CN112307548A - 基于bim的轨道交通施工可视化进度管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法及系统。本发明的目的是提供一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法及系统。本发明的技术方案是：一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法，其特征在于：S01、建立BIM模型；S02、将建好的BIM模型，通过BIM引擎轻量化后，上传至系统平台，建立构件数据库；S03、将含有量价信息的工程量清单，上传至系统平台；S04、将工程量清单中难以或无法在BIM模型中体现的细部工程，同易在BIM模型中体现的、并与该细部工程密切相关的其他工程设置计算规则关联；S05、将BIM模型中的构件与工程量清单中的条目关联。本发明适用于工程管理领域。

Description

基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法及系统。适用于工程管理领域。

背景技术

在现代的轨道交通建设项目管理体系中，进度控制作为项目控制的三大目标之一，直接关系到项目的整体效益，也是保证项目取得成功的手段。进度控制与成本控制、质量控制三者之间存在着对立统一的关系。一个有效的进度控制方法应兼顾项目管理多目标的协调，有助于实现项目整体目标的控制。但是，进度拖延的情况在项目的实际施工过程中常常发生，传统的进度控制方法无法实现进度和成本、质量的多方面协调控制。建筑业领域的信息化水平不高，无法进行更细致有效的项目管理活动，

建设工程大型化、复杂化的趋势，对进度管理系统提出了新的更高要求。建设工程项目的一大特点就是许多不同的参建方要在有限的场地上开展大量不同的工作，这就必然会因为等待人员进场、工程返工、不必要的人员和设备的移动、过多的材料存货等而导致大量的时间浪费。如何在产生最少浪费的前提下实现持续顺畅的工作流就需要高效的进度管理。

尽管已经出现诸如project之类进度管理软件，但其更侧重于计划编制，无法实现对进度的深入控制，随动性太差，无法系统性地分析建筑工程地工作复杂性和技术性，无法正确指导计划开展。因此，需要采用新的技术来满足市场的需求，改变这种现状。

建筑信息模型(BIM，英文全称Building Information Models)由Autodesk公司提出，本质上是一个建立在计算机仿真的三维模型基础上的数据库，模型的基础是建设项目各个阶段产生的各种信息数据，这些信息数据包含项目设计参数、进度、成本、安全、质量等方面，涵盖了工程建设项目的全生命周期。从BIM的使用性能来讲，BIM技术的特点有可视化、模拟性、协调性、优化性和可出图性。美国NBIMS(National BIM Standard)对BIM的描述如下：1、BIM从数字的角度表达了工程建设项目的物理和功能特性；2、BIM是一种知识信息资源的方式，它为工程建设项目全生命周期过程中向利益相关方共享项目信息，提供决策依据；3、BIM从项目的前期、决策至运营阶段为各参与方搭建了一个统一的协作平台，各参与方可以随着项目的进展根据自身的角色对项目的BIM模型进行更新和调整。

BIM技术可与项目管理集成化相结合，贯穿项目建设全过程，可减少重复性劳动，提高劳动生产率，同时，BIM的通用标准和施工模拟可使模型更加精确，有助于保证项目质量，建立以BIM应用为载体的项目管理信息化，提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期。而BIM对建设项目的实时跟踪有利于工程造价的事中事后的控制。

在工程进度管理中引入BIM技术，可在施工开始前制定合理的施工计划，科学布置施工现场，模拟并分析施工方案，提前发现施工过程中可能出现的问题，并提出解决预案，提高施工进度的可控性和施工方案的可行性，统一管控工程项目的质量、资源和进度目标，从而实现施工进度的工期、成本和质量目标。在工程进度管理中使用BIM技术，通过采用三维可视化虚拟技术模拟工程建设的全过程，以确保工程多个参与方能够协同工作，尽早发现流程中的问题并提出调整预案，以减少重复投资，杜绝返工、窝工现象。在工程进度管理中使用BIM技术，以达到各参与方协同工作的目的，实现数据共享，增强交流，降低沟通成本，提升解决问题的效率。在工程进度管理过程中采用BIM技术，有效降低不必要的资源积压，合理采购调配资源的投入，提升资源分配效率，以期达到进度控制的效果。

尽管基于BIM的工程进度管理有着巨大优势，但随着BIM应用的不断深入，暴露出越来越多的问题，如业务与信息脱节，BIM模型数据与实际工程相距甚远，未能与工程密切结合，使得研发平台不满足需求，难以推广应用。业务部门参与度不足及管理流程未能与BIM技术相适应，使得目前大部分的BIM工程进度管理沦为“纸上谈兵”，尽管展示效果很好，实际上却沦为“建模型、放动画”的尴尬境地，未能充分发挥BIM的技术优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法及系统。

