桥梁工程生命周期信息需求关键驱动因素探讨

桥梁工程生命周期信息需求关键驱动因素探讨

王厚霖  ,曲柄宇

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司   浙江杭州  310000

摘要：BIM技术已逐渐深入运用到我国桥梁工程设计施工过程之中，并向全生命周期应用的方向发展，跨角色、跨阶段的信息流失问题日渐浮现并形成发展制约。近年发布并在国际项目中广泛应用的ISO 19650系列标准针对如何应用BIM技术进行信息管理提出了一系列原则和方法，其针对资产交付和运营阶段信息需求、信息交付物的相关阐述具有积极的借鉴意义。根据该标准的原则和方法指引，本文针对桥梁工程全生命周期信息管理中的信息需求关键驱动因素展开了初步的分析探讨，旨在为解决全生命周期信息流失问题并实现信息协同提供新的思路。

关键词：BIM；桥梁工程；ISO 19650；信息管理；信息需求

1.引言

近年，随着BIM技术在国内公路及市政桥梁工程建设阶段的应用已越来越广泛和深入，阶段间的信息传递问题日益显露，全生命周期的信息管理逐渐受到更多建设方和运营管理方的重视，BIM技术也正在向着全生命周期应用的方向发展。建设和运营阶段之间的界面往往是项目管理中最薄弱部分，信息流失现象较为严重。从设计到施工、竣工交付到投入运营的两个过渡阶段，建设项目信息都存在不同程度地大量流失，严重影响了工程施工质量及运营管理工作的正常进行[1]。在桥梁工程全生命周期的信息管理方面，阶段之间及各个阶段过程中的信息需求分析和信息交付传递是关键问题。ISO 19650系列标准在英国PAS1192系列标准基于上编制和发布，对如何应用BIM技术进行信息管理提出了一系列的原则和方法，该标准在一些国际工程建设及运营项目中得到了广泛应用，并普遍获得促进信息协同的成效。国内的桥梁工程BIM全生命周期信息管理，可在一定程度上借鉴ISO 19650系列标准的原则和方法进行优化和改进。

2. ISO 19650标准中的资产生命周期与信息管理的关系

2.1资产交付与资产运营阶段的信息管理

ISO 19650标准中，将工程生命周期从资产管理的角度划分为资产交付阶段与资产运营阶段，其中资产交付阶段可对应于一般国内所述的规划和建设阶段，包括从规划、设计、施工到竣工交付为止，资产运营阶段即对应于一般国内所述的运营维护阶段。对应于两个阶段，在信息管理的视角下，信息主要以信息模型的形式存在并进行管理。也即，资产信息模型（AIM）和项目信息模型（PIM）是建筑整个生命周期中决策所需的结构化信息库，包括新资产的设计和建造、现有资产的翻新以及资产的运营和维护[2]。

2.2信息需求和信息交付物

面向以上两个阶段的信息管理，ISO 19650-1对两个阶段的信息需求和对应的信息交付物做了分层次的梳理，信息需求主要包括组织信息需求（OIR）、资产信息需求（AIR）、项目信息需求（PIR）和交换信息需求（EIR）四个层面。其中，OIR主要包括组织战略及经营策略方面对具体资产建设和运营的高层级需求，AIR、PIR分别针对资产运营使用及项目建设提出定性或定量的要求，EIR整合了AIR和PIR，是具体到每个信息交换环节的操作性需求。信息交付物则包括以上所述AIM和PIM两个方面，其中，EIR规范了PIM的生产和交付，AIR规范了AIM的生产和交付，并且PIM提供了AIM的部分输入性信息。

2.1信息需求的主要驱动因素

针对以上的信息需求和信息交付物，根据ISO 19650-1标准关于信息需求驱动因素的描述，两个阶段的主要驱动因素有所区别。资产交付阶段，也即对应于国内的规划和建设阶段，其信息需求主要是由过程驱动的，比如立项审批、施工图审查、施工许可审批事项等，过程驱动也即所有信息都是为了提供给过程节点的决策方进行决策，其目的是为了顺利进入下一过程；资产运营阶段，其信息需求主要是由事件驱动的，例如计划性维护或应急维护、消防设备检查、组件更换或资产管理供应商的变更，即提供信息是为了更好地决策某一运营或维护事件是否应启动或如何启动。根据这个原则，可以对桥梁工程生命周期信息需求的关键驱动因素做重新的梳理。

