引言
建设单位承担的多个工程项目一方面具有建设体量大、投资金额高、项目周期长、施工难度大等特点，另一方面又对工程安全、进度、质量、成本提出很高的要求，这就需要精细化的管理理念和方法来调和两者之间的矛盾，通过信息化、智慧化的手段和技术辅助落实精细管理理念。因而迫切需要一套规范的标准体系、完善的系统平台对在建项目、待建项目进行统一管理，落实精细化管理理念。
1 编制建设标准，统一技术架构，建设多级管理平台
建设单位建设工程类型多、参建单位多、子系统多、数据一致性、协同化工作要求高，各类参建单位之间的数据需要衔接。为深入、细致、实用地满足多项目同时管理的需求，首先进行标准规范编制，其次进行基于云平台、全终端可用多层次系统架构统一设计，最后以GIS为骨骼框架、BIM为肌肉组织、loT为神经网络、AI为思维算法，将施工现场、施工单位、建设单位映射为神经末梢、神经细胞、中枢大脑三级层次结构，打造智慧建设神经系统(多级管理平台)，如图1所示。通过智慧建设多级管理平台建立互联协同，对各项目的进度、质量、安全、环境成本等进行精细化、可视化、智慧化的管理，形成一个科学管理的施工项目信息化生态圈，实现资源数据的全面共享和建设工程项目的数字化全过程管理，打造建造过程的真实环境透明、真实数据透明、真实行为透明，全面提高建设单位的工程管理信息化水平。
多项目管理平台以“BIM+GIS”为数据载体，“物联网+互联网+云计算”为数据传输手段，“项目管理+人工智能+大数据”为数据运转核心，能够承载所有工程建设项目的基于GIS、BIM、AI技术的全生命周期智慧建设管理平台，该平台充分利用了传感网络、远程视频监控、地理信息系统、I0T、移动终端、云计算、AI等新一代信息技术，协同项目参建各方(建设单位、设计单位、监理单位、施工总承包、施工专业承包人、运营等)，为项目各方建设主体提供一个三维的可视化BIM信息模型。项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论都在可视化的状态下进行，能够随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同。对建设单位管辖的所有建筑工地的进度、质量、安全、成本、漫游、虚拟建造、施工方案模拟、设计方案模拟、资料、人员、环境、设备、施工机械等实施基于BIM的三维可视化集中实时在线浏览和精细化的监督与管理。建立施工场地的4D模型，实现施工场地布置可视化和各种施工设备、设施的动态管理。支持各个管理层级的决策。积累各种数据，为大数据挖掘分析提供基础，实现更高层次的监管服务，实现建设全过程的智慧监管，创建项目本身的智慧工地子系统，并接入智慧建设管理平台。
1.1布设神经末梢，建设三级平台，感知实时施工状态
以全面感知、务实高效为目标，建设单位制定科学合理的绿色智慧工地建设标准，指导各个工程项目智慧工地的建设，生成智慧建设神经系统中的神经末梢(三级平台)。智慧工地是“互联网+”理念在建设工程领域的具体体现，是实现“智慧城市”的基石。是基于工程现场一体化管理的崭新模式。是充分利用移动互联、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术，实时监控施工现场生产进度重点设备、人员管理、安全管理绿色文明施工等动态信息，实现人和物的全面感知、施工技术的全面智能、工作互通互联、信息协同共享、决策科学分析、风险智慧预控的新型施工管理手段。智慧工地紧紧围绕“人、机、料、法、环”等关键要素，将信息技术与施工过程相融合，对工程“质量、安全、人员、设备、进度、环保、成本”等生产过程及商务、技术等管理过程加以改造升级，使施工管理“可视、可管、可控”，实现更安全、更高效、更精益的工地施工管理。
系统建设采用先进的物联网技术，将施工现场移动执法终端信息、施工升降机和塔式起重机作业的动态情况、工地的视频数据、人员进出与定位监控、扬尘噪声监控与自动喷淋降尘联动、车辆进出口冲洗监控、裸露土方覆盖监控、建设工程结构安全实时监测(如基坑监测)等信息进行采集，通过可控化、数据化、可视化的智能化系统对项目管理进行全方位立体化的实时监管，并根据实际作出智能响应。这不仅对安全文明施工意义重大，同时也有助于推动建造方式变革、提升建筑业科技创新能力、促进建筑产业提质增效、推进建筑产业转型升级实现。
1.2生成神经细胞，建设二级平台，提高协同管理能力