本发明所采用的技术方案是：一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法，其特征在于：

S01、建立BIM模型；

S02、将建好的BIM模型，通过BIM引擎轻量化后，上传至系统平台，建立构件数据库；

S03、将含有量价信息的工程量清单，上传至系统平台；

S04、将工程量清单中难以或无法在BIM模型中体现的细部工程，同易在BIM模型中体现的、并与该细部工程密切相关的其他工程设置计算规则关联；

S05、将BIM模型中的构件与工程量清单中的条目关联；

S06、在BIM模型中选中需发起计划的构件，设置该被选构件的计划开始时间、计划完成时间，结合工程量清单中与该构件相关联的细部工程，自动生成进度计划；

S07、在BIM模型中选中需要发起进度填报的构件，设置该被选构件的实际开始时间、实际完成时间，工程量清单中与该构件相关联的细部工程自动列入进度填报项目中；

S08、根据计划/实际进度时间、工程量清单和BIM模型，形成甘特图与横通道图，并根据构件的施工进度状态对模型中的相应构件进行不同着色。

S09、根据进度计划、实际施工进度、工程量清单和BIM模型，以及从此时的构件数据库、工程量清单中抓取相关信息，进行进度统计、报表输出。

所述步骤S01包括：

根据设计单位提供资料，在Revit中建立BIM模型，根据施工单位提供资料及施工组织设计，对模型进行分段切分。

所述BIM模型中的构件与工程量清单中的条目关联过程中，已关联和未关联的构件以不同颜色显示。

一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理系统，其特征在于：该系统能实现所述基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法，包括：

系统平台；

BIM模型建模端，与系统平台通讯连接，用于建立BIM模型，并上传至系统平台；

清单导入端，与系统平台通讯连接，用于将含有量价信息的工程量清单上传至系统平台；

关联操作端Ⅰ，与系统平台通讯连接，用于将工程量清单中难以或无法在BIM模型中体现的细部工程，同易在BIM模型中体现的、并与该细部工程密切相关的其他工程设置计算规则关联；

关联操作端Ⅱ，与系统平台通讯连接，用于将BIM模型中的构件与工程量清单中的条目关联；

计划填报端，与系统平台通讯连接，用于在BIM模型中选中需发起计划的构件，设置该被选构件的计划开始时间、计划完成时间，结合工程量清单中与该构件相关联的细部工程，自动生成进度计划；

进度填报端，与系统平台通讯连接，用于在BIM模型中选中需要发起进度填报的构件，设置该被选构件的实际开始时间、实际完成时间，工程量清单中与该构件相关联的细部工程自动列入进度填报项目中；

进度展示端，与系统平台通讯连接，用于根据计划/实际进度时间、工程量清单和BIM模型，形成甘特图与横通道图，并根据构件的施工进度状态对模型中的相应构件进行不同着色；

进度统计及报表输出端，与系统平台通讯连接，用于根据进度计划、实际施工进度、工程量清单和BIM模型，以及从此时的构件数据库、工程量清单中抓取相关信息，进行进度统计、报表输出。

本发明的有益效果是：本发明在工程量清单中，对建模精细度要求过高或无法建出模型的、严重影响BIM模型建模效率的条目，不建立其模型，采取将其与联系较大的、无该缺点的条目相关联(关联规则可任意设置)，既合理地避免过于精细化的建模导致工作效率降低，得不偿失的问题，还能够保障BIM模型的精准度。

本发明将构件与工程量清单关联，关联/未关联的构件将以不同颜色显示，根据设置好的计算规则自动给模型构件分配工程量。避免因BIM模型构件数量过多导致的大量机械性、重复性的工作；计算规则可自由预设，实现不同工程需求，普适性强；每个构件均有准确的工程量信息，实现精准算量。

本发明在规定区域内，工作人员可随时随地发起计划报审与进度填报，可视化操作，形象直观，提高工作人员容错率，极大的提升轨道交通施工进度管理效率。

本发明可自动化生成符合施工组织设计的进度报表，并实现无纸化审核，支持导出，大大减少了实际工作中相关人员的工作量。

本发明在进度展示时，根据计划及进度完成情况(施工中、已完工、未施工)采取不同颜色着色，可进行模型进度展示、差异对比(提前完工、延期完工、按时完工)、计划与实际进度对比模拟等，帮助工作人员及时发现轨道交通工程施工进度管理中存在的问题，辅助决策。

