基于GIS的工程项目进度控制的研究与应用论文（硕论） .pdf

青岛理工大学工学硕士学位论文 目录 摘要 i a b s t r a c t i i 第1 章绪论 l 1 1 研究的背景及意义 1 1 2 国内外研究现状 2 1 2 1 项目进度管理研究现状 2 1 2 2g i s 研究现状 4 1 2 3 工程项目进度管理信息化的研究现状 6 1 3 论文的研究内容及创新点 8 1 3 1 论文的研究内容 8 1 3 2 论文的研究思路 1 0 1 3 3 研究的创新点 1 1 第2 章g i s 的技术特征与工程项目进度管理的技术要求分析 1 2 2 1g i s 的发展过程及技术特性 1 2 2 1 1 g i s 的内涵 1 2 2 1 2 g i s 的技术特性分析 1 3 2 2 工程项目进度管理的内涵及技术要求 1 4 2 2 1工程项目进度管理的内涵 1 4 2 2 2 工程项目进度管理的技术要求分析 15 2 3g i s 与工程项目进度管理结合的必要性和可行性分析 1 7 2 3 1 必要性分析 17 2 3 2 可行性分析 1 9 2 4 本章小结 一2 0 第3 章基于g i s 的工程项目进度控制的运行机制与流程研究 2 1 3 1 基于g i s 的工程项目进度计划编制 2 1 3 1 1 基于g i s 的进度计划编制流程和组织架构 2 1 3 1 2g i s 平台下进度计划的编制内容和表达方式 2 4 青岛理工大学工学硕士学位论文 3 2 基于g i s 的进度控制机制研究 2 6 3 3 本章小结 3 0 第4 章基于g i s 的工程项目进度控制系统的设计与实现 3 l 4 1 系统功能需求 3 l 4 2 系统的设计 3 2 4 2 1 系统的开发工具与技术 3 2 4 2 2 系统的建设架构设计 3 4 4 2 3 系统功能模块的设计 一3 7 4 3 系统的实现 3 7 4 3 1 主界面 3 8 4 3 2 数据库连接 3 8 4 3 3 数据库访问 3 9 4 3 4 系统各功能的实现方法 4 0 4 4 本章小结 一4 6 第5 章基于g i s 的工程项目进度控制系统的应用分析 4 7 5 1 工程概况及选择依据 4 7 5 1 1 工程概况 4 7 5 1 2 工程选择依据 5 0 5 2 系统的实际应用成果及优越性分析 5 3 5 3 本章小结 6 l 第6 章结论与展望 一6 2 6 1 主要结论 6 2 6 2 存在不足及展望 6 3 参考文献 6 4 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 6 9 致谢 7 0 青岛理工大学工学硕士学位论文 摘要 房地产建设行业是我国的支柱产业之一 不仅为我国的城镇化发展提供了强 大推动力 也创造了数以亿计的工作岗位 满足了一大批民众的生机和生活需要 然而这样一个庞大的产业 却存在着管理方法落后 管理效率低下的突出问题 亟待解决 工程项目进度管理是工程项目管理的核心 不仅关系着项目能否顺利如期完 成 而且还与成本管理 质量管理息息相关 提高管理效率 首先就要从改变进 度管理方法开始 本文在总结了传统工程项目进度管理方法的基础上 对比分析了各自的优点 和不足 提出了现代工程项目进度管理的技术要求并与g i s 的技术特点相对比 分析了其结合的必要性和可行性 继而论证了基于g i s 的工程项目进度控制系 统在工程项目中的运行机制和流程 并设计 开发了基于g i s 的工程项目进度 控制管理系统 可概括为四个部分 1 研究将g i s 应用于工程项目进度控制的必要性和可行性 对比分析了 工程项目进度管理的技术要求和g i s 的技术特征 对于将二者结合起来用于工 程项目进度控制的必要性和可行性进行了研究 2 基于g i s 的工程项目进度控制的运行机制与流程研究 从创建全新的 工程项目管理组织入手 分进度计划编制和进度实施控制两方面 探讨了基于 g i s 的工程项目进度控制系统在工程项目建设中的应用流程和运行机制 3 设计和实现了基于g i s 的工程项目进度控制系统 对系统的总体架构 逻辑架构 网络架构 数据库和主要功能进行了设计 并以v i s u a lb a s i c 为开发 平台 研究了如何实现上述设计 4 工程实例验证系统的优越性 本文将该系统运用于某一工程实例 在详 细的阐述了应用过程之后 分析了其优越性 关键词 g i s 工程项目进度控制 管理信息系统 运行机制 设计与实现 青岛理工大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t r e a le s t a t ec o n s t r u c t i o ni n d u s t r yi so n eo fc h i n a sp i l l a ri n d u s t r i e s n o to n l y p r o v i d e sap o w e r f u li m p e t u st ot h ed e v e l o p m e n to fc h i n a su r b a n i z a t i o n b u ta l s o c r e a t e dh u n d r e d so fm i l l i o n so fj o b