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东海岸铁路项目BIM技术应用方案终稿.docx

基于BIM技术进行动态投资管理，打破建设工程投资管理的横向、纵向信息共享与协同的壁垒，促使工程投资管理进入实时、动态、准确分析时代。

基于BIM技术的动态投资管理有利于工程项目的可持续发展，有效地规避了招投标及采购过程的贪污腐败，提高了项目各参与方对成本控制的能力，有利于精细化管理的实施，减少浪费，有利于低碳建造。

项目信息组织与数据标准

为保证项目大数据（包括项目生产数据和管理数据）的唯一性和安全性，并方便计算机识读，进行结构化的统一管理。项目数据分解结构基本技术体系包括：产品分解结构（PBS）；文档分解结构（DBS）；工程分解结构（EBS）；工作分解结构（WBS）；组织分解结构（OBS）。

PBS（产品分解结构）：主要是将项目实体按照实际需要进行拆分并命名、编码标识市政工程施工工艺流程图，方便项目产品对象的查询、归属和分级汇总、统计。

EBS（工程分解结构）：主要是结合工程量清单计价指南和检验批，并参考设计和施工的习惯，以“不可分割”的原则将工程拆分成若干独立的单元，方便相关应用的索引和调用。本项目将根据铁路BIM联盟发布的《铁路工程实体结构分解指南》，制定项目级的EBS标准。

DBS（文档分解结构）：主要是对项目建设积累的完整、真实、具体的工程质量、技术资料进行有序的命名、编码和分类，及结构化的归档、查询和统计。资料主要包括施工资料、监理资料、竣工图和竣工验收资料等。资料形式包括文件、图纸、图表、声像等。

WBS（工作分解机构）：主要是将日常的工作按照标准的模板和流程拆分成若干完整的、不可拆分的、独立又相互关联的子项，进行统一命名并编码标识，方便用户自定义工作流程和实现工作的自动流转。

OBS（组织分解机构）：主要是用于将各级组织机构分解并命名、编码标识，方便分级管理和流程的流转。

铁路信息模型创建技术标准

建模与交付基本技术标准

是指构成模型的基本对象或组件。模型构件的划分原则，使用统一的工程产品分解结构（PBS），即按照工程实体对象，进行项目模型的拆分并命名、编码标识，方便工程实体对象的查询、归属和分级汇总、统计。

另外，各专业模型构件使用统一的命名规则和代码规则，保证模型构件的易认知性。

表示BIM模型包含的信息的全面性、细致程度及准确性的指标。表达模型精细度的指标包括建模精度和信息粒度两个方面。建模精度是指模型构件三维几何特征的细致程度及准确性指标。信息粒度是指模型构件所容纳的几何信息（如长、宽、高等）和非几何信息（如材料、工程量等）的单元大小和健全程度指标。

模型的信息粒度与建模精度可不完全一致，应以模型信息作为优先的有效信息。由于技术条件的限制和实际操作的需要，模型的信息不一定能够全部以几何方式可视化表达出来。例如钢筋混凝土，可以省略钢筋构件，但其对应的属性信息可具备更加丰富的信息内容，包括钢筋的型号、配筋率（含钢量）、混凝土的体积、标号等。此类情况下，应以模型所承载的信息作为优先的有效信息。

目前，国外的模型精度一般采用LOD等级，LOD被定义为100~500的5个等级，代表从工程的概念模型到竣工模型的整个过程。而我国住房和城乡建设部发布的《建筑工程设计文件编制深度规定》，将BIM全生命期应用的模型精细度划分为七个等级：方案设计模型、初步设计模型、施工图设计模型、深化设计模型、施工过程模型、竣工验收模型和运维管理模型。

施工图设计模型精细度（LOD 300）与传统二维施工图设计阶段所要求的设计深度相对应。模型构件应表现对应的结构实体的详细几何特征及精确尺寸，应表现必要的细部特征及内部组成。并且应包含在项目后续阶段（如施工算量、材料统计、造价分析等应用）需要使用的详细信息，具体包括：构件的规格类型参数、主要技术指标、主要性能参数及技术要求等。

本项目仅对站房工程进行施工深化设计建模，模型精细度采用LOD 350等级。利用三维模型，对站房工程的结构、建筑、机电专业图纸的完整性、匹配性问题进行核查，对图纸的“错、漏、碰、缺”等问题进行检查。及时将发现的问题反馈给设计单位，并以三维可视化模式详细说明设计问题内容并汇总。

站房施工深化设计主要应用内容包括：结构建筑空间碰撞检查；结构孔洞预留检查；结构预埋件布置；结构钢筋排布优化；机电管线综合；设备安装路径检查；工序协调控制等。

施工竣工信息模型精细度采用LOD 400等级。在项目施工过程中，按照施工进度，跟踪采集竣工所需的数据并赋予模型，使得竣工数据结构化，动态构建施工竣工信息模型。竣工数据包括：设备、材料设施的相关品牌、型号、规格、有效期、供货（或施工）单位信息。