本发明根据施工组织设计，自动化切分模型，既符合施工实际，又提高建模人员的工作效率。

附图说明

图1为实施例的流程图。

具体实施方式

本实施例为一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法，其步骤如下：

S01：根据设计、施工单位提供资料及施工组织设计，在Revit中建立BIM模型，然后切分。

根据设计单位提供资料如图纸等建模可以保障构件体积信息的精确度(为S04中根据构件体积，自动分配构件工程量做准备)；根据施工单位提供资料及实际施工组织设计，对模型进行分段切分，可使模型更加贴合实际施工，方便后续进度管理操作(如所有的混凝土顶板，应按照施工安排，分成若干段)。

S02：将S01中建好的模型，通过BIM引擎轻量化(体积将会减小)后，上传至系统平台。

模型轻量化上传，可理解为将模型信息与模型视图操作(如：可见性调整、按楼层查看)等一同“压缩”后上传至系统平台，可在系统平台中进行模型信息查看与模型视图操作。同时根据模型信息(构件名称、楼层)等建立数据库，对每个构件，其属性字段还应包括工程量清单中各条目的某些字段，如项目名称、投标单价、施工图量、构件工程量、计划(实际)完成时间等。

S03：将含有量价信息的工程量清单(如混凝土顶板，其施工图量、投标单价、投标合价等)，上传至系统平台。

S04：将工程量清单中难以或无法在BIM模型中体现的细部工程(如顶板防水层)，同工程量清单中易在BIM模型中体现的、密切相关的其他工程(如混凝土顶板)，设置计算规则关联(顶板防水层工程量总是混凝土顶板工程量的5％)。

S05：模型与清单关联。

①通过可视化操作，将S02中上传至系统平台的模型与S03中上传的清单内相应条目关联，其具体实现方式为：通过选择模型中的构件与工程量清单中对应条目(如模型中选择一个顶板构件，清单中选择混凝土顶板)后，从工程量清单中抓取对应字段值，填入构件数据库中(如“项目名称、投标单价”等)。因S01中对模型已经实现了轻量化上传，故通过调整可见性与多选构件，批量化地将构件与清单条目关联。

②工程量自动分配。例如，将BIM模型中一块或多块顶板与工程量清单中“混凝土顶板”条目相关联，系统将自动根据已经与“混凝土顶板”相关联的构件体积比(分配规则可修改，如柱子A体积在参与工程量分配计算时，其计算体积只有90％等)，进行工程量自动分配。当然，如有需要，也可(批量)选取构件后，修改其工程量。

S06：可视化计划报审。选择计划类型(月计划、周计划)后，(批量)选中需发起计划的构件，设置其计划开始时间、计划完成时间(可批量操作，因不同的构件可能在同一时间施工完成)，根据S05，工程量清单中与该构件相关联项目(如选中构件为一块混凝土顶板，则相关联项目为混凝土顶板、顶板防水层等)将自动生成进度计划，然后报送相关人员审核。审核通过后，计划时间将自动添加入构件数据库中对应字段。本实施例中可视化计划报审可在移动端操作。

S07：进度填报。在可视化操作界面，(批量)选中模型中需要发起进度填报的构件后，设置其实际开始时间、实际完成时间，工程量清单中与该构件相关联项目(如选中构件为一块混凝土顶板，则相关联项目为混凝土顶板、顶板防水层等)将自动列入进度填报项目中，然后报送相关人员审核。通过后，实际完成时间将自动添加入构件数据库中对应字段。本实施例中进度填报可在移动端操作。

S08：进度展示。根据构件数据库中的计划/实际进度时间、工程量清单和BIM模型，形成甘特图与横通道图。

根据构件的施工进度状态(施工中、未完成、已完成)对模型进行不同着色，可在设置模拟步长、播放速度后进行计划进度模拟、实际进度模拟、进度对比模拟，形象的展示出随时间变化，模型的计划/实际进度。通过对模型构件的完工状态(提前完工、滞后完工、按时完工)进行不同着色，以进行进度-实际施工进度差异分析，对异常完工的项目构件进行上报和处理。本实施例中进度展示可在移动端操作。

S09：进度统计、报表输出。

①根据上报的进度计划、实际施工进度、工程量清单和BIM模型，以及从此时的构件数据库、工程量清单中抓取相关信息，自动生成计划、实际进度对应的生产日(周、月)报(预先上传模板，抓取数据填充)以及形象进度更新。形成的日报可由相关人员线上审核，实现无纸化操作，同时支持报表导出。

②从数据库中抓取或计算出各工区清单总造价、工区清单费用组成、年度完成情况；同时列举出存在滞后完工构件的工区，形成图表并展示。

本实施例还提供一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理，用于实现本实施例的管理方法，该系统包括：系统平台、BIM模型建模端、清单导入端、关联操作端Ⅰ、关联操作端Ⅱ、计划填报端、进度填报端、进度展示端和进度统计及报表输出端。