st om e e tt h en e e d so fal a r g en u m b e ro fv i t a l i t y a n dl i f eo fp e o p l e h o w e v e r s u c hah u g ei n d u s t r y b u tt h e r ei sam a n a g e m e n tm e t h o d b e h i n dt h ei n e f f i c i e n tm a n a g e m e n to fo u t s t a n d i n gp r o b l e m st ob es o l v e d p r o j e c tm a n a g e m e n ti st h ec o r eo ft h ep r o g r e s so fp r o j e c tm a n a g e m e n t n o to n l y r e l a t e dt ot h ep r o j e c tc a nb es u c c e s s f u l l yc o m p l e t e do ns c h e d u l e b u ta l s o 埘t hc o s t m a n a g e m e n t q u a l i t ym a n a g e m e n tc l o s e l y i m p r o v em a n a g e m e n te f f i c i e n c y w em u s t f i r s tb e g i nt oc h a n g et h es c h e d u l em a n a g e m e n t t h i sd i s s e r t a t i o ns u m m a r i z e st h ep r o g r e s so ft h et r a d i t i o n a lp r o j e c tm a n a g e m e n t m e t h o d s c o m p a r a t i v ea n a l y s i so ft h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fe a c hp r o p o s e d t e c h n i c a lr e q u i r e m e n t so fm o d e m e n g i n e e r i n ga n dp r o j e c ts c h e d u l em a n a g e m e n ta n d g i st e c h n i c a lf e a t u r e sc o n t r a s t a n a l y s i so ft h en e c e s s i t yo fc o m b i n i n ga n df e a s i b i l i t y t h e ng i sp r o j e c t sd e m o n s t r a t e dp r o g r e s sc o n t r o ls y s t e mb a s e do nt h e o p e r a t i n g m e c h a n i s ma n dp r o c e s se n g i n e e r i n gp r o j e c t s a n dd e s i g n e da n dd e v e l o p e db a s e do n g i sp r o j e c tp r o g r e s sc o n t r o lm a n a g e m e n ts y s t e m c a nb es u m m a r i z e di n t of o u rp a r t s 1 t h en e c e s s i t ya n df e a s i b i l i t ys t u d i e sw i l lb ea p p l i e dg i sp r o j e c tp r o g r e s s c o n t r 0 1 c o m p a r a t i v ea n a l y s i so ft h et e c h n i c a lr e q u i r e m e n t so ft h ep r o j e c ts c h e d u l e m a n a g e m e n ta n dt e c h n i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fg i s c o m b i n et h et w of o rt h en e c e s s i t y a n df e a s i b i l i t yf o rt h ep r o j e c ts c h e d u l ec o n t r o lw e r es t u d i e d 2 b a s e do nt h eo p e r a t i n gm e c h a n i s ma n dp r o c e s sc o n t r o lp r o j e c tp r o g r e s