




文档简介
分类号: 密 级: u d c: 学 号: 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 基于基于 bim 的工程项目进度预警的工程项目进度预警研究研究 年 月 日 学 位 类 别: 作 者 姓 名: 学 科、专 业 指 导 教 师: 研 究 方 向: 江西理工大学硕士学位论文 独创性声明 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果, 也不包含已获得江西理工大学或其他教育机构的 学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中做了明确的说明并表示谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。 研究生签名: 时间: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解江西理工大学关于收集、保存、使用学位论文的规定:即学校 有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本, 学校有权将将学文论文的全 部或者部分内容编入有关数据库进行检索, 并采用影印、 缩印或扫描等复制手段 保存、汇编以供查阅和借阅;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交 论文的复印件和电子版。 本人允许本学位论文被查阅和借阅,同意学校向国家有 关部门或机构送交论文的复印件和电子版, 并通过网络向社会公众提供信息服务。 保密的学位论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名(手写) : 导师签名(手写) : 签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日 2 0 150 10 5 2 0 150 10 52 0 150 10 6 江西理工大学硕士学位论文 摘要 i 摘要摘要 随着工程项目管理的不断发展, bim 技术被引入了项目管理。 本文是基于 bim 技术完成对施工进度的预警。通过对传统进度预警方法的对比分析,提出了 bim 技术在进度预警中的优势, 可以保证信息的准确性, 进度风险信息更新的时效性。 依靠 bim 的可视化特点,将进度预警结果通过 bim 模型展示出来, bim 技术可 以帮助项目管理各方实现信息共享,打破信息“断层” 。 本论文采用了张云波的进度预警算法,结合 ms project 以及 bim 软件中的 核心建模软件和模型应用软件, 完成了基于 bim 的进度预警系统架构的研究。 将 传统预警结果, 通过可视化的模拟方式呈现给项目管理者,帮助管理者完成辅助 决策。 通过案例验证该系统完成进度预警的可能性, 案例的结果借以 navisworks 的显示方式展示预警的结果。 关键词: 建筑信息模型;进度预警;ifc 标准 abstract ii abstract with the development of construction project management, building information modeling had been absorbed into this area. in this essay, the process of warning was finished with the bim technology. the advantages of bim in the process of warning have been found through the comparison among the traditional measures of the warning. the features of bim combined with the timeliness of risk information update, the accuracy of information acquisition, and due to the visualization of the warning, the conclusion could be displayed on the screen by the 3d animation. bim technology will be able to help the variety managers to break through the information obstacle and