武汉鹦鹉洲长江大桥项目总控信息系统设计研究

2011-10-25林耀光

土木建筑工程信息技术 2011年3期

朱斌林耀光魏然江涛

(1．武汉市城市建设投资开发集团有限公司，武汉 430074;2．华中科技大学土木工程与力学学院工程管理研究所，武汉 430074;3．武汉天兴洲道桥投资开发有限公司，武汉 430074)

1 前言

建筑业在世界各地都存在企业分布非常分散的特点，即建筑从业者大都是由上千家中小规模的企业构成，他们之间缺乏交流和资源共享能力［1］。近年来，信息化技术的飞速发展和广泛应用，使建筑信息化在建设项目上得到大范围的实施和完善。建筑工程各个实施方(业主及其项目管理单位、设计单位、施工单位、监理单位、供货单位等)都可以在信息化平台上进行信息共享。

新时期，中央把武汉定位为中部崛起的“战略支点”，武汉市的城市建设和经济发展将迎来前所未有的机遇。新一轮《武汉市城市总体规划(2009－2020年)》提出在武汉都市发展区范围内构建“四环十八射”快速路骨架系统，形成“环网结合、轴向放射”的城市快速路体系;优化主城区道路系统，完善主城区环网结合的快速路系统，扩大主城区内环，强化长江两岸沿江快速通道建设;在长江大桥上游约2．0公里处新建鹦鹉洲长江大桥，并与墨水湖北路、雄楚大街形成一条贯穿城市东西向的快速路通道。

武汉鹦鹉洲长江大桥总投资50多亿元，建设工期为48个月。它是一项复杂的系统工程，有着项目建设周期长、投资规模大、资金来源渠道多、合同数量种类繁杂及集成管理难度大等特点。因此，对其实施数字化工程管理，对工程项目建设过程本身以及建设过程中涉及到的人力、物力、财力进行有效的计划、组织和控制，以达到对整个工程成本、进度以及质量安全等的全面控制，这对于提高工程管理决策支持信息、加强工程管理各方信息沟通和交流、全过程地管理工程项目具有重要意义。

2 鹦鹉洲大桥项目管理信息化建设研究

项目总控是在项目管理基础上结合企业控制论的发展起来的，是一种运用现代信息技术为大型建设工程业主方的最高决策者提供战略性、宏观性和总体性咨询服务的新型组织模式［2］。项目总控的思想产生于为满足建设工程的决策并对其进行分析的基础上，对建设工程实施总体的策划、协调和控制，为建设工程的决策者提供有价值的咨询意见［3］。其基本思想是围绕项目投资、进度及质量目标，对项目进行全过程、全方位、全维动态管理，为决策层提供决策信息支持，为管理层提供管理解决方案支持［4］。

2．1 建设目标

通过对武汉鹦鹉洲长江大桥工程管理组织模式、进度目标、投资目标、质量目标、合同结构等方面的研究分析，按照工程信息一体化管理思路和业主管理目标的要求，确定系统总体设计目标如下:

该系统总体设计目标是以计算机中心数据库和网络技术等信息技术为基础，集成各个管理部门职能，实时提供具体数据为基础的管理分析报告，实现智能化的决策支持和规范化的项目管理。其核心为工程管理信息系统和项目总控综合管理信息系统。

鹦鹉洲大桥项目总控信息系统设计目标是根据建筑工程三大控制的要求，建立武汉鹦鹉洲长江大桥工程立项、设计、采购、建设、验收等各阶段的中心数据库，满足武汉鹦鹉洲长江大桥工程各项工程业务管理工作的需要。使系统具备项目库管理、工程设计管理、工程报建管理、工程造价管理、招投标管理、合同管理、投资管理、进度控制管理、监理报告管理、工程监测管理、安全风险管理和工程档案管理等功能。

