基于BIM的铁路建设项目数字化协同管理体系研究

【摘要】：我国铁路建设领域普遍存在数据缺失、信息断层、管理脱节等问题,对数字化协同管理研究尚不够深入,影响铁路建设管理水平的提高。本研究旨在为构建具有知识管理、动态控制、多目标决策支持等功能的铁路建设项目全过程数字化协同管理体系提供实现途径。不仅可对铁路建设项目管理实践提供方法指导,而且为项目管理提供了一种新的模式和思路,对于提高铁路建设项目管理水平具有重要的理论和现实意义,对于科学建立数字化的管理平台也具有重要的促进作用和指导意义。首先,依据系统基础理论对铁路建设项目进行系统分析,再基于复杂系统理论、涌现理论等设计铁路建设项目协同管理的概念模型,研究在BIM环境下的协同管理实现机制,建立了基于BIM的铁路建设项目数字化协同管理体系框架。其次,研究了数字化平台,分析了为各种应用提供底层数据服务的建筑信息模型,分析了数字化协同管理体系的运作原理。最后,分别从实施保障、标准化建设和组织保障三个方面对铁路建设项目数字化协同管理体系的实施策略提出建议,从而指导具体实施。本研究论述的创新之处主要有以下方面:(1)提出了基于涌现理论的铁路建设项目协同管理概念模型。对铁路建设项目系统进行复杂适应性分析,论证了协同的功能涌现效应,提出了基于涌现机理的接口协同模型,设计了基于涌现理论的铁路建设项目协同管理概念模型。(2)构建了铁路建设项目数字化协同管理体系框架。该体系框架以集成化管理理念与协同学为主要理论依据,以整体涌现现象为目标导向,以接口的协同管理为研究重点,以铁路建设项目数字化管理平台为核心,集成各管理要素和功能,使各利益相关者可在全过程进行基于统一信息模型的数据采集、整理、统计、分析,解决了项目多目标协同管理、动态控制、知识共享及辅助决策等问题。(3)设计了基于BIM的铁路建设项目数字化管理平台,并研究了数字化管理平台的底层实现。结合我国铁路工程建设特点,从体系支撑、数据支撑、技术支撑三个要素构建了基于BIM的铁路建设工程数字化管理平台,提出了基于IFC的面向对象BIM数据结构,并开发了 BIM数据访问框架,从而解决了 BIM应用的数据结构设计、参数化建模、数据访问存储问题。(4)提出了在我国铁路建设过程中基于BIM的数字化协同管理体系的实施策略,包括实施保障、标准化建设和组织保障等三方面。