share the news. in this research, the architecture of the system of the process warning has been built with the bim technology. according to the used mathematical methods of the process warning, and we use the ms project, the modeling software and the model application software to finish the tasks. the project managers will find it more convenient to make decision with the help of the 3d visualization conclusion. in the end of the essay, an sample has been used to conform the system, and the conclusion has been shown in the way of the navisworks software. key words: building information modeling; progress of warning; ifc; 江西理工大学硕士学位论文 目录 目目 录录 摘要 . i abstract . ii 第一章 绪论 . 1 1.1 背景 . 1 1.2 意义 . 1 1.2.1 理论意义 .1 1.2.2 实际意义 .2 2.1 bim 研究现状 . 2 2.1.1 bim 国外研究现状 .2 2.1.2 bim 国内研究现状.3 2.2 基于 bim 的进度研究现状 . 4 2.2.1 基于 bim 的进度研究国外现状 .4 2.2.2 基于 bim 的进度研究国内现状 .5 3.1 研究内容 . 8 4.1 研究方法 . 11 第二章 进度预警的基本理论及 bim 技术需求 . 12 2.1 进度预警基本原理 . 12 2.2 传统进度预警风险分析方法与实际使用 . 12 2.2.1 进度预警风险分析方法的优劣 . 12 2.2.2 进度预警实际使用存在的问题 . 15 2.3 进度预警中对 bim 需求 . 16 2.4 本章小结 . 17 第三章 基于 bim 的进度预警系统各模块技术分析 . 18 3.1 工期延误原因分析 . 18 3.1.1 八类影响工程项目进度因素分析 . 18 江西理工大学硕士学位论文 目录 3.1.2 影响工期的10 大因素. 19 3.2 工期延误预警技术 . 19 3.2.1 当前进度偏差率 . 20 3.2.2 动态目标工期偏差率 . 20 3.2.3 预警模型的综合信号强度 . 22 3.3 基于 bim 的施工过程模拟技术 . 24 3.3.1 三维建模机理. 24 3.3.2 施工过程模拟. 27 3.4 ifc 进度信息描述 . 29 3.4.1 ifc 模型体系结构 . 29 3.4.2 ifc 标准对施工进度建筑产品信息的表达 . 31 3.4.3 ifc 标准对施工进度关系实体信息的表达 . 32 3.4.4 ifc 标准对施工进度信息的表达 . 34 第四章 基于 bim 的进度预警系统模型及应用 . 37 4.1 基于 bim 的进度预警系统逻辑框架 . 37 4.1.1 预警模型的功能分析 . 37 4.1.2 进度预警系统流程框架 . 39 4.1.3 进度预警系统的逻辑架构 . 42 4.2 案例分析 . 43 4.2.1 工程项目概况. 43 4.2.2 工程项目信息设置 . 44 4.2.3 进度影响因素识别 . 45 4.2.4 当前进度偏差率与动态进度偏差率. 48 4.2.5 警兆识别、警源分析 . 49 4.2.6 警度预报 . 50 4.2.7 本章小结 . 51 第五章 总结与展望 . 52 参考文献 . 54 致谢 . 58 第一章 绪 论 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 背景背景 随着信息化进程的不断深入, 各行各业都围绕着信息化不断前进和发展。 建 筑业的信息化程度却相对较低, 这样的状况导致了建筑业的效率相较与其他非农 产业明显不高,甚至相对与过去反而下降了。根据国家统计局 2012 年统计表明 1, 建筑业生产效率极低。 