2．2 系统设计与构建

鹦鹉洲大桥项目总控信息系统是在全面分析大型桥梁建设工程的信息结构特征后，融合了项目总控管理理念，采用了XML及WEB等信息技术，构建以开放式、可扩展的体系架构为基础的信息系统。建设单位、施工单位、监理单位、设计单位等相关主体都能基于该平台对进度、投资、质量、合同、安全风险等信息进行交换、共享、协作。其主要设计目的是把建设单位、施工单位、监理单位、设计单位关于工程项目管理方面的信息及专家经验进行收集、整理、存储和总结，为鹦鹉洲大桥项目管理提供强有力的支持，并为决策者提供所需的管理和决策信息。

2．3 系统体系结构设计

武汉市鹦鹉洲大桥项目管理平台由工程管理信息系统和项目总控综合管理信息系统两大部分组成，如图1所示。

2．3．1 应用逻辑层

图1 系统总体框架图

即应用系统的实际业务层，主要包括项目总控和工程管理两部分。其中项目总控包括项目总控、系统报表以及业务报表，主要是对建设工程实施总体的策划、协调和控制，为建设工程的决策者提供有价值的咨询意见。项目总控的服务对象是项目的最高决策层。工程管理包括项目库管理、工程设计管理、工程报建管理、工程造价管理、招投标管理、合同管理、投资成本管理、项目进度管理、监理报告管理、工程监测管理以及安全风险管理。工程管理的服务对象是业主、施工或监理人员。

应用逻辑层以数据交换、工作流和资源目录管理为基础，它主要是对工程项目的组织实施进行全过程或若干阶段的管理和服务。

2．3．2 工程管理资源层

主要包括项目信息库、工程合同库、项目进度库、投资成本库以及安全风险库。工程管理资源层是以网络设备、计算机设备、安全设备为基础，为应用逻辑层提供数据支持。

3 鹦鹉洲大桥项目总控信息化应用

由于武汉鹦鹉洲长江大桥项目规模庞大，所涉及的管理面广，数据繁多。鹦鹉洲项目总控系统开发主要采用了JAVA语言以及SQL Server数据库技术，并采用了J2EE、Web Services等相关技术构建分布式多层结构;利用信息集成技术，覆盖多个管理职能，防止各个管理职能各自为政，形成信息孤岛;同时辅以各种先进的数据采集技术、监控技术、可视化技术，以实现系统的设计目标及各种要求，解决如何对鹦鹉洲大桥项目进行高效有序的管理问题。武汉鹦鹉洲大桥项目总控信息系统主要包括工程管理信息系统和项目总控综合管理信息系统两个子系统。两个子系统的关系如图2所示。

3．1 工程管理信息系统

随着大桥进度的推进，各种各样的工程建设信息也随之产生。为保证各个实施单位之间信息通畅，工程管理信息中心对各类工程信息进行采集、汇总、加工、提炼，实现建设全过程信息统一管理，增加信息透明度，为项目总控中心提供基础信息数据，如图3所示。

