武漢鸚鵡洲長江大橋項目總控信息系統設計研究

朱 斌 林耀光 魏 然 江 濤

(1．武漢市城市建設投資開發集團有限公司，武漢 430074;2．華中科技大學土木工程與力學學院工程管理研究所，武漢 430074;3．武漢天興洲道橋投資開發有限公司，武漢 430074)

1 前言

建筑業在世界各地都存在企業分布非常分散的特點，即建筑從業者大都是由上千家中小規模的企業構成，他們之間缺乏交流和資源共享能力［1］。近年來，信息化技術的飛速發展和廣泛應用，使建筑信息化在建設項目上得到大范圍的實施和完善。建筑工程各個實施方(業主及其項目管理單位、設計單位、施工單位、監理單位、供貨單位等)都可以在信息化平臺上進行信息共享。

新時期，中央把武漢定位為中部崛起的“戰略支點”，武漢市的城市建設和經濟發展將迎來前所未有的機遇。新一輪《武漢市城市總體規劃(2009－2020年)》提出在武漢都市發展區范圍內構建“四環十八射”快速路骨架系統，形成“環網結合、軸向放射”的城市快速路體系;優化主城區道路系統，完善主城區環網結合的快速路系統，擴大主城區內環，強化長江兩岸沿江快速通道建設;在長江大橋上游約2．0公里處新建鸚鵡洲長江大橋，并與墨水湖北路、雄楚大街形成一條貫穿城市東西向的快速路通道。

武漢鸚鵡洲長江大橋總投資50多億元，建設工期為48個月。它是一項復雜的系統工程，有著項目建設周期長、投資規模大、資金來源渠道多、合同數量種類繁雜及集成管理難度大等特點。因此，對其實施數字化工程管理，對工程項目建設過程本身以及建設過程中涉及到的人力、物力、財力進行有效的計劃、組織和控制，以達到對整個工程成本、進度以及質量安全等的全面控制，這對于提高工程管理決策支持信息、加強工程管理各方信息溝通和交流、全過程地管理工程項目具有重要意義。

2 鸚鵡洲大橋項目管理信息化建設研究

項目總控是在項目管理基礎上結合企業控制論的發展起來的，是一種運用現代信息技術為大型建設工程業主方的最高決策者提供戰略性、宏觀性和總體性咨詢服務的新型組織模式［2］。項目總控的思想產生于為滿足建設工程的決策并對其進行分析的基礎上，對建設工程實施總體的策劃、協調和控制，為建設工程的決策者提供有價值的咨詢意見［3］。其基本思想是圍繞項目投資、進度及質量目標，對項目進行全過程、全方位、全維動態管理，為決策層提供決策信息支持，為管理層提供管理解決方案支持［4］。

2．1 建設目標

通過對武漢鸚鵡洲長江大橋工程管理組織模式、進度目標、投資目標、質量目標、合同結構等方面的研究分析，按照工程信息一體化管理思路和業主管理目標的要求，確定系統總體設計目標如下:

該系統總體設計目標是以計算機中心數據庫和網絡技術等信息技術為基礎，集成各個管理部門職能，實時提供具體數據為基礎的管理分析報告，實現智能化的決策支持和規范化的項目管理。其核心為工程管理信息系統和項目總控綜合管理信息系統。

鸚鵡洲大橋項目總控信息系統設計目標是根據建筑工程三大控制的要求，建立武漢鸚鵡洲長江大橋工程立項、設計、采購、建設、驗收等各階段的中心數據庫，滿足武漢鸚鵡洲長江大橋工程各項工程業務管理工作的需要。使系統具備項目庫管理、工程設計管理、工程報建管理、工程造價管理、招投標管理、合同管理、投資管理、進度控制管理、監理報告管理、工程監測管理、安全風險管理和工程檔案管理等功能。

2．2 系統設計與構建

鸚鵡洲大橋項目總控信息系統是在全面分析大型橋梁建設工程的信息結構特征后，融合了項目總控管理理念，采用了XML及WEB等信息技術，構建以開放式、可擴展的體系架構為基礎的信息系統。建設單位、施工單位、監理單位、設計單位等相關主體都能基于該平臺對進度、投資、質量、合同、安全風險等信息進行交換、共享、協作。其主要設計目的是把建設單位、施工單位、監理單位、設計單位關于工程項目管理方面的信息及專家經驗進行收集、整理、存儲和總結，為鸚鵡洲大橋項目管理提供強有力的支持，并為決策者提供所需的管理和決策信息。

