摘要:針對傳統工程項目信息化管理中存在的手段單一、信息分散、協同效率差、決策支持困難、維護更新投入大等問題，進行基于BIM技術的項目管理平臺研究，采用云技術和異構系統集成技術，進行私有云部署和異構系統集成，保證不同用戶、不同地域協同辦公以及不同系統之間BIM信息流通，實現了BIM模型、GIS環境與項目管理體系的深度融合。結果表明，云環境下BIM項目管理平臺有效減少企業硬件投入和軟件維護成本，在工程進度模擬、質量追溯、安全監控、投資控制等方面創新管理手段和流程，提高了項目管理效率和水平。
關鍵詞:BIM;云技術;項目管理;平臺研究
最近幾年，我國企業在國家信息化發展戰略和項目管理自身需求的推動下，項目管理信息化取得了長足的發展，但實施過程中也遺留了許多問題，如管理手段單一、信息溝通不及時、企業知識庫儲備不足、信息孤島現象依然存在等。BIM作為一門新興的綜合性技術，它與項目管理的集成應用為解決這些問題提供了新的思路。
20世紀90年代，國內外出現了4D-CAD技術的研究，并在一些項目中得到應用，這屬于BIM技術和項目管理集成應用的雛形。近年來，隨著BIM軟件技術的發展，出現了基于BIM的4D和5D商業應用軟件。例如，在廣州周大福國際金融中心實施應用了廣聯達軟件股份有限公司開發的基于BIM的綜合項目管理系統，在上海金融中心應用了清華大學研發的基于BIM的4D動態施工管理系統［1］。多所高校也開展了基于BIM的項目管理平臺研究，如秦康［2］進行了基于BIM和PDCA的施工進度管理研究，從PDCA理論進行基于BIM項目管理平臺的進度研究。李海濤［3］通過建立可視化安全管理平臺，進行4D施工模擬和碰撞監測。張洋［4］基于BIM的工程信息管理體系與架構，開發了BIM信息集成平臺，實現工程信息交換、共享和集成化管理。
現有BIM項目管理平臺，多針對房建行業，側重在信息管理、進度管理、質量管理、成本管理等單點應用，尚未考慮各管理過程的相互關系，也未考慮基建行業點多、線長、面廣等工程特點。本文綜合考慮房建和基建行業特點，進行基于BIM技術的項目管理平臺研究及應用。
1平臺總體設計
考慮到項目管理平臺涉及的參與方眾多、分布范圍廣，為提高平臺的易用性和穩定性，減少各參與方的維護工作量，降低平臺后期集成以及與其他系統對接難度，整個平臺體系采用基于BS的框架設計，對后期的集成來說有標準的接口規范可以遵循，對用戶而言無需安裝繁雜的客戶端，直接通過用戶名和密碼即可登錄使用。平臺采用三層架構(表示層、業務邏輯層、數據處理層)進行開發，表示層就是利用瀏覽器為客戶提供應用的圖形界面，負責直接跟用戶進行交互;業務邏輯層由Web應用服務器實現系統的業務邏輯功能;數據處理層是三層中的最底層，負責數據的存儲和訪問。平臺支持Sqlserver和Oracle等大型數據庫，系統運行和維護的效率高，同時具備從功能應用到數據庫系統的多層安全控制機制，以保障系統的穩定運行，保障系統的開放性和擴展性。平臺總體架構、網絡結構、功能框架如圖1～3所示。

圖 1 平臺總體架構

圖 2 網絡拓撲結構

圖 3 平臺功能框架

2關鍵技術問題
2.1云技術
BIM系統需要高性能的圖形引擎作為支撐，采用本地部署對個人電腦配置要求高，企業級群體用戶會產生巨大的費用，同時軟件維護更新也比較麻煩。平臺采用云技術，將BIM系統所需的所有軟硬件資源布置云端，所有軟硬件的更新維護工作在云端統一部署。個人用戶無需采購高性能計算機，無需持續進行軟件更新，只需通過網頁登錄，即可使用BIM系統，極大緩解了企業軟硬件投入壓力，同時保證不同用戶使用BIM系統不受時間和地域的限制(圖4)。

圖4云環境下BIM系統

2.2圖形引擎選擇
平臺研發過程中對現有圖形引擎開展了大量的調研工作。目前基于BIM項目管理平臺的圖形引擎主要分為兩類，一類是基于BIM數據結構的圖形引擎，一類是基于GIS數據結構的圖形引擎。兩種技術手段各有優缺點，本平臺圖形引擎的選擇主要需考慮6個方面:1)對網頁端的支持能力;2)對大數據量模型的承載能力;3)對主流BIM建模軟件數據格式的識別能力;4)基建行業對地形、地質的空間分析能力;5)對大場景、大范圍數字化模型的擴展能力;6)豐富的二次開發接口適用能力。結合基礎建設行業工程的特點，本平臺選擇現有成熟的GIS圖形引擎，經過大量二次開發和功能改造，將其無縫嵌入BIM項目管理平臺中，保證了網頁端主流建模軟件模型數據無損傳遞和流暢運行，與業務功能形成雙向聯動，在滿足BIM模型信息完整度和精度的條件下，更能適應大區域適用場景。