数字化竣工移交采用三维模型和竣工数据库的方式，两者之间通过数据编码体系标准进行结构化的关联读取。

根据项目的体量与特点，制定BIM应用的软件解决方案。以Autodesk软件产品为主，Bentley软件产品为辅，共同完成整个项目的模型创建。

项目集成管理平台是实现异构系统间数据集成的关键，需要实现与工程建设规模及要求相适应的项目信息集成管理。

平台需满足以下基础功能特点：

一站式服务：实现用户统一认证、统一登录，避免用户频繁在不同应用之间切换界面，从统一入口即可了解与日常工作最紧密的所有信息，并能迅速进入相关应用，了解最详细的信息。

一体化操作：所有应用都必须预先初始化，将基础信息、识别方法、判断标准、计算依据等录入到系统中，以实现不同应用之间的基础信息共享，避免重复操作，减少工作量。

数据共享：满足各个业务子系统与项目集成管理平台之间，以及各个业务子系统应用相互之间的数据自动推送、关联，实现数据共享。

大数据存储与分析：项目数据具有数量大、种类多、更新速度快、价值密度低和真实性高等特点，应对项目数据进行统一储存管理，以及后台数据分析并向相关用户推送所需要的、有价值的数据。

统一的底层数据编码体系：平台的底层数据编码体系应包括EBS（工程分解结构）、PBS（产品分解结构）、DBS（文档分解结构）、WBS（工作分解结构）、OBS（组织分解结构），以方便计算机识别，并保证用户信息（包括用户自身数据和日常工作产生的数据）的唯一性和安全性。

项目集成管理平台采用B/S架构，软件系统能兼容主流操作系统，包括Windows系统、IOS系统和Android系统，兼容主流移动设备，包括基于IOS系统的iphone、ipad以及基于Android操作系统的平板电脑和手机，方便用户在多种环境下移动办公，实现进度、质检、变更、验工计价等业务数据在线填报、在线审批，采用电子签名方式确认。

图中的项目集成管理平台的业务应用层，集成了多个业务生产管理信息子系统，例如电子施工技术\质量\安全日志系统、检验批系统、试验室和拌和站系统、桩基检测系统、隧道施工监控量测系统等。这些模块化的业务生产管理信息子系统将为项目集成管理平台提供实时的实际生产管理数据。

项目集成管理平台的系统特点：

采用BIM技术和三维GIS技术打破信息壁垒，用数据追踪每个工程构件的空间位置、设计、投资、进度、质量、安全等。

通过构筑物的三维模型，帮助管理者按照实物可视化审查（批）工程的支付、质量安全、进度、物资，杜绝虚报、重报，杜绝重复的审批。

可实现计划进度的安排、三维形象进度展示、计划进度和实际进度对比，进度计划管理更加直观、具体。

可与项目业务生产管理信息系统、视频监控系统进行无缝集成，自动关联工程构件模型和项目生产管理信息。

项目集成管理平台实现的技术水平：

统一的信息化流程管理平台，规范项目管理审批流程

技术资料数字化管理，移动查询

实时统计工程的形象进度

移动办公与移动视频采集技术

重要设备的关键数据跟踪

形成可移交的数字铁路成果文件

本系统将采用BIM集成技术，以地理信息系统为核心建设BIM集成管理的展示平台，主要涉及以下几方面技术的整合与集成：

通过Autodesk、Bentley建模软件，建立三维项目信息模型，并将三维模型放入地理信息系统中，依托GIS进行模型加载、组合、渲染、展示。

对施工过程中的人、机等生产要素进行实时的动态定位、跟踪。

对于安装了现场监控设备的施工点，在三维场景中集成现场视频采集设备的接口，并获取实时监控画面。

对施工过程中的进度、质检、计量、支付、变更等工作流程提供发起、审批、审核等功能支持，并依托数据库技术将流程状态、凭证、结果与工程部位进行绑定，提供便捷的搜索、查看功能。

将工程项目涉及的海量数据进行统一存储规划管理，对领域内部信息与共享信息的分类管理、双向交换、有效利用提供技术支撑。

数据库技术及数据仓库技术

将投资、计划、进度、质量、安全等相关数据、文档、凭证与工程部位进行集成，并结合三维工程模型，形成多维立方体分析模型，为项目管理提供数据支撑以及便捷的文档搜索、查看功能。