2．3 系統體系結構設計

武漢市鸚鵡洲大橋項目管理平臺由工程管理信息系統和項目總控綜合管理信息系統兩大部分組成，如圖1所示。

2．3．1 應用邏輯層

圖1 系統總體框架圖

即應用系統的實際業務層，主要包括項目總控和工程管理兩部分。其中項目總控包括項目總控、系統報表以及業務報表，主要是對建設工程實施總體的策劃、協調和控制，為建設工程的決策者提供有價值的咨詢意見。項目總控的服務對象是項目的最高決策層。工程管理包括項目庫管理、工程設計管理、工程報建管理、工程造價管理、招投標管理、合同管理、投資成本管理、項目進度管理、監理報告管理、工程監測管理以及安全風險管理。工程管理的服務對象是業主、施工或監理人員。

應用邏輯層以數據交換、工作流和資源目錄管理為基礎，它主要是對工程項目的組織實施進行全過程或若干階段的管理和服務。

2．3．2 工程管理資源層

主要包括項目信息庫、工程合同庫、項目進度庫、投資成本庫以及安全風險庫。工程管理資源層是以網絡設備、計算機設備、安全設備為基礎，為應用邏輯層提供數據支持。

3 鸚鵡洲大橋項目總控信息化應用

由于武漢鸚鵡洲長江大橋項目規模龐大，所涉及的管理面廣，數據繁多。鸚鵡洲項目總控系統開發主要采用了JAVA語言以及SQL Server數據庫技術，并采用了J2EE、Web Services等相關技術構建分布式多層結構;利用信息集成技術，覆蓋多個管理職能，防止各個管理職能各自為政，形成信息孤島;同時輔以各種先進的數據采集技術、監控技術、可視化技術，以實現系統的設計目標及各種要求，解決如何對鸚鵡洲大橋項目進行高效有序的管理問題。武漢鸚鵡洲大橋項目總控信息系統主要包括工程管理信息系統和項目總控綜合管理信息系統兩個子系統。兩個子系統的關系如圖2所示。

3．1 工程管理信息系統

隨著大橋進度的推進，各種各樣的工程建設信息也隨之產生。為保證各個實施單位之間信息通暢，工程管理信息中心對各類工程信息進行采集、匯總、加工、提煉，實現建設全過程信息統一管理，增加信息透明度，為項目總控中心提供基礎信息數據，如圖3所示。

3．1．1 項目庫管理

對武漢鸚鵡洲長江大橋項目信息進行登記，并在系統中對項目信息進行管理、發布、跟蹤、委派和調用。

3．1．2 工程設計管理

工程設計管理對工程項目的建設提供技術依據的設計文件和圖紙進行管理的功能模塊。

3．1．3 工程報建管理

工程報建管理是對工程項目立項的批文和建設用地的批文、建筑設計方案、施工設計方案以及建筑工程相關的基本信息資料進行管理的功能模塊。

圖2 兩個子系統關系圖

圖3 工程管理信息系統功能界面圖

3．1．4 工程造價管理

工程造價對建設工程預期開支或實際開支的全部固定資產投資費用進行管理的功能模塊。

3．1．5 招投標管理

招投標管理是對招投標過程中的各類招標項目的發起，招標代理確定、招標文件編制、投標信息登記、評標信息公布、中標信息記錄等業務流程進行管理的功能模塊。

3．1．6 合同管理

合同管理是對合同的訂立、履行、變更、解除、轉讓、終止以及審查、監督、控制等一系列活動進行管理的功能模塊。

3．1．7 質量管理

質量管理是為了實現質量目標，確定質量方針、目標和職責，并通過質量體系中的質量策劃、質量控制、質量保證和質量改進來使其實現的所有管理職能的系統模塊。

3．1．8 項目進度管理

項目進度管理是指施工項目經理部根據合同規定的工期編制施工進度計劃，業主工程部和監理對其施工的全過程進行管理的功能模塊。

3．1．9 監理報告管理

監理報告分為監理周報、監理月報、會議紀要、其他四種類型。監理報告模塊開放外部接口，允許監理單位的監理工程師按照規定和要求及時填寫四種類型的監理報告并上報。

3．1．10 工程檔案管理

工程檔案管理將從工程項目提出、立項、審批，勘察設計、生產準備、施工、監理、驗收等工程建設及工程管理過程形成并應歸檔保存的文字、表格、聲像，圖紙等各種載體材料進行管理的模塊。

