基于BIM應(yīng)用的京杭運(yùn)河蘇北段航閘設(shè)備設(shè)施編碼技術(shù)研究

朱岱明

摘 要： 本文闡述了京杭運(yùn)河蘇北段航閘設(shè)備設(shè)施分布現(xiàn)狀，基于養(yǎng)護(hù)管理工作需要，開展了以BIM應(yīng)用的航閘設(shè)備設(shè)施編碼技術(shù)研究，提出了從設(shè)備設(shè)施、航閘空間、養(yǎng)護(hù)裝備和備品備件等4個(gè)方面進(jìn)行分類，進(jìn)行了規(guī)范化的編碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制定了適宜京杭運(yùn)河蘇北段航閘養(yǎng)護(hù)管理的設(shè)備設(shè)施信息編碼規(guī)則。并以京杭運(yùn)河蘇北段某船閘為例，開展了設(shè)備設(shè)施編碼工作，建立了設(shè)備設(shè)施信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為設(shè)備設(shè)施養(yǎng)護(hù)提供了精準(zhǔn)信息，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及集成奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：BIM；分類方法；編碼結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：U641 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2017）09-0048-02

京杭運(yùn)河蘇北段北起徐州藺家壩，南至揚(yáng)州六圩口，全長(zhǎng)404公里，全程水位落差31米，沿線共有11個(gè)航運(yùn)梯級(jí)，建有28座現(xiàn)代化大型船閘。京杭運(yùn)河蘇北段航閘設(shè)備設(shè)施種類繁多，達(dá)2000多種，缺乏統(tǒng)一的分類方法、編碼標(biāo)準(zhǔn)和編碼體系，各個(gè)船閘之間采用不同的設(shè)備設(shè)施分類編碼體系及數(shù)據(jù)格式，信息的不一致性導(dǎo)致各船閘養(yǎng)護(hù)水平參差不齊，也不利于信息的共享和業(yè)務(wù)的協(xié)同。全國(guó)航道管理在信息編碼方面的研究相對(duì)滯后，目前尚未出臺(tái)成熟的編碼標(biāo)準(zhǔn)，還沒(méi)有一套獨(dú)立存在的適合航道養(yǎng)護(hù)管理使用的BIM 統(tǒng)一編碼體系，給航道養(yǎng)護(hù)管理、成本分析和數(shù)據(jù)積累形成了很大障礙。因此，建立BIM應(yīng)用的京杭運(yùn)河蘇北段航閘設(shè)備設(shè)施編碼分類體系非常必要。

1 相關(guān)行業(yè)設(shè)備設(shè)施的編碼體系及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外在建筑行業(yè)已經(jīng)形成了一些比較成熟的信息分類和編碼體系，如美國(guó)的Masterformat、UNIFORMAT，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的ISO12006-2，日本的JCCS、荷蘭的NBSA等。國(guó)內(nèi)在2002年發(fā)布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《信息分類和編碼的基本原則與方法》（GB/T7027-2002），在建筑行業(yè)發(fā)布了《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見(jiàn)稿）；在城市軌道交通行業(yè)，北京市在2010年發(fā)布了《城市軌道交通設(shè)施設(shè)備分類與代碼》（DB11/T 717-2010）地方標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)、鐵路、軌道交通等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域編碼體系的調(diào)研，分析其分類方法、編碼原則、編碼體系結(jié)構(gòu)等，為京杭運(yùn)河蘇北段航閘設(shè)備設(shè)施編碼體系的構(gòu)建提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。

2 航閘設(shè)備設(shè)施編碼設(shè)計(jì)原則

通過(guò)對(duì)京杭運(yùn)河蘇北段相關(guān)管理單位進(jìn)行訪談與深入調(diào)查，了解各管理單位的設(shè)備設(shè)施養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀、工作內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上，分析了不同層級(jí)養(yǎng)護(hù)管理人員及養(yǎng)護(hù)實(shí)施人員對(duì)養(yǎng)護(hù)管理工作的需求，結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用，提出以下設(shè)計(jì)原則：

（1）建立的編碼體系、編碼規(guī)則應(yīng)該符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，能夠涵蓋京杭運(yùn)河蘇北段航道、船閘的設(shè)備設(shè)施類型，應(yīng)具備推廣應(yīng)用到全省乃至全國(guó)范圍的潛力。

（2）編碼體系應(yīng)能基本涵蓋航閘日常養(yǎng)護(hù)、航閘養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目和航閘應(yīng)急搶通等類各養(yǎng)護(hù)工作。