sg i s r e s e a r c h f r o mc r e a t i n gan e wp r o j e c tm a n a g e m e n to r g a n i z a t i o ns t a r to fs c h e d u l e p l a n n i n ga n dc o n t r o lt h ep r o g r e s so fi m p l e m e n t a t i o no ft h et w oa s p e c t so ft h e a p p l i c a t i o np r o c e s sa n dd i s c u s s e dt h eo p e r a t i o nm e c h a n i s mo fg i sp r o j e c ts c h e d u l e c o n t r o ls y s t e mb a s e do nt h ec o n s t r u c t i o no f t h ep r o j e c t 3 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fag i s b a s e dp r o j e c ts c h e d u l ec o n t r o ls y s t e m t h eo v e r a l la r c h i t e c t u r e l o g i c a la r c h i t e c t u r e n e t w o r ka r c h i t e c t u r e d a t a b a s e a n dt h e m a i nf u n c t i o no ft h es y s t e mi sd e s i g n e d a n dv i s u a lb a s i ca sa d e v e l o p m e n tp l a t f o r m t os t u d yh o wt oi m p l e m e n tt h e s ed e s i g n s 4 e x a m p l e so fv e r i f i c a t i o ns y s t e m se n g i n e e r i n gs u p e r i o r i t y t h es y s t e mi su s e d i i 青岛理工大学工学硕士学位论文 i nt h i sp a p e rf o rap r o j e c te x a m p l e i nt h ea p p l i c a t i o np r o c e s si nd e t a i la f t e ra n a l y z i n g i t ss u p e r i o r i t y k e y w o r d s g i s p r o j e c tp r o g r e s sc o n t r o l m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m s o p e r a t i n gm e c h a n i s m d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o n i i i 青岛理工大学工学硕士学位论文 1 1 研究的背景及意义 第1 章绪论 建筑行业历来是我国的支柱产业之一 然而与其他行业相比 建筑业的生产 效率却相当低下 1 随着现代社会的快速发展 信息技术革命已经深刻影响到社 会各个行业 2 1 一些传统的行业如制造业 电子产业等纷纷依托信息技术完成了 产业升级 极大地提高了生产效率水平和产业竞争力 在此背景下同样需要应用 信息技术来提升项目管理水平和建筑业生产效率 进度管理是工程项目管理中十分重要的一项内容 包括进度计划编制和进度 计划控制两方面 其是指对工程项目建设各阶段的工作内容 工作程序 持续时 间和衔接关系根据进度总目标及资源优化配置的原则编制计划并付诸实施 然后 在进度计划的实施过程中经常检查实际进度是否按计划要求进行 3 对出现的偏 差情况进行分析 采取补救措施或调整原计划后再付诸实施 如此循环 直到建 设工程竣工验收交付使用 二十世纪初 甘特图 网络图 w b s 工作分解 等技术的引入使得项目 进度管理的得到极大的发展 而从8 0 年代开始 p 6 p r o j e c t 等项目管理软件相 继研发成功并得到应用 则标志着项目管理信息化的开端 这些技术虽然能够提 高项目进度管理水平 但实际应用中却仍有很多先天性的不足 工期拖延现象时 有发生 目前市场上有很多成熟的项目管理软件 如t i m e s h a r e s p r i m a v e r ap r o j e c t p l a n n e r p 3 m i c r o s o f tp r o j e c t p r o j e c tm a n a g e m e n tw o r k b e n c h p m w 等 这些软件可以有效地规划和揭示工程项目各工序间的承接关系和关键路径 4 但是 这些软件大都是基于e x c e l 表格编制和输出 其成果是横道图 网络图 和资源配置表等 