將其作為附屬數據，以列表的形式實現匯總展示。

4.3.5 辦公資產

對于辦公桌椅、電腦、打印機等，具有一定價值，達到納入資產統一管理標準，具有相對固定使用地點的資產，將其作為BIM 模型中“房間”元素的附屬設施，在系統中進行關聯展示。

4.3.6 匯總統計

通過資產不同價值、區域、狀態等匯總統計，作為GIS 的輔助展示手段，形成完整的“一張圖”首頁展示。

4.4 數據動態管理

圖3 一張圖展示

資產通常都具有較長的使用和維護期限，依據資產相關屬性隨著時間變化會改變的特點，建立日常資產數據管理方式，機關、直屬單位及指導企業對本單位資產實行動態管理，及時將占有、使用、代管資產的情況及增減變動信息更新至資產管理信息系統平臺，實現資產數據動態匯聚更新，同時對歷史資產數據留檔管理，便于資產可追溯。

機關、直屬單位及指導企業通過資產管理信息系統平臺可以快速檢索當前資產閑置信息，各單位根據實際需要可發起申請，機關資產管理部門根據情況調整資產的歸屬權及使用權，優化資產的配置，降低資產閑置率，提高資產使用效率。

4.5 統計分析管理

數據除了匯聚之外，還需要運用，方具有活力。因此還需要在基于全局資產數據匯集基礎上，實現強大的信息查詢檢索和統計匯總分析。

5.效益與展望

本文基于某地市主管部門的資產管理需求，以全局“一張圖”的資產管理平臺為工具，按照統一標準規范，匯聚部門機關、直屬事業單位及指導企業的資產數據，改變數據分散的局面，解決信息孤島問題，提高數據共享交換能力和使用效率；同時，通過直觀的綜合展示、方便的信息查詢檢索以及強大的統計匯總分析，為領導宏觀決策提供全面、科學和有力的支撐。

在未來，還可以繼續拓展，利用物聯網和5G 等技術架構，進一步完善對流動資產的管理和監控，以GIS+IoT 技術，實現車輛等活動性資產在一張圖上的動態展示。