（3）航閘不同類型設(shè)備設(shè)施的分類細(xì)度應(yīng)有所區(qū)分，具備差異性。對(duì)于養(yǎng)護(hù)工作中的重點(diǎn)設(shè)備設(shè)施和直接影響通航的設(shè)備設(shè)施，其分類和編碼應(yīng)盡量細(xì)化到最小養(yǎng)護(hù)單元；對(duì)于不直接影響航閘通航的設(shè)備設(shè)施，如房屋建筑物、廣播通信設(shè)備、辦公設(shè)備、養(yǎng)護(hù)裝備等，其分類和編碼宜以整體進(jìn)行編制。

（4）管理部門因工作需要關(guān)注的某些易損設(shè)備設(shè)施和養(yǎng)護(hù)工作中的重點(diǎn)設(shè)備設(shè)施，應(yīng)能通過(guò)編碼準(zhǔn)確定位。

（5）編碼規(guī)則應(yīng)具備可擴(kuò)展性，為設(shè)備設(shè)施未來(lái)的發(fā)展建設(shè)預(yù)留空間。

（6）編碼規(guī)則應(yīng)盡量滿足BIM技術(shù)和未來(lái)信息化發(fā)展應(yīng)用的要求。

3 航閘設(shè)備設(shè)施編碼分類方法及編碼結(jié)構(gòu)

3.1 航閘設(shè)備設(shè)施分類方法

分類是指按照選定的屬性（或特征）區(qū)分分類對(duì)象，將具有某種共同屬性（或特征）的分類對(duì)象集合在一起的過(guò)程。根據(jù)《分類與編碼通用術(shù)語(yǔ)》（GBT 10113-2003），信息分類方法包括線分類法、面分類法及混合分類法。

線分類法也稱層級(jí)分類法，是指將分類對(duì)象按所選定的若干分類標(biāo)志，逐次地分成相應(yīng)的若干個(gè)層級(jí)類目，并排列成一個(gè)有層次、逐級(jí)展開的分類體系。線分類法的一般表現(xiàn)形式是大類、中類、小類和細(xì)目等，將分類對(duì)象一層一層地進(jìn)行具體劃分，同位類的類目之間存在著并列關(guān)系，上位類與下位類之間存在著隸屬關(guān)系。

面分類法又稱平行分類法，是指將所選定的分類對(duì)象的若干標(biāo)志視為若干個(gè)面，每個(gè)面劃分為彼此獨(dú)立的若干個(gè)類目，排列成一個(gè)由若干個(gè)面構(gòu)成的平行分類體系。面分類法分類時(shí)所選用的標(biāo)志之間沒(méi)有隸屬關(guān)系，每個(gè)標(biāo)志層面都包含著一組類目。

混合分類法是將線分類法和面分類法組合使用，以其中一種分類法為主，另一種做補(bǔ)充的信息分類方法。

采用線分類法建立的分類編碼體系結(jié)構(gòu)彈性較差、改動(dòng)不易，不能很好地適應(yīng)未來(lái)京杭運(yùn)河蘇北段發(fā)展建設(shè)的需求，而采用面分類法建立的分類編碼體系代碼容量不能充分利用、操作不便，不能滿足某些設(shè)備設(shè)施需要細(xì)化到最小養(yǎng)護(hù)單元的需求，單純地采用線分類法或面分類法都不能滿足航閘設(shè)備設(shè)施的編碼需求。因此，京杭運(yùn)河蘇北段航閘設(shè)備設(shè)施的分類方法宜采用面分類與線分類相結(jié)合的混合分類法。首先將航閘工程按照面分類法分為設(shè)備設(shè)施、航閘空間、養(yǎng)護(hù)裝備和備品備件4個(gè)面分類表，然后在每個(gè)分類表內(nèi)采用線分類法進(jìn)行分類。

3.2 航閘設(shè)備設(shè)施編碼結(jié)構(gòu)

航閘設(shè)備設(shè)施編碼尤如身份證號(hào)碼，貫穿設(shè)備設(shè)施整個(gè)養(yǎng)護(hù)周期，作為唯一的標(biāo)識(shí)碼，為設(shè)備檢查、維護(hù)、成本分析提供統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一標(biāo)識(shí)進(jìn)入養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，從而提升養(yǎng)護(hù)管理效能。京杭運(yùn)河蘇北段航閘設(shè)備設(shè)施編碼標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)備設(shè)施管理標(biāo)準(zhǔn)化的重要組成部份，基于BIM應(yīng)用和信息化管理的要求，從唯一性、穩(wěn)定性、系統(tǒng)性、可擴(kuò)延性、兼容性等方面，建立了京杭運(yùn)河蘇北段航閘設(shè)備設(shè)施編碼規(guī)則：