各工序之间缺乏明晰的空间信息和位置信息 既抽象又单一 5 进度管理人员在进行工程进度管理时 常常感到被管理的对象不形象 不直观 再加上现有的项目管理软件并不能正确地表现出工程现场地形 周围交通情况等 自然条件 都给后续的监督和调整工作带来难度 最近几年 市场上兴起了一种新的项目管理技术 建筑信息模型 b u i l d i n g 1 青岛理工大学工学硕士学位论文 i n f o r m a t i o nm o d e l i n g 简称b i m 如a u t o d e s kr e v i t a r c h i c a d b e n t l e y d i g i t a lp r o j e c t 鲁班b i m 广联达b i m 等 大都价格昂贵 而且需要的软硬件 条件比较高 加之其基于建筑全生命周期的高度集成化 使其仅适应于业务集成 度很高的大型企业 对于总体规模更大的中小施工企业来说 并不适合 如何开 发出一种经济简便 适用性强 既能实现现今项目管理系统的全部功能 又能很 好的弥补其不足的新系统 就成了一个研究的热点和前沿课题 g i s g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m 或g e 0 一i n f o r m a t i o ns y s t e m 地理信息 系统 是一门综合性的庞大学科 是用于输入 存储 查询 分析和显示地理空 间数据的计算机信息系统 旧它不仅可以提供数字形式的工地基础信息 还具有 快速查询检索 统计量算 空问分析和输出绘图等多种功能 为工程实施管理提 供辅助信息 基于这些特点 本文通过对g i s 进行二次开发 将g i s 与常用的 进度管理软件结合形成基于g i s 的进度管理系统 既可以实现方便的数据管理 还能辅助进度管理人员可视化地跟踪和调整施工工序 7 这样就可以在满足传统 进度控制需要的基础上 解决传统手段无法解决的问题 进度计划的可视化 管理对象的图形化和管理过程直观化 1 2 国内外研究现状 1 2 1 项目进度管理研究现状 国外对于项目管理的研究开始的很早 美国的h l g a n t t 在1 9 1 7 年提出了甘 特图 这种技术清晰简便 易于理解 至今仍是工程项目进度管理中最常用的方 法之一 8 但是甘特图主要关注项目管理三大约束 时间 成本和范围 中的时 间 无法很好的反应资源配置等问题 1 9 5 6 年 美国杜邦公司为了管理公司内部 不同业务部门的工作 研制了关键路径法c p m c r i t i c a lp a t hm e t h o d 9 1 这一数 学模型根据单个任务的工期和依赖关系计算整个项目的工期 并标识哪些任务是 关键任务 项目的进度监管转变成了对关键任务的重点监控 极大地提高了进度 控制的效率 1 9 5 8 年 美国海军特种计划局开发了p e r t p l a ne v a l u a t i o na n dr e v i e w t e c h n i q u e 技术研制北极星导弹研制计划 使原计划1 0 年的工期缩短为8 年 2 青岛理工大学工学硕士学位论文 成本控制方面取得显著效果 1 0 近年来 在网络计划领域一直都非常热门的研究课题就是资源约束下的项目 计划问题r c p s p r e s o u r c ec o n s t r a i n e dp r o j e c ts c h e d u l i n gp r o b l e m 19 7 8 年 s t i n s o n 给出了对可再生资源约束下活动不可中断的工期优化单一模式r c p s p 问 题的整数规划模型 之后相当大一部分工作集中在此类模型的解法上 1 1 从1 9 6 4 年到1 9 9 1 年 w i e s t d a v i s g a r i s h 和p a r c e l 等就分别利用线性规划和动态规 划的方法对问题进行了系统的研究和求解1 1 2 s e v k i n a zg u m u s o g l u 等人提出基于 p r i m a l d u a lr e l a t i o n s h i p s 的线性规划模型的店铺直送等 1 3 我国国内的建设项目进度管理研究起步较晚 很长一段时间里 主要是对西 方一些相关理论的学习和消化 近年来 随着我国科研水平的迅速提升 国内的 研究者在建设项目的进度管理方面的研究也取得了优异的成绩 郭阳等人给出了资源约束下的进度计划控制的数学模型 并相应地进行了算 法研究 1 4 王亚平基于模糊理论 提出了模糊弧长的概念 采用模糊数来表达 定义了相关的模糊可能期 模糊限制期 模糊浮动期和模糊总边界 并构造了有 向模糊网络图 1 5 胡志根则采用了模糊三角数来表示作业活动时间 1 6 杨应玖 提出用灰量 灰数 表达作业活动时间 构成了灰色网络计划图 这些都从一个方 面表达了网络计划的不确定性 对c p m 进行改造 具有一定的理论价值 1 7 12 0 0 0 年赵克勤提出了用a b i c j 型联系数来表示作业活动时间 可以较客观地对工程 实施中出现的工期波动和遇到的反常情况进行定量描述 1 8 此外 许庆瑞提出的 新产品组合管理研究 1 9 王先甲将博弈论的思想引入到工程进度控制管理的活 动中 建立了工程进度协调的合作对策模型 并利用s h