2011 年 5 月 10 日, 住房和城乡建设部印发了 2011 2015 年建筑业信息化发展纲要 ,要求坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引 领未来的方针,高度重视信息化对建筑业发展的推动作用。 将 it 技术运用到建筑业将会有效提高建筑业的工作效率,制造业便是从中 获得了巨大的帮助。erp 技术、rfid 技术、iot(物联网技术) 、mes(制造执 行系统 ) 、scm(供应链管理) 、mro(大修维护管理)等技术和理念的应用,充 分说明了制造业对信息化中的重视,然而,建筑业在信息技术的投入远远不足, 美国制造业在信息技术方面的花费几乎超过建筑业的 6 倍2。因此,建筑业必须 积极运用信息技术,建筑信息模型(building information modeling, bim)技术恰 好能够帮助建筑业实现建筑业一系列问题的解决方案。 该技术是将建筑物及其构 建的信息录入一个中心数据库中,并且将建筑及其构件的各种属性完全数字化, 这样就保证了建筑信息的内在统一和可计算性。同样,iot(物联网技术) 、云 技术以及大数据都可以与 bim 结合,都将帮助建筑业实现信息化进程的不断深 入,从而促进建筑业的转型升级,为智慧城市的建设创造了更多的途径。 1.2 意义意义 1.2.1 理理论意义论意义 随着 bim 技术在国内工程实践中的应用在逐年增加,bim 的应用和研究慢 慢将趋于成熟。在工程项目进度管理中,bim 技术的系统研究在逐步深入,对 其应用价值开始形成系统的认识,整体应用的思路得到了极大改善, 实现真正意 义上的 bim 技术应用和价值发挥指日可待。 目前,bim 技术与进度管理集合的 过程在不断深入,有助于 bim 实践及其效益发挥,能够拓宽进度管理的思路, 改善施工管理过程中信息的共享和传递方式, 为提高工程项目进度管理水平和建 筑业生产效率做出有益探索。 第一章 绪 论 2 1.2.2 实际意义实际意义 本文主要是研究 bim 在施工企业的运用,将 bim 运用于施工进度管理。传 统的进度管理方法主要包括甘特图法、s 型曲线比较法、香蕉型比较法、流水网 络计划技术、搭接网络、计划评审技术、图示评审技术、决策关键路径法、风险 评审法。 如何实现其价值,这些价值即建造业效率提高、施工队伍能力提升、指导施 工。bim 技术在施工行业的应用将会改善生态环境,改善社会环境,促进建筑 业阳光发展,让建筑业不再是滋生贪污腐败的重要领域, 为实现社会的可持续发 展贡献力量。这些价值必须是现实的且能切身感受,而不是仅仅展示模型,像看 电影似的以及让 bim 停留于施工企业的投标工作。能否让业主满意,让施工单 位的工作人员满意才是最重要的,这样才能推动 bim 在中国的可持续和健康的 发展。 2.1 bim 研究现状研究现状 2.1.1 bim 国外研国外研究现状究现状 根据资料, 佐治亚理工学院(georgia institute of technology)的 charles m. eastman 教授提出了建筑信息模型(building information modeling, bim)的理念 3。 这 种 观 点 是 基 于 建 筑 信 息 模 型 等 同 于 建 筑 产 品 模 型 (building product model),charles m. eastman 教授在 20 世纪 70 年代所出版的书和论文中用到了建 筑产品模型的概念4,但是这个概念实质上更接近于制造业的产品数据模型 (product data model, pdm)。 相比之下,人们更认同是jerry laiserin 提出 bim 概念, 因为在他的文章中已经赋予 bim“以数字形式表现建设过程和设施管理,同时也 是以数字形式进行建设过程以及设施管理的信息交流和互操作”的内涵5。根据 有关研究报告67,符合 bim 内涵的首次实践探索是在 1984 年 graphisoft 依托其 软件产品 archicad 提出来的虚拟建筑(virtual building)理念。 bim 技术以及这种特定的称谓是在 2002 年由 autodesk 公司率先提出,并逐 渐得到世界建筑行业的普遍接受7。从 1995 年到 2006 年,bim 的研究都集中于 单项目的案例研究。首先是分析案例中 bim 技术在建筑设计、结构设计、施工 组织方面应用的好处和不足。其次是量化分析 bim 应用的成本效益。第三是研 究 bim 技术方面的进展,如系统的互操作性、数据库管理等。第四个方面的研究 集中在组织方面,主要探讨在建设工程中成功应用 bim 技术需要的组织保障和流 第一章 绪 论 3 程方面的变化。当前,国际上对于 bim 的研究热点已由单项目的经验总结转向多 项目的规律分析。文献8 、9、10就是对于多项目横向比较分析。