基于BIM的站场管道工程施工组织智能优化关键技术研究

作     者：付志伟 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈莉静

授予年度：2024年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：站场管道工程 BIM技术 施工组织优化 关键技术 

摘      要：随着我国信息化步伐的不断推进,BIM技术在工程建设领域的应用已日益普及。站场工程建设项目规模大、施工复杂性高以及涉及多个专业领域,各阶段信息传递与交换困难,导致信息孤岛与断层现象频发,为施工组织管理带来挑战,严重制约了铁路站场智能化的发展进程。亟需引入先进的信息化技术与手段,以攻克站场工程中信息共享与传递的难题,确保项目信息传递的及时性与完整性。BIM技术具有系统化、高效的信息集成管理优势,为解决上述问题提供了明确方向。本文研究了基于BIM的站场管道工程施工组织智能优化关键技术问题。 (1)本文基于IFC标准构建工程数据提取算法,实现对IFC文件信息的智能提取。为解决站场管道工程信息智能提取问题,对BIM模型导出的IFC文件进行解析,并对IFC文件进行预处理,使文件中的实体内容分解,实现了其描述内容的文本化转化,进而定位管道构件位置并确定提取其属性信息的方法,运用Python语言进行提取算法编写,提取了站场管道工程中各专业的工程量信息,并将其以Excel格式存储起来,将存储信息与原信息对比,实现信息的完整性检验。 (2)根据提取的数据信息为基础,实现站场管道工程施工组织优化模型应用和施工进度计划模型应用。为应用施工组织优化模型,合理地将施工现场划分为若干工作区域,引入了流水施工理念,将提取的IFC文件信息形成工程矩阵和对应的时间矩阵,在此基础上,构建站场管道工程施工组织优化模型,并对施工组织优化模型进行求解,计算出最优施工路径。运用MATLAB编程语言对施工组织优化平台进行设计,将提取的信息整合成工程矩阵,并实现一键提取矩阵数据的功能,计算后的最优结果展示在平台界面上,得到最短工期和最优施工路径。根据得到的最优施工路径,对其进行工作任务分解、逻辑关系确定以及施工工序估算等工作,构建了站场管道工程施工进度计划模型,实现了施工组织智能优化。 (3)将工程数据智能提取、施工组织优化模型以及施工进度进度计划模型功能相结合,构建了站场管道工程施工可视化系统。该施工可视化系统将工程数据智能提取、施工组织优化模型、施工进度计划模型以及施工可视化功能集成到一个平台上。通过软件接口,实现了其功能的集成,完成了管道工程施工进度的可视化模拟展示,实现了施工进度的动态管理。对本文进行案例应用,站场管道工程的施工工期由原来的53天,经过可视化系统的应用,将施工工期优化到35天,实现了施工组织智能优化关键技术应用。 本文基于BIM技术,对站场管道工程施工可视化系统进行研究设计,通过工程数据智能提取、优化模型研究、施工进度动态模拟以及系统构建等多个方面的实践,为站场管道工程施工组织的智能化管理提供了有效的技术支撑和解决方案。