a p l e y 值方法对合作利益 进行分配 2 0 项目进度管理要想进一步发展离不开管理理论和方法论的发展 组织 理念 方法缺一不可 最近几年 项目管理思想和管理方法有了很大的革新 涌现出一大批新的管 理思想 如t o c 制约因素理论 约束管理 强调 项目进度的制约因素是影响 项目进度实施的决定性因素 节省非制约环节的工期对系统工期无影响 2 l 2 2 随着计算机技术的应用 项目进度管理正朝着智能化 集成化 实时化和网 络化发展 智能方法尤其是计算智能方法在模式识别 组合优化 模糊控制和决 青岛理工大学工学硕士学位论文 策等应用领域内发挥了强大的作用 1 2 1 现在企业内部计算机网络 i n t r a n e t 及国际 互联网 i n t e m e t 的发展也为网络计划技术的应用带来了机会 目前 利用c a d 和g i s 技术来实现传统项目进度计划中不能达到的即时计划和监控 以及项目 进度的集成化 网络化管理 已经成为项目管理的前沿课题 现今存在的进度管理方法都是以表格和横道图的形式进行的 这种方法能够 很好地满足工程项目进度管理的基本控制和调整的要求 但是却缺乏直观性 不 能明确地表明任务间的逻辑承接关系 也不能反映出任务拖延后的资源调配及施 工优化的问题 对于进度实施调整也缺乏必要的智能化手段 在当代社会 项目 进度管理必须在满足基本需要的基础上 充分利用现代信息技术 才能适应现代 大型复杂工程项目管理的要求 1 2 2gis 研究现状 g i s 是六十年代中期开始发展起来的 以采集 储存 管理 显示和分析地 球表面与空间 地理分布有关的数据的综合计算机信息系统 2 3 1 9 6 2 年 计算机图形学这一术语首先在麻省理工学院的一名研究生的博士 学位论文中被提出 2 4 他论证了交互式计算机图形学这一研究领域的可行性和可 用性 使交互式计算机图形学有了独立地位 2 5 在这一基础上 地理信息系统 开始萌芽 2 6 1 1 9 6 3 年 加拿大测量学家r o g e r f t o r n l i n s o n 首次提出了 地理 信息系统 这一术语 提出通过用计算机处理和分析大量的土地利用地图数据 2 7 不久 美国哈佛大学提出了较完整的系统软件s y m a p t 2 8 1 1 9 6 9 年美国在加州 的r e d l a n d s 创建了环境系统研究所 e n v i r o n m e n t a ls y s t e m sr e s e a r c hi n s t i t u t ei n c 简称e s r i 2 9 2 0 世纪7 0 年代以后 随着计算机软硬件水平的快速提高 g i s 朝着实用方 向迅速发展 一些经济发达国家先后建立了许多专业性的g i s 在自然资源管理 和规划方面发挥了重大的作用 t 3 0 1 女1 1 从1 9 7 0 年到1 9 7 6 年 法国建立了深部地 球物理信息系统和地理数据库系统 g i t a n 3 l 美国地质调查局 u s g s 也 建立了典型的地理信息系统 g i r a s 用于获取和处理地质 地形 地理和水 资源信息 3 2 1 9 9 4 美国森林调查部门也发展了全国林业部门统一使用的资源信 息显示系统 3 3 日本国土地理院 g s i 为了国家和地区土地规划而服务从1 9 7 4 年便开始建立数字国土信息系统 主要用于存储 处理和检索测量数据 地形地 4 青岛理工大学工学硕士学位论文 质 行政区划 土地利用 航空像片信息等重要地理 空间信息 3 4 在这期间 美国人口统计署设计的一种双重独立地理编码技术 d u a li n d e p e n d e n tm a p e n c o d i n g d i m e 1 3 5 是最为重要的一项突破 这项与加拿大地理信息系统 c g i s 相似的技术立即被相关领域认可 并直接促使哈佛大学计算机制图与空间分析实 验室于7 0 年代末开发了能够满足一般应用所需的通用地理信息系统 奥德 赛 o d y s s e yg i s 3 6 3 7 8 0 年代后兴起的网络技术使地理信息的传输时效得到了极大的提高 它的 应用从基础信息管理与规划转向更复杂的实际应用 成为辅助决策的工具 并促 进了地理信息产业的形成 t 3 s l 至u1 9 9 5 年 市场上涌现出了一些有代表性的g i s 软件 如1 9 8 1 年出现的a r c i n f o 是第一个基于矢量和关系型数据库数据模型的 并设立了新的产业标准的商业g i s 软件 1 9 8 5 年 美国开始启动全球定位系统 g p s 的建设 并成为今天导航 勘测和制图的主要数据源 1 9 8 6 年第一本 g i s 专著 p r i n c i p l e so fg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m sf o rl a n dr e s o u r c e s a s s e s s m e n t 由p e t e rb u r r o u g h 编辑出版 并迅速成为世界各地g i s 学生的参考 教材 3 9 11 9 9 5 同年 m a p l n f o 公司开发了第一个桌面g i s 产品 并定义了一 个新的g i s 产品标准 4 0 1 9 8 8 年 