基于三级平台神经末梢的全面感知数据，通过远程高速有线、无线数据传前，将数据汇聚到施工单位二级平台中，生成智慧建设神经系统中的神经细胞。完成施工现场主动上报、被动监测数据接入，并能够将关键业务数据汇集到一级平台中枢大脑中。在二级平台中，将汇集到的监测数据与业务逻辑进行有机整合、多维关联，特别是与施工BIM挂钩，发挥BIM作为全过程信息承载与协同应用核心的作用对施工进度、质量、安全、成本等进行精细化、可视化管控。实现施工现场与施工单位的互联协同、危险感知、高效施工。优化项目各方的交互方式、工作方式及管理模式，提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度，提升工程管理信息化水平，从而实现绿色建造和智慧建造。
基于BIM技术的进度管理可进行施工进度和过程模拟，对工程的难重点模拟预演，提前进行质量问题的查找和分析，对不同专业同一区域交叉流水施工模拟，进行施工顺序的合理安排，简化繁杂的施工组织协调管理工作。结合进度网络WBS(Work Breakdown Structure)，使每一单元工作要做什么，怎么做，工程量和资源消耗量是多少，工作顺序是什么，场地如何划分，都可可视化、形象化表现，提高项目管理人员对工程内容和工程进展的可控能力。
通过对构件进行分色，显示进度情况，包括未开工、本月计划、正在施工、已开工、累计完成等，实时反映项目总体进度。结合项目施工方案对进度计划进行调整，不断优化项目建造过程。找出施工过程中可能存在的问题，并提前在各参与方、各专业间进行协调解决，优化4D虚拟建造过程。当施工项目发生工程变更或业主指令导致进度计划必须发生改变时，施工项目管理者可依据改变情况对进度、资源等信息做相应的调整，再将调整后的信息交互到BIM模型中，进行4D虚拟建造过程模拟。
通过对比分析实际进度与计划进度，如年度、季度、月度、周计划进行对比，精确发现是否提前开工、正常开工、滞后开工、滞后未开工等状况，如图2所示。向BIM模型中输入材料、人工劳动力、成本等施工过程信息，形成基于BIM技术的4D虚拟施工模型。在4D虚拟施工模型中，将工程实际进度与模型计划进度进行对比，可以进行进度偏差分析和进度预警。通过实时查看计划任务和实际任务的完成情况，进行对比分析、调整和控制，项目各参与方能够采取相应适当的措施。项目管理者可以通过平台“警示”清晰地看出项目滞后范围，并计算出滞后部分的工程量，然后针对滞后的工程部分，组织人工劳动力、材料、机械设备等进行进度调整。
1.3 创建中枢大脑，建设一级平台，指挥全局协作建设
智慧建设神经系统中的中枢大脑是整个系统中的核心，是建设单位全局智慧建设的指挥大脑，所有工程项目的实时感知数据、业务应用均汇集到一级平台，实现所有在建项目全局可视、全局可控、全局可管。一级平台是一个集中展示、应用的工具，是数据集成、模型融合、功能一体的平台。
整合GIS技术，实现提供地理位置数据、定位数据的功能:整合BIM技术，实现构件的三维模型化:采用RS遥感技术实现空间三维GIS信息:整合物联网技术、移动互联网技术，实现移动端信息采集;通过云平台技术实现基础设施服务、平台服务、软件服务;通过整合分布式存储技术，实现大型BIM协同，以及视频、图像等数据存储;通过整合SOA集成技术，实现与相关项目管理系统的集成;通过整合影像处理技术实现对视频监控数据、空间拍摄数据的处理，通过无人机摄影技术实现实时现场数据收集。
充分利用BIM、3DGIS分析、可视化，抽取数据并进行模型分解，以图像、文字、声音、视频、图表(速度表、音量柱、预警雷达、雷达球)等方式形象、直观地展示区域“建、管运”的进度、质量、安全、进度、投资等关键指标(KPI)，监测项目管理运营情况，对异常关键指标进行动态预警和分析，为筹建处管理人员及领导、各参建单位业务人员提供业务办理和统计信息，最终实现信息综合可视化展示。
一级平台提供共性能力，满足建设单位的管理需求。提供所有项目的三维实景、施工感知、监控可看、进度可查、质量可管、环境可控等能力。不同的项目二级平台通过一级平台提供的接口，推送相关数据。通过“项目数据+共性能力”的叠合效应，实现全局化的应用。共性能力中心，包括项目导航、三维漫游、进度管理、质量管理、安全管理、环控管理、智慧工地等。
2 结语
贯彻数字孪生理念，长期持续建设，一方面满足现阶段的管理需要，另一方面也夯实智慧城市地基。物理世界中通过钢筋水泥建造的建筑是一个城市的基础载体，同样在数字世界中通过二进制贮存的建筑模型和过程数据亦是城市的数字底座。由于大型工程的建设过程不可逆，其数据、模型也只能在规划设计、施工建设阶段同步生成。在建设过程中产生的业务数据及工程模型是一笔数字世界中的无价资产，其具有唯一性、不可逆性等特点。随着建设工程的竣工，建设平台的角色可以逐渐 转变为运维平台，并将建设阶段产生的数据传递到运维阶段，服务于城市运营。因而，建设单位贯彻数字孪生理念，长期持续投入智慧建设工作，为建设智慧城市打好坚实的基础。
【参考文献】
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