3.桥梁工程的生命周期信息需求的关键驱动因素初步分析

3.1 桥梁工程生命周期信息需求驱动因素分析的主要阶段界定

国内桥梁工程的生命周期一般可划分为规划、勘测设计、施工、运营维护四个阶段。根据ISO 19650-1的原则，规划、勘测设计、施工对应于资产交付阶段，运营维护对应与资产运营阶段，信息需求在前三个阶段，主要是由过程驱动，在运营维护阶段，主要由事件驱动。以下对两个大的阶段的关键驱动因素分别做初步的分析。

3.2 桥梁工程规划、勘察设计及施工阶段信息需求的主要驱动过程因素

其中，前期规划、勘察设计阶段，各方的信息需求存在渐进明晰的特点。其中，前期咨询方及设计方作为信息的整理和生产者，需要大量的外部信息作为输入，包括主管部门或建设方的OIR、AIR作为初步的输入条件，并逐步向各相关方明晰PIR，据此建立PIM，并提供给建设方、主管部门等决策方进行立项及各项审批的决策依据。公路及市政桥梁工程建设项目一般依赖于公共投资，按照投资审批的条线和阶段，可分为估算、概算、预算审批三个阶段，分别对应于方案设计及可研（一般同步进行）、初步设计、施工图设计三个阶段。按照行政及各类事项审查的条线，面向主管部门的审批，一般在立项前期可研阶段，有设计方案核查、环评、交评、水保、洪评、地灾评估等审批事项作为关键过程节点，在初步设计及施工图设计阶段，一般以施工图审查为最后一个关键过程节点。此后，建设方将根据施工图进行报建获取建设工程规划许可证之后正式进入施工阶段。

在施工阶段获取施工许可证后，主要的信息需求便集中在建设方、总包方为主的建设项目内部，因此，PIR将主要以内部的进度、投资或成本、质量等过程管控节点为主要的驱动过程，据此，施工方、总包方、建设方等在完成工程资产交付的建设施工过程中，逐步添加或更新信息完善PIM。

以上的外部过程审批及内部过程管控节点均应作为信息需求提出的关键驱动过程予以考虑。

3.3 桥梁工程运营维护阶段信息需求的主要驱动事件因素

到了运营维护阶段，主要的信息需求方从建设方转变至运营维护部门，为了给运营维护工作提供基础信息，一般来讲，建设方需要在运营维护方提出的信息需求下，根据AIR，整理PIM，形成符合资产实际状态的，包含各类必要信息的初始AIM，移交给运营维护部门，也即一般所说的竣工移交信息模型。

进入运营维护阶段，运营管理的内容一般主要包括经营管理、设备管理、安全管理三方面。经营管理，主要是为项目最终的使用者及相应的桥梁用途提供经营性管理，维护桥梁的使用秩序；设备管理，主要包括桥梁政策设备及结构的运行维护和修理，设备的应急管理等；安全管理，主要包括桥梁整体的常规信息（如车流量信息）及结构安全信息（如结构安全状态信息）管理，桥梁使用情况的预测和计划[3]等。

对应于上述主要驱动因素，也即运营维护工作的组织是以各类计划性或应急维养事项为主线进行安排的。

4.结束语

面对目前BIM技术向着桥梁工程全生命周期应用发展的趋势，为解决日益出现的跨角色、跨阶段的信息丢失问题，ISO 19650标准提供了从应用BIM技术进行信息管理的视角出发的信息需求分析思路和方法指引。在本文对桥梁工程资产交付和资产运营两大阶段的信息需求因素初步分析的基础上，后续还需面向特定的建设或运营的桥梁范围，明确具体的信息需求框架并加以应用，以此确保和促进各相关方以及各阶段之间的信息流通，真正实现基于BIM技术的信息协同，促进桥梁工程全生命周期综合效益的提升。

参考文献

[1]宋子婧.公路桥梁建养一体化信息管理研究[D].南京:东南大学,2015.

[2]BSEN ISO 19650-1:2018，Organization and digitization of information about buildings and civil engineering works, includingbuilding information modelling(BIM)-Informationmanagement using building information modelling[S].

[3]李亚君.BIM技术在桥梁工程运营阶段的应用研究[D].重庆重庆交通大学,2015.