根据统一的标准为数据信息分专业、分阶段、分类别构建组织形式，建立数据中心，对数据信息的收集、分析、整合、交换、共享、管理提供支撑。

空间地理信息（GIS）技术

建立项目三维场景空间对象数据库，呈现项目中路基、路面、桥梁、涵洞、隧道、站房、附属设施等构筑物及其周围地貌，提供三维漫游、飞行浏览、快速定位、图层管理、信息查询、数据编辑、空间测量、空间分析、数据管理、三维可视化设计等功能，将分散的地理信息资源和建筑模型整合在统一的平台之上，并进行充分的挖掘、加工和利用，为项目建设管理提供可视化服务。

鉴于本系统需集成多个子系统，用户众多，统一授权，同时为响应业务的不断深化，需求的不断变更以及应对用户数量的增加，系统采用指挥部级服务总线技术实现系统的解耦，支撑业务系统架构的优化，提供系统高可用支撑，易于维护，更强的伸缩性，适应需求的弹性，快速响应用户需求，打破信息孤岛，服务共享。

指挥部级服务总线结合传统中间件技术与XML、Web服务等技术，采用SOA架构，通过ESB 实现与各种系统间的协议转换、数据转换、透明的动态路由功能，消除不同应用之间的技术差异，让不同的应用服务器协调运作，实现了不同服务之间的通信与整合。最终通过SOA把业务逻辑“组件化”、“服务化”,接入指挥部级服务总线提供给业务应用消费，业务应用可以消费任何指挥部级服务总线的业务服务，这样一来业务逻辑不再局限于单个系统内部，达到重用、共享的目的，当业务需求发生变化时，只需要维护一处，便可实现系统的更新，减少了维护的工作量，提高了系统可维护性，同时避免了维护多处带来的不一致风险。当有新业务需求时，也可以利用现有的业务服务或基础服务（如认证服务、流程服务等）快速实现。

指挥部级服务总线的监控管理，可以通过监控平台查询已做的操作，正在运行以及出错的操作，及时掌握整个数据传输的情况，还可以看到当前资源消耗情况，快速找出瓶颈所在，方便用户直观的掌握整体情况。

本系统采用了多种数据存储技术，包括虚拟化存储、分布式存储、异地存储容灾和分级存储。

虚拟化存储：通过将物理存储设备到单一逻辑资源池的映射，形成本项目数据中心的存储资源池，利用虚拟化技术，为数据管理者和应用程序提供了虚拟磁盘或虚拟卷，并且数据管理人员可以根据需求对它进行任意分割、合并、重新组合等操作，分配给特定的主机或应用程序，为用户隐藏或屏蔽了具体的物理设备的各种物理特性。

异地存储容灾：通过异地备份的容灾机制，提供了应急解决通道，能够在项目数据中心机房所处位置发生各种灾难损害后，最大限度地保障项目的信息化系统不间断提供正常应用服务。

分级存储：在海量数据中，数据价值有所不同。本系统采用3级存储管理，项目建设过程中的数据，使用在线式高级存储区域进行，数据使用频率高，响应速度快。而竣工资料数据和档案数据使用中低级存储进行，数据使用频率中等，能够满足一般需要。长期的中间备份清理数据采用低级存储区域或直接使用光盘、磁带进行保存后，在数据中心数据库进行清理。

系统建设原则是，充分利用智能手机、平板、移动互联、大数据分析等先进的信息技术和工具，实现现场相关人员对日志即时填、即时报、即时批、即时查。让日志如实记载实际施工过程，不再是为应对检查或完成竣工资料而写的回忆录。通过网络技术，将工地和远程管理者无缝连接，发挥日志追溯还原施工过程、查找分析质量问题原因的重要作用。为实现建设项目的精细化管理提供及时、准确的第一手资料。

及时：现场操作，离线保存。

准确：所见即所得，不用写回忆录。

共享：日志数据可共享至其它系统模块预制楼梯安装工程施工工艺，例如：形象进度管理、竣工资料等。

便捷：内置海量字典，当日现场如无异常情况，勾选相应的EBS项，填报完成量即可。

标准化：规范日志填报页面、内容和格式，内置学习和参照的样板，为建设项目标准化管理提供新的技术支撑。

数字化：日志系统的数据库是结构化的数据而不是文件，为大数据分析创造基础条件。尤其是结构化的EBS、日完成量等数据，驱动形象进度管理。

三大员（技术员、质量员和安全员）：指各标段工点现场技术、质量和安全检查的工程技术人员（不含专职测量和试验人员），负责规定期限内日志及检验批的填报、修改、补报。需同时支持PC客户端和Mobile客户端操作。

施工日志审核员：在规定期限内审核三大员上传的施工日志，提交至服务器上。同一个工点的审核员不能有三大员权限，需支持PC客户端操作。

施工日志管理员：主要负责对工点内的施工日志及检验批查询、统计，工点状态管理（工程划分维护、工点信息管理）110变电站改造工程施工组织设计方案，修改、补填申请或授权，资料归档管理（日志、检验批、记录表）。需支持PC客户端与施工日志管理系统（网络版）操作。