本例中BIM模型建模端，与系统平台通讯连接，用于建立BIM模型，并上传至系统平台；清单导入端与系统平台通讯连接，用于将含有量价信息的工程量清单上传至系统平台；关联操作端Ⅰ与系统平台通讯连接，用于将工程量清单中难以或无法在BIM模型中体现的细部工程，同易在BIM模型中体现的、并与该细部工程密切相关的其他工程设置计算规则关联；关联操作端Ⅱ与系统平台通讯连接，用于将BIM模型中的构件与工程量清单中的条目关联；计划填报端与系统平台通讯连接，用于在BIM模型中选中需发起计划的构件，设置该被选构件的计划开始时间、计划完成时间，结合工程量清单中与该构件相关联的细部工程，自动生成进度计划。

本实施例中进度填报端与系统平台通讯连接，用于在BIM模型中选中需要发起进度填报的构件，设置该被选构件的实际开始时间、实际完成时间，工程量清单中与该构件相关联的细部工程自动列入进度填报项目中；进度展示端与系统平台通讯连接，用于根据计划/实际进度时间、工程量清单和BIM模型，形成甘特图与横通道图，并根据构件的施工进度状态对模型中的相应构件进行不同着色；进度统计及报表输出端与系统平台通讯连接，用于根据进度计划、实际施工进度、工程量清单和BIM模型，以及从此时的构件数据库、工程量清单中抓取相关信息，进行进度统计、报表输出。

Claims (5)

1.一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法，其特征在于：

S01、建立BIM模型；

S02、将建好的BIM模型，通过BIM引擎轻量化后，上传至系统平台，建立构件数据库；

S03、将含有量价信息的工程量清单，上传至系统平台；

S04、将工程量清单中难以或无法在BIM模型中体现的细部工程，同易在BIM模型中体现的、并与该细部工程密切相关的其他工程设置计算规则关联；

S05、将BIM模型中的构件与工程量清单中的条目关联；

S06、在BIM模型中选中需发起计划的构件，设置该被选构件的计划开始时间、计划完成时间，结合工程量清单中与该构件相关联的细部工程，自动生成进度计划；

S07、在BIM模型中选中需要发起进度填报的构件，设置该被选构件的实际开始时间、实际完成时间，工程量清单中与该构件相关联的细部工程自动列入进度填报项目中；

S08、根据计划/实际进度时间、工程量清单和BIM模型，形成甘特图与横通道图，并根据构件的施工进度状态对模型中的相应构件进行不同着色。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法，其特征在于：S09、根据进度计划、实际施工进度、工程量清单和BIM模型，以及从此时的构件数据库、工程量清单中抓取相关信息，进行进度统计、报表输出。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法，其特征在于，所述步骤S01包括：

根据设计单位提供资料，在Revit中建立BIM模型，根据施工单位提供资料及施工组织设计，对模型进行分段切分。

4.根据权利要求1所述的基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法，其特征在于，所述BIM模型中的构件与工程量清单中的条目关联过程中，已关联和未关联的构件以不同颜色显示，根据设置好的计算规则自动给构件分配工程量。

5.一种基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理系统，其特征在于：该系统能实现权利要求1～4任意一项所述基于BIM的轨道交通施工可视化进度管理方法，包括：

系统平台；

BIM模型建模端，与系统平台通讯连接，用于建立BIM模型，并上传至系统平台；

清单导入端，与系统平台通讯连接，用于将含有量价信息的工程量清单上传至系统平台；

关联操作端Ⅰ，与系统平台通讯连接，用于将工程量清单中难以或无法在BIM模型中体现的细部工程，同易在BIM模型中体现的、并与该细部工程密切相关的其他工程设置计算规则关联；

关联操作端Ⅱ，与系统平台通讯连接，用于将BIM模型中的构件与工程量清单中的条目关联；

计划填报端，与系统平台通讯连接，用于在BIM模型中选中需发起计划的构件，设置该被选构件的计划开始时间、计划完成时间，结合工程量清单中与该构件相关联的细部工程，自动生成进度计划；

进度填报端，与系统平台通讯连接，用于在BIM模型中选中需要发起进度填报的构件，设置该被选构件的实际开始时间、实际完成时间，工程量清单中与该构件相关联的细部工程自动列入进度填报项目中；

进度展示端，与系统平台通讯连接，用于根据计划/实际进度时间、工程量清单和BIM模型，形成甘特图与横通道图，并根据构件的施工进度状态对模型中的相应构件进行不同着色；

进度统计及报表输出端，与系统平台通讯连接，用于根据进度计划、实际施工进度、工程量清单和BIM模型，以及从此时的构件数据库、工程量清单中抓取相关信息，进行进度统计、报表输出。

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