文献11就系统分 析了世界范围内 32 个使用 bim 技术的工程项目,从中总结出大量规律,并将这些 规律和之前人们的普遍认识进行了比较,从而澄清了人们对于 bim 技术认识的许 多误区。 2.1.2 bim 国内研究国内研究现状现状 国内较早的研究是张建平等(2004)开发的一种智能物业管理系统12。该系统 综合应用了建筑业国际工业标准(industry foundation classes, ifc)、 bim、 中间件、 web service、系统集成等技术,建立基于 ifc 标准的建筑物业信息模型和 ifc 数 据交换接口,实现了建筑物业管理阶段与设计阶段、施工阶段的信息交换和共享。 李永奎在其博士论文中从组织、 过程、 信息与系统集成等多个角度系统阐述 了建设工程寿命期信息管理(blm)的理论与实现方法研究,其中blm的核心技术 是 bim 和 pip 13杨宝明分析了 bim 技术在建筑业中广泛应用,提出 bim 与 erp 结合的施工企业信息化思路14。齐聪和苏鸿根探讨了用 revit 软件为内核的 odbc 数据库结构、基于 revit 软件的建筑模型信息共享和当前 revit 软件的现 状。分析了将 revit 进行二次开发工程量计算软件的可行性。比较了目前其它的 工程量计算软件的特点,提出了一种基于 bim 的新的工程量计算软件开发平台模 式15。 2009 年 9 月由麦格劳一希尔建筑信息公司和 autodesk 公司联合发布了 建 筑信息模型设计与施工的革新,生产与效率的提升该报告详细介绍了 bim 的主要理念、bim 在中国的影响以及 bim 在中国的应用情况,并汇集了麦格劳一 希尔建筑信息公司针对中国市场的十多场专家访谈和案例采编,全面反映了 bim 在中国的应用现状16。 张洋在其博士论文中提出了基于 bim 的工程信息管理体 系与架构,建立了 bim 体系结构、信息描述和扩展机制,解决了基于 bim 的 三维几何建模及模型转换、面向 bim 子模型的信息提取与集成、bim 数据存 储与访问等关键技术17。赵雪锋在其博士论文中提出运用项目信息门户(project information portal,pip)建筑信息模型 (building information modeling,bim)和物 联网 (internet of things,iot)等技术,在建设工程全寿命期、全方位、全要素管 理等理念的指导下,构建了建设工程全面信息管理(building total information management, btim)框架体系18。 王爱娟在其硕士论文中提出基于 bim 技术的 建设项目进度风险分析模型(bim-cpsra) ,构建了基于 bim 的建设项目进度 风险分析模型实施的总体架构,提出模型应用的环境及应用对策。192013 年, bim 在国内发展速度更加迅速,越来越多的以 bim 为主的工程咨询公司出现, 第一章 绪 论 4 例如北京比目鱼工程咨询有限公司、上海慧之建、何关培的广州优比咨询等等。 香港和大陆今年都拟出了“bim 标准”审定稿,中国建筑学会建筑施工分会理 事长黄强发起了“中国 bim 标准千人参与计划之网络建言” ,从行业各界征集 bim 标准的制定意见,明后两年有望正式颁布出台。 2.2 基于基于 bim 的的进度进度研究现状研究现状 2.2.1 基于基于 bim 的进度研究国外的进度研究国外现状现状 根据相关文献,4d bim 的雏形是在 1993 年由 retik 提出,为了能够让产品 在施工的不同阶段实现可视化,他设计了一个实时 3d 计算机图形系统,通过该 系统能够看见建筑项目的施工过程随时间不断变化。直到 1996 年,美国斯坦福 大学 cife((center for integrated facility engineering)正式提出了系统的 4d bim 理论,其认为所谓 4d 模型是在建筑 3d 模型的基础上,附加时间因素,将模型 的形成过程以动态的3d方式表现出来。 随后, cife推出了4d-cad 系统202122, 该系统将已有的进度计划与 3d 模型的构建相关联,各个构建之间建立了继承关 系,实现了施工过程的动态模拟,但是该系统没有建立整体的 4d 模型,构建之 间复杂的工序并没有建立,只能描述组件的施工开始、正在施工和施工结束。从 1997 年到 2003 年期间,在 4dbim 方面的研究的内容主要集中在施工现场的动 态模拟,实现施工现场的可视化研究,在这方面取得比较大的成果的有 cife 大 学, 他们先后开发出了 4d-annotator23, 4d 产品模型系统 (pm4d, product model and fourth dimension)2425。