3．1．1 项目库管理

对武汉鹦鹉洲长江大桥项目信息进行登记，并在系统中对项目信息进行管理、发布、跟踪、委派和调用。

3．1．2 工程设计管理

工程设计管理对工程项目的建设提供技术依据的设计文件和图纸进行管理的功能模块。

3．1．3 工程报建管理

工程报建管理是对工程项目立项的批文和建设用地的批文、建筑设计方案、施工设计方案以及建筑工程相关的基本信息资料进行管理的功能模块。

图2 两个子系统关系图

图3 工程管理信息系统功能界面图

3．1．4 工程造价管理

工程造价对建设工程预期开支或实际开支的全部固定资产投资费用进行管理的功能模块。

3．1．5 招投标管理

招投标管理是对招投标过程中的各类招标项目的发起，招标代理确定、招标文件编制、投标信息登记、评标信息公布、中标信息记录等业务流程进行管理的功能模块。

3．1．6 合同管理

合同管理是对合同的订立、履行、变更、解除、转让、终止以及审查、监督、控制等一系列活动进行管理的功能模块。

3．1．7 质量管理

质量管理是为了实现质量目标，确定质量方针、目标和职责，并通过质量体系中的质量策划、质量控制、质量保证和质量改进来使其实现的所有管理职能的系统模块。

3．1．8 项目进度管理

项目进度管理是指施工项目经理部根据合同规定的工期编制施工进度计划，业主工程部和监理对其施工的全过程进行管理的功能模块。

3．1．9 监理报告管理

监理报告分为监理周报、监理月报、会议纪要、其他四种类型。监理报告模块开放外部接口，允许监理单位的监理工程师按照规定和要求及时填写四种类型的监理报告并上报。

3．1．10 工程档案管理

工程档案管理将从工程项目提出、立项、审批，勘察设计、生产准备、施工、监理、验收等工程建设及工程管理过程形成并应归档保存的文字、表格、声像，图纸等各种载体材料进行管理的模块。

3．1．11 工程验收管理

工程验收指建设工程项目竣工后建设单位会同设计、施工、设备供应单位及工程质量监督部门，对该项目是否符合规划设计要求以及建筑施工和设备安装质量进行全面检验，取得竣工合格资料、数据和凭证。

3．1．12 安全风险管理

安全风险管理是对安全风险进行全程管理和控制的管理模块，包括危险源动态监控中心，应急联动管理中心，安全事故管理中心，安全文档管理中心，安全工作日志上报五个功能模块。

3．2 项目总控综合管理信息系统

项目总控综合管理信息系统主要通过总控形象分析、系统报表以及业务报表辅助，动态反映工程全方位的信息，以供项目总控人员进行分析与决策。该系统通过处理、分析系统中所有工程管理业务数据支持项目决策者进行策划、协调和控制，如图4所示。

图4 项目总控决策支持图

3．2．1 投资控制

系统通过定期地经常性地收集工程项目的实际投资数据和对应的工程进度信息，进行投资的计划值(目标值)和实际值的动态比较分析(包括总投资目标和分投资目标等多层次的比较分析)进行投资预测，如发现偏差，可通知总控人员及时采取措施纠偏，使建设工程的投资目标尽可能实现。

3．2．2 进度控制

该系统对整个工程项目各建设阶段的工作内容、工作程序、持续时间和逻辑关系编制计划，将该计划以形象化图形展示出来，在实施过程中项目总控人员可以经常检查实际进度是否按计划要求进行，对出现的偏差分析原因，采取补救措施或调整、修改原计划，直至工程竣工，交付使用。

3．2．3 质量控制

质量是建设产品的重要属性之一。如果建设工程质量不合格，则在建设项目中投入的所有资源、劳动都是无效的。该系统对整个工程各建设阶段的质量进行控制。系统通过勘查质量、设计质量、施工质量、监理质量、检测质量等信息的收集分析，并得出工程整体的质量信息为决策者提供决策依据。

3．2．4 安全风险控制

该系统及时收集鹦鹉洲大桥的安全监测信息，并系统性地分析监测信息并发布相关的预警报告;同时动态分析大桥在各标段的施工环境、施工工艺、机械设备及施工人员等的风险信息并发布相关风险报告以便决策者及时了解大桥的安全状况。

3．2．5 合同管理

系统地展现工程项目全过程的合同清单以及动态的履约情况，保证所有的工程合同是可查、可监督、可控制的。

3．2．6 工程文档管理

展现工程项目的全部工程文档，包括立项、审批，勘察设计、生产准备、施工、监理、验收等工程建设及工程管理过程形成的文字、表格、声像，图纸等各种载体材料，方便项目总控人员查阅。

3．2．7 组织协调

系统通过收集工程管理各模块的操作信息，掌握工程的整体组织协调情况，确保工作事项责任到人。项目总控人员可以利用这些组织人员信息，协调企业内部管理层、上下级、各部门的协作配合;协调企业管理层、施工项目经理部与及劳务作业层之间的关系;协调物资采购部门、施工项目经理部及物资供应单位之间的关系;与劳务作业层之间的关系。