3．1．11 工程驗收管理

工程驗收指建設工程項目竣工后建設單位會同設計、施工、設備供應單位及工程質量監督部門，對該項目是否符合規劃設計要求以及建筑施工和設備安裝質量進行全面檢驗，取得竣工合格資料、數據和憑證。

3．1．12 安全風險管理

安全風險管理是對安全風險進行全程管理和控制的管理模塊，包括危險源動態監控中心，應急聯動管理中心，安全事故管理中心，安全文檔管理中心，安全工作日志上報五個功能模塊。

3．2 項目總控綜合管理信息系統

項目總控綜合管理信息系統主要通過總控形象分析、系統報表以及業務報表輔助，動態反映工程全方位的信息，以供項目總控人員進行分析與決策。該系統通過處理、分析系統中所有工程管理業務數據支持項目決策者進行策劃、協調和控制，如圖4所示。

圖4 項目總控決策支持圖

3．2．1 投資控制

系統通過定期地經常性地收集工程項目的實際投資數據和對應的工程進度信息，進行投資的計劃值(目標值)和實際值的動態比較分析(包括總投資目標和分投資目標等多層次的比較分析)進行投資預測，如發現偏差，可通知總控人員及時采取措施糾偏，使建設工程的投資目標盡可能實現。

3．2．2 進度控制

該系統對整個工程項目各建設階段的工作內容、工作程序、持續時間和邏輯關系編制計劃，將該計劃以形象化圖形展示出來，在實施過程中項目總控人員可以經常檢查實際進度是否按計劃要求進行，對出現的偏差分析原因，采取補救措施或調整、修改原計劃，直至工程竣工，交付使用。

3．2．3 質量控制

質量是建設產品的重要屬性之一。如果建設工程質量不合格，則在建設項目中投入的所有資源、勞動都是無效的。該系統對整個工程各建設階段的質量進行控制。系統通過勘查質量、設計質量、施工質量、監理質量、檢測質量等信息的收集分析，并得出工程整體的質量信息為決策者提供決策依據。

3．2．4 安全風險控制

該系統及時收集鸚鵡洲大橋的安全監測信息，并系統性地分析監測信息并發布相關的預警報告;同時動態分析大橋在各標段的施工環境、施工工藝、機械設備及施工人員等的風險信息并發布相關風險報告以便決策者及時了解大橋的安全狀況。

3．2．5 合同管理

系統地展現工程項目全過程的合同清單以及動態的履約情況，保證所有的工程合同是可查、可監督、可控制的。

3．2．6 工程文檔管理

展現工程項目的全部工程文檔，包括立項、審批，勘察設計、生產準備、施工、監理、驗收等工程建設及工程管理過程形成的文字、表格、聲像，圖紙等各種載體材料，方便項目總控人員查閱。

3．2．7 組織協調

系統通過收集工程管理各模塊的操作信息，掌握工程的整體組織協調情況，確保工作事項責任到人。項目總控人員可以利用這些組織人員信息，協調企業內部管理層、上下級、各部門的協作配合;協調企業管理層、施工項目經理部與及勞務作業層之間的關系;協調物資采購部門、施工項目經理部及物資供應單位之間的關系;與勞務作業層之間的關系。

4 總結

項目總控已是發展比較成熟的項目組織管理模式，它的總體管理目標達到“三控制、兩管理、一協調”，即進度控制、投資控制、質量控制、合同管理、安全風險控制及組織協調，使項目的各項活動過程處在“事先有計劃，事中有檢測，事后有報告”的有序過程控制狀態，保證項目實施過程質量，從而實現項目建設目標。

項目總控信息系統對于保證鸚鵡洲大橋工程的成功建設有重要意義。鸚鵡洲大橋建設總控模式集成了IT技術，因此提高了大型橋梁建設項目的管理水平。通過實施鸚鵡洲大橋項目總控信息化建設，充分利用先進的信息技術，實現了項目的高效、智能管理。

［1］鄭晟．大型建設項目管理信息化發展方向研究［J］．建筑經濟，2008，74-75．

［2］趙明澤，李錦業，王丹．建筑業信息技術應用基本術語標準研究［J］．土木建筑工程信息技術，2011，3(1):92-96．

［3］賈廣社，王廣斌．大型建設工程項目總控模式研究［J］．土木工程學報，2003，(5):7-10．

［4］駱漢賓，姚軍．軌道交通工程項目總控組織設計研究［J］．武漢理工大學學報·信息與管理工程版，2007，29(1):104-107．

［5］周迎，丁烈云．武漢“數字軌道交通工程”項目總控支持系統研究［J］．華中科技大學學報(城市科學版)，2004，16-18．