同样还有英国的 strachclyde 大学,他在 4d-bim 方面的研究中提出了 provisys 模型。在这三个研究中,provisys 模型和 4d-annotator 应用系统存在相似之处,都完成了 4d 显示功能,提高了施工管理 者对施工状况的感知能力, 不同之处在于 4d-annotator 系统将 4d 技术与决策支 持系统进行了融合, 然而provisys模型对施工计划管理方面的研究并不深入。 这导致其后续的研究没有 cife 的研究深入,在 2003 年其在 4d-bim 方面的研 究有了新的进展,开发了新的系统 pm4d,其是对 4d-annotator 的衍生。这与 south bank 大学的研究相似,他们都将 bim 技术应用到了各专业中进行研究, pm4d 主要是将成本信息、环境报告、施工进度、建筑全生命周期成本分析融入 到 bim 当中,充分发挥了 bim 技术的可视化和 4d 模拟的优势。south bank 大 学则是将光照、 材质颜色随时间变化的研究放入 bim 之中, 充分利用 bim 模型, 通过模拟模型在不同时间下的光照, 分析模型材质所受到的影响。 在这些研究中, south bank 大学研究的切入点有所不同,他选择了建筑维护阶段的研究。 第一章 绪 论 5 在 cife 的研究的进程中,交互概念成为其重要的研究内容,他们利用先进 的计算设备和交互工具构建一个全数字交互工作室(interactive room) ,保证施 工各参与方能够实时展开协同工作, 其将代表了下一代的施工管理工具的发展方 向。 4d 模型不仅仅是一种可视的媒介,使用户看到物体变化过程的图形模拟, 而且能对整个形象变化过程进行优化和控制。其核心是 4d 法则、4d 资源库和 4d过程模型的建立, 及其与交互式图形生成环境、 外部数据库以及其它相关cad 系统的集成。 2.2.2 基于基于 bim 的进度的进度研究研究国内国内现状现状 随着信息化技术日益发展,建筑业的信息化相对于其他行业还比较弱。因此 建筑业在 cad 技术日趋成熟和集成化管理迫切需要的情况下,国内各建筑信息 化研究中心和软件开发单位也加强了 cad 多维应用和集成化管理软件方面的研 究,国内 4d 技术主要是由清华大学在做研究。从 1991 年到 1995 年,清华大学 张建平教授一直致力于建筑施工计划三维可视化和动态管理方面的研究, 并且开 发了 gcpsu 系统 26, 该系统将施工对象定义为一个 3d 整体描述、 施工过程模 拟以及结构构件实体的三维复合模型。 gcpsu 系统体现了 4d 模型的基本概念, 其主要局限在于未实现施工对象 3d 模型与外部进度计划系统的链接。随着 4d cad 研究的不断深入,清华大学 2000 年,课题组王倩提出了一个 4d 施工管 理模型(4d site management model,4dsmm)27,可以生成施工项目的 4d 施工 模型(4dconstruetionmodel)。4dsmm 模型实现了施工对象 3d 模型与外部进度 计划系统的链接,但该 4d 系统的 3d 模型仅仅是施工对象进度的模拟,没有扩 大到施工项目管理的其他环节, 而且没有实现信息的双向交流, 因此还不是真正 意义上的信息化 3d 模型。清华大学张建平教授的 4d 技术课题组为了实现 project 计划的 3d 可视化模拟以及施工计划的自动、优化管理,他们在 4dsmm 基础上开发了 4d-gcpsu 系统。清华大学课题组根据现有的 4dsmm 系统继续 深入研究探讨,建立了一个以工程结构分解(work breakdown structure,wbs) 为核心的新系统 4dsmm+28,该系统将进度计划、三维模型、资源管理、场地 布置和成本分析等施工管理要素相结合,实现了施工进度、人力、材料、设备、 成本和场地布置的 4d 动态集成管理以及施工过程的 4d 可视化模拟。 清华大学 基于 4dsmm+系统,通过全面深入的系统设计,并综合应用数据库、计算机图 形可视化、分布式组件开发和软件集成等新技术,完成了建筑施工 4d 项目管理 系 统 4d-mcpru(4d management for construction planning and resource 第一章 绪 论 6 utilization)29。该系统被正式应用于北京、香港的多个实际工程,实现了国内 4d 技术由理论到实际应用的转变, 该系统后来还被用于奥运会国家体育馆项目。 清 华大学课题组为了能够开发与工程数据管理 edm 的 4d 信息模型相应的工程信 息平台, 支持建设项目生命周期的工程数据管理和深层次利用, 实现各阶段信息 共享交换以及工程信息化的集成管理,开始研究基于 ifc 标准的 4dmcpru 系统30。 