美国人口统计局开发的d i m e 双重独立 地图编码 的第二代产品t i g e r t o p o l o g i c a l l yi n t e g r a t e dg e o g r a p h i ce n c o d i n g a n dr e f e r e n c i n g 发布 将g i s 的编码技术提高到了一个新的高度 4 l 9 0 年代 是g i s 技术快速发展的时期 1 9 9 2 年 美国国防制图局发起了1 7 g b 的世界数 据图表 d c w 这是第一个覆盖全球的1 1 0 0 0 0 0 0 比例尺数据库 4 2 1 9 9 5 年 英国陆军测量局建立了完整的基础数据库 2 3 万幅地图覆盖整个英国 其中包 括1 1 2 5 0 1 2 5 0 0 1 1 0 0 0 0 的大比例尺地图 这是第一个覆盖国家范围的地理 数据库 4 3 随后的1 9 9 6 年是g i s 软件大力发展的一年 多家公司 如a u t o d e s k e s r i i n t e r g r a p h 和m a p l n f o 几乎同时推出了新一代基于网格的g i s 产品 而且出现了专门的网络地图服务m a p q u e s t 附 国际g i s 的发展呈现井喷的态势 用户数不断攀升 产值也从最初的7 0 亿 美元发展到接近2 0 0 0 亿美元 成为了一个庞大的朝阳产业 我国g i s 的发展比较晚 经历了四个阶段 即起步阶段 1 9 7 0 1 9 8 0 准备阶 段 1 9 8 0 1 9 8 5 发展阶段 1 9 8 5 1 9 9 5 产业化阶段 1 9 9 6 以后1 4 5 1 青岛理工大学工学硕士学位论文 1 9 8 0 年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室 成为我国地理信息系统开始发展的标志 4 6 截至1 9 8 5 年 随着国家资源与环境 信息系统实验室成立 开展区域实验研究 我国地理信息系统领域已经积累了丰 富的发展经验 4 7 九五 期间 1 9 9 6 2 0 0 0 在国家的支持下 我国g i s 技术发展速度明显加 快 出现了一大批拥有自主版权的国产g i s 软件 f 4 8 如武汉吉奥公司的g e o g t a r 北京超图公司的s u p e r m a p 北京大学的c i t y s t a r 城市之星 武汉奥发公司的 m a p g i s 北大方正的方正智绘等 我国的g i s 产业化格局已逐渐成型 总而言之 中国g i s 事业具备了走向产业化的条件 其在技术和应用方面 都达到了一个新的水平新的起点 社会需求的迫切 使其在这几十十年期间取得 了重大突破 4 9 g i s 的技术特点和应用价值使得其在新世纪取得了极大的发展和延伸 从理 论来说 g i s 已经从单一的制图工具发展到交互式地理信息服务系统 w e b 的引 进让g i s 更加的灵活也更加的适应移动终端的需要和更大的发展潜力 从技术 上来说 遥感技术的进一步完善和无线网络的不断发展 让g i s 的数据来源更 加精确 也使得随时更新不再是问题 进而促进了在线地图 实时导航 精确定 位等技术的革新 从手段上来说 g i s 技术自身的普适性 使其已经渗透到了诸 多的行业当中 并且发挥了巨大的作用 产生了很多新的产业形态 也促进了各 个行业的发展 1 2 3 工程项目进度管理信息化的研究现状 随着互联网的不断发展 传统产业的信息化越来越凸显出其巨大的价值 工 程项目管理也不例外 尤其是高速无线网络的的崛起 使得这种转变更加的灵活 也更加的迫切 基于这种趋势和要求 工程项目管理方法也涌现出了 些非常有 价值的研究方向 其中最为突出的便是a u t o d e s k b u z z s a w t m 和p k p m a u t o d e s k b u z z s a w t m 是一项安全的联机协作和项目管理服务 它可以使工 程管理人员和项目组保持联系 并通过任意的i n t e m e t 连接来存储 管理和共享 项目文档 从而提高项目组的生产力并降低成本 使用a u t o d e s kb u z z s a w 可 以存储 跟踪和共享任何文件格式 例如d w f d w g d x f r u p d f m i c r o s o f t w o r d 和e x c e l 6 青岛理工大学工学硕士学位论文 p k p m 是一个系列 除了建筑 结构 设备 给排水 采暖 通风空调 电气 设计于一体的集成化c a d 系统以外 目前p k p m 还有建筑概预算系列 钢 筋计算 工程量计算 工程计价 施工系列软件 投标系列 安全计算系列 施工技术系列5 施工企业信息化 目前全国很多特级资质的企业都在用p k p m 的信息化系统 p k p m 在国内设计行业占有绝对优势 拥有用户上万家 市场占有率达9 0 以上 现已成为国内应用最为普遍的c a d 系统 及时满足了我国建筑行业快速 发展的需要 显著提高了设计效率和质量 也极大地改善了工程项目管理模式 为我国工程项目管理信息化做出了贡献 除了以上两种方法 最近几年 b i m 也开始发展起来 在工程项目管理领 域取得了初步的成果 b i m 技术最早是美国提出的 2 0 