[00124732]望东大桥4D工程数字生命信息系统

1、课题来源与背景 安徽省望东长江公路大桥为国家高速公路网G35（济南至广州高速公路）中最为便捷的过江通道,也是北京、山东、河南通往江西、福建、广东等地的重要通道。在安徽省“四纵八横”高速公路网中,望东长江公路大桥是“纵四”商丘—景德镇公路的重要组成部分,是沟通安徽省西部地区的纵向干线公路。 2、技术原理及性能指标 1)技术原理 数字生命系统在设计阶段,主要是和建设工程产品相关的数据和信息,例如几何尺寸、物料清单、成本数据和物理特性等,可集成为建设工程产品信息模型（即BIM）;在施工阶段,借助于设计阶段建立的产品信息模型,结合组织、过程和进度信息,主要创建产品一过程集成信息模型（即项目模型）,用于施工模拟、方案选择和目标控制等;借助于设计和施工阶段创建的项目信息模型,结合设施管理模型,创建建设工程运营生命周期信息化模型。 客户端（CS）：处理大部分业务逻辑,按业务的不同分别有不同的模块去完成;图形处理是所有模块公用的,用于图形的三维展现; 服务器端：主要提供了数据服务,权限的管理和数据版本维护的功能。后台的数据存储使用了MySQL和MongoDB,分别用于业务数据的存储和附件的存储。 2)性能指标 望东长江公路大桥BIM建模; 桥梁钢筋（束）空间冲突触探智能判断监控; 基于4D工程生命信息系统的投资监控; 基于4D工程生命信息系统的形象进度; 基于4D工程生命信息系统的质量预控; 3、技术的创造性与先进性 1)基于BIM技术的斜拉桥综合建模 本研究项目建立望东长江公路大桥的数字化BIM信息模型,该模型除了包括建筑的集合信息外,还包括组成建筑的各结构构件信息、工程数量信息、工程进度信息、工程投资信息、工程质量信息、工程参与组织信息、工程档案信息、工程图纸信息等全方位的信息。这一模型信息为望东长江公路大桥的建设和运维提供直观、可视、充分的信息支撑。 2)斜拉桥工程项目的4D模拟 本研究项目基于BIM模型建立斜拉桥工程项目的4D模拟系统,应用于建设管理的全过程。可以在建设前期、中期和后期基于3D可视化的模拟建设项目过程中的投资、进度、成本动态变化情况,可模拟和复原各参建单位的配合情况、可针对建设过程中的重要问题展开多方案的对比研讨,为科学决策提供充分的依据。 3)桥梁工程“三控三管”的可视化管理 本研究项目采用系统化解决方案,将桥梁工程“三控三管”项目管理核心模块通过平台化配置,把工程的投资控制、进度控制、质量控制、安全管理、合同管理、信息管理统一归集到平台中,实行统一的可视化管理。系统采用基于采用预案、预控、预警三阶段管控体系,对于各环节采用事前、事中和事后控制,都实现了闭环管理。 4、技术的成熟度,适用范围和安全性 本项目的核心内容为大型复杂斜拉桥BIM施工应用,其关键技术要点： （1）通过建立望东大桥的数字化BIM信息模型,并在建模过程中复核设计图纸,减少不合理变更方案; （2）基于BIM模型数据,利用服务器端存储（云存储）技术,实现多用户协同对于模型实体的“注解说明”;三维场景的快照和云存储,以及多用户之间共享的技术;实现各参与方信息的实时交互及时反馈; （3）基于BIM数据的项目管理协同平台,把各专业的BIM模型信息进行有机关联,形成多维度的关系数据库的技术,建立可扩展性的信息,其中包括：构件信息、工程数量信息、材料信息、工程进度信息、工程投资信息、工程质量信息、工程档案信息、工程图纸信息等全方位的信息;让业务数据信息在BIM模型基础上实现同步共享,信息的查询和交互的技术; （4）基于BIM的4D进度监控和成本分析,通过将时间与桥梁3D模型相结合形成4D模型,通过计算机在3D环境中形成可视化的、更加直观的进度计划表示。建筑3D模型的使用使通过4D技术表现的进度计划与以甘特图、网络图表示的传统进度计划相比,具有更加直观、形象的特点;再结合模型的造价数据,从而产生可以随着时间进度来进行成本的监控; （5）通过斜拉桥钢筋空间碰撞检测与施工图纸分析,使施工得到良好的效益,大大节约施工成本的同时节省了施工工期。 本研究成果对BIM建模、BIM模型协调、BIM信息扩展、4D模拟、斜拉桥钢筋（束）碰撞等领域有较高的参考价值,随桥梁施工技术的发展,大型复杂桥梁不断出现,BIM技术的应用越来越多,有较广阔的推广应用前景。 5、应用情况及存在的问题 望东长江公路大桥基于BIM全生命周期可视化管理应用,对BIM模型进行信息化扩展,同时基于4D模拟的可视化管理,对工程进度及成本、资金进行管控,实现最大限度地沟通效率,进而提高施工效率、工程质量及降低工程造价;钢筋束空间冲突判断技术的研究大大降低了工程因变更而产生的费用以及变更带来的工期损失,从而达到节约项目成本的目的。 6.获奖情况 无。