该系统可以有效地导入设计阶段定义的建筑物 3d 信息模型, 充分利用 已有的设计成果,将 3d 建筑信息模型与施工过程信息相结合,建立建筑工程信 息模型,实现了施工管理数据的统一有效的集成化管理;利用 ifc 标准作为数 据描述和数据转换的统一标准, 实现了不同系统之间的数据交换和信息共享。张 建平教授继续对 4d 技术进行研究,研究对象由项目本身转到了设施的 3d 模型 和施工场地。 清华大学课题组开发出了4d建筑施工现场管理系统4d-csms31, 该系统实现了 3d 施工场地布置和施工设施的动态管理。清华大学课题组胡振中 和张建平共同研究了国内外 4d 技术的空白,即桥梁工程的 4d 施工管理系统, 他们基于青岛海湾大桥项目,针对桥梁工程的结构构造、 施工方法和施工管理的 特点开发了青岛海湾大桥 4d 施工管理系统32。张建平、胡振中、王勇在最新的 4d-mcpru 系统的基础上对该系统存在的施工过程冲突分析方面的不足做了深 入研究, 建立针对当前状态的静态预警机制和基于趋势预测的动态预警机制, 从 而改进施工冲突分析与管理的方法。同年,张建平、余芳强、吴大鹏针对当前商 品化虚拟仿真软件的硬件配置要求过高、 价格昂贵以及二次开发功能不足等局限 性,在已有 4d-gcpsu 图形平台基础上,自主研究开发了基于 opengl 的建筑 施工虚拟仿真平台33。胡振中、张建平、张旭磊针对建筑施工支撑体系倒塌的 安全事故,以及现有支撑体系安全分析方法的不足,研究了基于 4d 施工安全信 息模型的建筑施工支撑体系安全分析方法34。由清华大学、华宇建科(北京) 科技有限公司和上海竹园工程管理有限公司合作,研究开发了基于 web 的项目 综合管理系统,并将其与基于 bim 的 4d 施工管理系统集成,建立管理数据与 bim 模型双向链接,实现了基于 bim 和 web 的工程项目管理35。清华大学和中 国中建地产合作开发了基于 bim 的住宅项目策划系统,研究提出了应用 bim 和 4d技术, 研究基于既有标准户型的主宰方案bim建模和方案分析与评价方法36。 图 1-1 为清华大学 4d bim 的研究历程。 由国内外的研究现状可见,4d 技术的研究主要集中在对 4d 管理系统的开 发,国内主要由清华大学张建平教授领头,一直致力于 4d 管理系统的开发,从 建筑工程到桥梁工程,由施工阶段到策划阶段。清华大学研究的最新的基于 ifc-4d gcpsu2006 是国内目前实用性最强的 4d 施工管理系统,但是当面对工 期、资源和场地空间约束的复杂任务时,进行过程模拟时,该系统还是力不从心 第一章 绪 论 7 的,需要同香港理工大学鹿明博士提出的简化离散事件模拟方法(sdesa, simplified discrete-event simulation)相结合,合作开发“基于 4d 技术和过程 模拟的施工优化系统” 37。因此国内的 4d 管理系统对于细节方面的研究还不是 很完善,尤其是在进度预警方面,还很少有相关方面的研究,目前的研究学术论 文有哈尔滨工业大学的王爱娟和车谦分别是对进度预警框架以及进度预警系统 的开发做了研究,采用了基于案例的推理和蒙特卡罗模拟与 bim 技术的融合, 其研究具有前沿性,对他们研究的内容进行分析, 发现在案例搜集和进度生成方 面存在很多困难,因此研究成果需要进一步考证。 1-1 清华大学 4d bim 研究历程图 本论文就工程项目的计划进度与实际进度对比、进度预警作了研究, 在目前 的 bim 模型应用软件方面还只是简单进度对比,没有很多的能够应用于实际的 进度预警系统的开发,本文利用张云波的进度预警方法,结合现在 bim 模型应 用软件以及建模软件, 通过对进度因素的重要性排序, 编制好基于联系数 a+bi+cj 1995年 2000年 2001年 2002年 2003年 2005年 2006年 2008年 2009年 2010年 2012年 2013年 gcpsu系统 4dsmm系统 4dgcpsu系统 4dsmm+ 4d mcpru系统 ifc-4d mcpru系统 4d-csms系统 青岛海湾大桥4d施工 管理系统 基于opengl系统的建 筑施工虚拟仿真平台 基于4d施工安全信 息模型的建筑施工支 撑体系安全分析方法 基于bim和web的 工程项目管理 bim建模和方案分 析与评价方法 第一章 绪 论 8 型的进度计划。通过进度预警的计算方法,利用 bim 技术的实时性、可视化、 信息的准确性很好地完成了当前进度偏差率的监测, 计算出了预测工期和动态进 度偏差率,完成了进度预警的整个流程,编写出基于 bim 的工程项目进度预警 系统逻辑框架,并通过案例验证。 