0 3 年 美国总务管理局 g e n e r a ls e r v i c e s a d m i n i s t r a t i o n g s a 提出了3 d 4 d b i m 计划 并陆续发布了b i m 指南 7 j 美国联邦机构美国陆军工程兵团 u n i t e ds t a t e sa r m yc o r p so fe n g i n e e r s u s a c e 在2 0 0 6 年发布了一份为期1 5 年的b i m 发展路线图 l o 1 1 美国建筑 科学研究院于2 0 0 7 年发布n b i m s 5 0 1 2 0 1 0 年 俄亥俄州政府颁布b i m 协议 日本的国土交通省宣布推行b i m 技术 5 l 欧洲 韩国也已有多家政府机关致力 于b i m 应用标准的制定 5 2 5 3 王青薇首先对国内工程项目进度计划与管理中b i m 技术的应用现状进行 分析 5 4 进一步探讨进度计划编制和进度计划管理应用b i m 技术的价值 赵彬 在分析工程项目进度管理现存问题基础上 对比传统进度管理技术与基于b i m 的4 d 技术的差异 5 5 论证了基于b i m 的4 d 施工模拟技术在进度管理中应 用的优越性 删何清华 韩翔宇对构建基于b i m 的进度管理系统的框架进行了 尝试性探讨 5 7 b i m 的发展经历虽然取得了重大的突破和进展 但是从全世界范围内来看 比较突出的问题仍然是标准不统一 各个国家之间独自发展 严重制约了b i m 的 推广和应用 而且现阶段存在的b i m 软件需要比较高的软硬件基础 价格高昂 这些也都阻碍了b i m 的普及 除了b i m 在进度管理方面的研究 我国学者还在g i s 平台上进行了尝试性的 7 青岛理工大学工学硕士学位论文 研究工作 陈中祥 黄金 张明嫒都对g i s 应用于工程项目进度控制进行了初步的探讨 提出了几种有价值的设想 5 8 5 9 6 0 综合国内外现状可以发现 国内外理论界对于将g i s 应用于工程项目进度管 理的研究非常有限 取得的成果也仅仅是一些初步的思路探讨 并没有实际的应 用实践 缺乏深入研究 综上所述 进度控制是进度管理的核心 而进度管理又关系着整个管理工作 的顺利与否 是成本管理 质量管理 人力资源管理的基础 而传统的进度控制 存在着诸多的问题 要想在现代社会发挥更大的作用 就必须运用现代化的信息 技术来提高进度控制的效率 6 2 1 但是现有的信息化手段并不是十分完美 仅仅是解决了最基本的计划编制和 辅助控制 还存在着信息化程度低 不支持可视化 循环周期长 缺少末位计划 者参与 不利于目标优化和协同等缺点 b i m 虽然近几年发展的很快 但是其高昂的价格 极高的软硬件要求却制约 了它的发展和推广 高度集成化的管理方式也不适用于规模比较小但是总体产值 巨大的中小企业 再加上自身的标准不统一 所以不具备普适性 而且利用b i m 进行工程进度管理的研究还比较欠缺 因而有必要从新的视角拓展工程项目进度 管理的新方法 进度控制的技术要求与g i s 的技术特点 决定了二者结合具有研究的必要 具有理论意义和实际应用价值 是一个可行的研究方向 所以本文通过将g i s 技术与工程项目进度管理相结合 建立基于g i s 平台 的工程项目进度管理信息系统 来实现进度管理的可视化 在此基础上可以再进 一步实现进度管理 成本管理 质量管理 采购管理的组织 优化以及监督 1 3 论文的研究内容及创新点 1 3 1论文的研究内容 本文作者于2 0 11 年至u 2 0 1 2 年间在工程项目建设工地负责现场管理工作 在实 际的工作过程中深深的体会到现行的工程项目管理方法存在很大的弊端 仅仅能 满足工程项目管理最基本的使用要求 效率低下 需要进一步加以改进 8 青岛理工大学工学硕士学位论文 所以本文从常用的工程项目进度控制方法入手 分析对比现有方法的不足之 处 对将g i s 应用于工程项目进度控制的必要性和可行性进行了分析研究 继而 探讨了基于g i s 的工程项目进度控制的运行机制 然后对基于g i s 的工程项目进 度控制系统进行了设计 并研究了其实现方法 最后 本文将该系统运用于一个 工程实例 并分析了应用成果 指出了其优势和不足 以下是本文的主要内容 1 论文的主要内容 第一部分 绪论 第二部分 g i s 与进度管理的技术特性及其结合的可行性分析 介绍了g i s 的发展过程和技术特性 工程项目进度管理的内涵及技术要求 g i s 与工程项目 进度管理结合的可行性分析 使二者的结合更加的合理和必要 第三部分 应用g i s 进行工程项目进度控制的机制研究 讲述了基于g i s 的 工程项目进度计划编制和进度控制的运行机制 就这两方面在g i s 平台上的呈现 方法和表现机制进行了阐述 第四部分 基于g i s t 程项目进度控制系统的设计与实现 主要包括系统的 整体架构和主要功能模块的设计与实现 对系统实现的核心问题进行了系统的研 究 第五部分 基于g i s 的工程项目进度控制系统的应用分析 引用工程实例来 验证新系统的优越性 在讲解工程概况及研究意义的基础上 详细描述了实例验 证的全部内容及反馈结果 最后在此基础上进行了分析了系统的实际应用成果及 相较于传统控制方法的优越性 第六部分 结论与展望 9 青岛理工大学工学硕士学位论文 1 3 2 论文的研究思路 图1 1 论文研究思路 青岛理工大学工学硕士学位论文 1 3 3 研究的创新点 l 将g i s 应用于工程项目进度管理本身就是一个全新的尝试 本文通过对 g i s 进行二次开发 将g i s 与工程项目进度控制相结合 实现新的功能 解决了 传统进度控制方法抽象性 单一性的缺点 是一次全新的探究 2 本文设计出了一套基于g i s 的工程项目进度控制的管理信息系统 并对 其实现方法做出了详细说明 最后成功开发出了该系统 3 探索出了一套将g i s 应用于工程项目进度控制的具体方法 使g i s 应用于 工程项目进度控制中成为可能 突破了以前研究者无法付诸实践的困境 青岛理工大学工学硕士学位论文 第2 章g i s 的技术特征与工程项目进度管理的技术 要求分析 2 1g i s 的发展过程及技术特性 2 1 1gis 的内涵 g i s 是在计算机硬件系统与软件系统支持下 以采集 存储 管理 检索 分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据 并回答用户问题等为主 要任务的计算机系统 f 6 3 是 i j 综合性的新兴学科 其涉及的技术囊括了计算机 科学 地理学 测绘学 环境科学 城市科学 空间科学 信息科学和管理科学 等学科 并且已经渗透到了国民经济的各行各业 形成了庞大的产业链 与人们 的生活息息相关 地理信息系统中 地理 一词并不是狭义的指地理学 而是广义地指地理坐 标参照系统中的空间数据 属性数据以及在此基础上得到的相关数据 2 7 从2 0 世纪9 0 年代的科学与技术发展的潮流和趋势看 应从三个方面来审 视地理信息系统的涵义 首先 地理信息系统本质上是一种计算机信息技术 管理信息系统是它应用 的一个方面 其次 地理信息系统的基本特点是对空间数据的采集 处理与存储 强大的 空间分析能力可以帮助人们分析一些解决不了的难题 这就使得其成为了一种强 有力的辅助工具 最后 地理信息系统是人的思想的延伸 删地理信息系统的思维方式与传统 的直线式思维方式有很大不同 人们能从极大的范围关注到与地理现象有关的周 围的一些现象变化及这些变化对本体所造成的影响 地理信息系统是与地理位置相关的信息系统 因此它具有信息系统的各种特 点 6 5 1 在地理信息系统中 可以通过抽象把现实世界划分为诸多的地理实体及地 理现象 进而由空间位置与专题属性特征来定位 定性和定量的表达这些地理特 征 经过多年的发展 地理信息系统已经发展成为一种基础性的服务系统 在其发 1 2 青岛理工大学工学硕士学位论文 挥作用的过程中 决策部门或多或少的受到其影响而改变了现有的运行方式与操 作流程 这也是地理信息系统的一大贡献 酾 6 7 社会对地理信息系统的认识普 遍提高 需求也迅速增加 使得如何扩大与深化地理信息系统的应用 创建广泛 意义上的全球性地理信息系统成为公众关注的话题 历经4 0 年的发展 地理信息系统正在形成完整的产业标准与技术体系 并 逐渐建立起理论框架 6 8 g i s 已从原来带有学术性质的应用研究逐步走向服务于 企业 服务于管理的社会化应用研究 并且已在科研 教育 生产 管理 决策 等社会生活的各个层面和领域得到了应用 g i s 已成为信息产业的重要组成部 分 2 1 2gis 的技术特性分析 g i s 属于信息系统的一种 其运行过程有以下几个基本特征 1 具有空间性 g i s 技术的基础是空间数据库技术 其空间数据分析技术 也是建立在这个基础上的 所有的地理要素 只有按照特定的坐标系统的空间定 位 8 1 才能使具有地域性 多维性 时序性特征的空间要素进行分解和归并 将 隐藏信息提取出来 形成时间和空间上连续分布的综合信息基础 支持空间问题 的处理与决策 2 具有时间性和动态性 地理要素时刻处于变化之中 为了真实地反映地 理要素的真正形态 g i s 也需要根据这些变化依时间序列延续 及时更新 存贮 和转换数据 通过多层次数据分析为决策部门提供支持 这就使其获得了时间意 义 3 能够分析处理空间数据 g i s 最不同于其他信息系统的地方在于其强 大的空间数据分析功能 依托计算机系统的支持 能使地理信息系统以精确 快 速 综合地对复杂的地理系统进行过程动态分析和空间定位 2 7 并对多信息源的 统计数据和空间数据进行一定的归并分类 量化分级等标准化处理 使其满足计 算机数据输入和输出的要求 进而实现资源 环境和社会等因素之间的对比和相 关分析 4 可视化的处理过程 g i s 的信息可以分为图形元素和属性信息两个部分 通过一定的技术可以把空间要素以图形元素的形式清晰的展现在计算机上 并关 联上一定的属性信息 使用户得到一个易于理解的可视化图层文件 1 3 青岛理工大学工学硕士学位论文 正因为g i s 系统具备如此多的特征 使其与很多类似的管理系统有了很大 的区别 g i s 不同于数据库管理系统 d b m s g i s 具有以一定的方式对空间数据 进行解释和判断的能力 从而使用户可以从数据中得到某些知识 g i s 不同于m i s 管理信息系统 m i s 一般只进行属性数据库的管理 即使存贮了图形数据 也是以文件形式管理 不能对图形数据进行编辑 查询 分析和专题显示 更没有图形间拓扑关系 而g i s 则能够对图形数据和属性数 据库共同管理 分析和应用 g i s 不同于地图数