3.1 研究内容研究内容 论文以虚拟施工技术基本理论、进度计划表示方法、ifc 标准的进度信息描 述、进度预警模型,结合我国当前建设项目进度管理的发展现状,提出采用 3d 模型的方式表达进度预警结果, 以期能为今后的工程项目进度预警起到实时分析 和控制作用,从而帮助业主实时掌握工程项目成本管理。 预计本论文结构将分为 五章: 第一章:绪论部分。阐述本文研究背景、目的、意义、国内外 bim 的研究现 状以及基于 bim 的进度管理研究现状, 并介绍了本文研究的内容、方法和技术路 线。 第二章:相关理论和方法介绍。本章主要介绍进度预警理论、传统进度预警 的计算方法的优缺点, 并分析了 bim 技术在进度预警中存在的三方面优势:信息 准确、信息的时效性、可视化的表达方式。结合当前我国建设项目进度预警的发 展现状分析了当前我国建设项目进度预警方法的应用存在哪些问题。 第三章: 基于 bim 技术的进度预警的关键技术 。 首先介绍了进度影响因素, 并对进度影响因素进行重要性排序。然后提出本文采用进度预警的计算方法, 并 将计算方法逐一列出。 同时提出基于 bim 技术的进度预警需要满足哪些条件, bim 技术的参数化建模,施工模拟技术的机理。并分析了系统信息表达所采用的标准 ifc 标准。对 ifc 标准进行了分析,建立基于 ifc 标准的进度信息表达模型。 第四章:施工进度预警系统及应用。本章将前面的三个重要模块进行合并, 完成基于 bim 的进度预警系统的逻辑框架,包括运行流程图、逻辑框架图。本论 文研究主要采用 revit、navisworks management、ms project 三款软件。revit 主要用于模型的建立和深化, 设计单位的 bim 模型移交给施工单位, 需要施工单 位的深化才能继续使用。navisworks management 主要用来对当前进度偏差率监 控,布置监测点。系统最终要调用 navisworks api 实现不同警度分不同颜色显 示 bim 模型的构件。ms project 主要用于对进度计划的编制,将进度计划导入 navisworks 中,完成进度计划与模型构件的关联。文章最后进行案例的应用, 验证所编制的整个系统框架。 本研究将对系统的正式开放提供理论指导, 为后续 的研究提供帮助。 第一章 绪 论 9 第六章:结论与展望。总结本论文的研究成果,并指出论文研究的不足和以 后的研究方向。 第一章 绪 论 10 论文基本技术路线如下 基础理论和方法 基于 bim 的进度预警 的关键技术 进度预警逻辑框架 bim 施工过程模拟 ifc 标准的进度信 息描述 进度影响因素 绪论 案例应用 总结与展望 进度预警计算模型 第一章 绪 论 11 4.1 研究方法研究方法 工程项目进度计划控制是个复杂、动态、连续的过程,因此为了使本论文的 研究科学合理,能有效的提升基于 bim 的工程项目进度控制管理水平,必须依 靠各种研究方法才能完成研究的目标, 在本论文的写作过程中, 拟采用以下研究 方法: 1.文献研究法。 通过广泛阅读大量 bim 和基于 bim 进度管理的文献资料, 分 析 4d bim 研究的现状、存在的问题,4d bim 的应用现状和发展趋势,并从中归 纳总结力争对问题阐述透彻。 2.定性与定量结合的分析法。将研究对象“进度”进行由表及里的分析,进 度是一个工程的结果性的答案, 而影响进度内在因素正是我们需要去研究的, 因 而紧接着采用定量分析的方法去分析这些影响因素, 对影响因素进行合理的量化。 3.模拟法。将建筑的模型运用软件在计算机中搭建起来,并赋予时间因素, 采用计算机仿真,实现虚拟施工从而获取希望得到的数据。 第二章 进度预警的基本理论及 bim 技术需求 12 第二章第二章 进度预警的基本理论进度预警的基本理论及及 bim 技术需求技术需求 2.1 进度预警基本原理进度预警基本原理 工期延误是工程项目进度控制的关键内容, 工程按期完工必须重视工期延误 及其原因。 在目前的实际工程中, 日常的进度控制任务已经开始使用一些项目项 目管理软件去完成38。但是,软件的应用更多的还是停留在简单的记录和信息 存储, 没有能够进行进一步的分析与数据处理, 从庞大的数据中提炼出关键信息, 帮助管理者做出正确的决策。 进度预警是指根据影响进度的直接因素和间接因素的变化, 对未来工期的不 利事件或风险进行预测和报警39。进度预警的目的在于识别影响项目进度延迟 的风险因素并对这些风险进行量化, 以便对进度管理中出现的工期延误问题制定
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