（1）分類對(duì)象按照設(shè)備設(shè)施、航閘空間、養(yǎng)護(hù)裝備和備品備件4個(gè)面分類表進(jìn)行分類。其中航閘空間是為了在復(fù)雜情況下更精確地描述對(duì)象，必要時(shí)可與其他3個(gè)分類表組合使用。endprint

（2）單個(gè)分類表內(nèi)的對(duì)象分為5級(jí)類目。

（3）設(shè)備設(shè)施代碼采用全數(shù)字編碼方式。

（4）表內(nèi)分類對(duì)象代碼由分類表代碼和各層級(jí)類目代碼組成，分類表代碼與層級(jí)代碼之間用“-”連接。

（5）分類表代碼采用2位數(shù)字表示。

（6）單個(gè)分類表內(nèi)各層級(jí)代碼應(yīng)采用2位數(shù)字表示，各代碼之間用英文“.”隔開，層級(jí)代碼值小于10時(shí)用前導(dǎo)零補(bǔ)齊，各層級(jí)代碼位數(shù)不足6位時(shí)用后導(dǎo)零補(bǔ)至6位。

（7）單個(gè)分類表內(nèi)同層級(jí)類目的數(shù)量不應(yīng)大于99個(gè)。

（8） 為了在復(fù)雜情況下更精確地描述對(duì)象，可采用運(yùn)算符號(hào)“+”聯(lián)合多個(gè)分類表中的編碼一起使用，以表示兩個(gè)編碼含義的集合。如船閘工程和航道工程的設(shè)備設(shè)施代碼由“表01設(shè)備設(shè)施的編碼”+“表02航閘空間的編碼”組成。

例：分類表01設(shè)備設(shè)施的分類代碼格式如下表所示

（9）省份代碼，采用全國(guó)統(tǒng)一省份代碼，定為2位數(shù)字，如江蘇省代碼為“32”。

（10）歸口管理單位代碼，江蘇航道實(shí)行省、市、縣三級(jí)管理體制，由省航閘主管部門對(duì)全省航閘管理機(jī)構(gòu)統(tǒng)一編號(hào)，并頒布名錄。

（11）自定義代碼，考慮航閘各類設(shè)備設(shè)施、養(yǎng)護(hù)裝備和備品備件的差異性，對(duì)不同編碼對(duì)象分別制定自定義代碼規(guī)則。

4 支持BIM 的航閘設(shè)備設(shè)施編碼體系應(yīng)用

筆者曾參與京杭運(yùn)河蘇北段“BIM技術(shù)在船閘養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究”課題，該課題以基于BIM技術(shù)為重要手段，開展了航閘設(shè)備設(shè)施編碼技術(shù)研究，并開發(fā)了基于BIM 的養(yǎng)護(hù)管理信息化系統(tǒng)。上述編碼體系研究成果在該課題中進(jìn)行了示范應(yīng)用，為航閘設(shè)備設(shè)施提供了唯一標(biāo)識(shí)碼，建立了航閘設(shè)備設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理屬性、實(shí)時(shí)運(yùn)行、養(yǎng)護(hù)歷史等信息數(shù)據(jù)庫(kù)，全面提升了信息化管理水平?，F(xiàn)以編寫“施橋船閘一線閘上游左岸3號(hào)靠船墩第2個(gè)系船鉤”編碼為例。

（1）首先根據(jù)分類表01設(shè)備設(shè)施，查得“靠船墩系船鉤”的編碼為01-01.01.04.08。

（2）根據(jù)分類表02航閘空間，查得“一線閘上游左岸”的編碼為02-01.01.01.01。

（3）施橋船閘地處江蘇省，省份代碼為32。

（4）施橋船閘由施橋船閘管理所管轄，根據(jù)江蘇省航閘管理機(jī)構(gòu)名錄查得施橋船閘管理所代碼為001。

（5）3號(hào)靠船墩為從上游起第3個(gè)靠船墩，根據(jù)靠船墩自定義代碼編號(hào)原則，自定義代碼為03。

（6）第2個(gè)系船鉤為靠船墩從上到下第2個(gè)系船鉤，根據(jù)靠船墩自定義代碼編號(hào)原則，自定義代碼為02。

最終得到“施橋船閘一線閘上游左岸3號(hào)靠船墩第2個(gè)系船鉤”編碼為：01-01.01.04.08+02-01.01.01.01——32——001——0302。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)基于BIM應(yīng)用的京杭運(yùn)河蘇北段航閘設(shè)備設(shè)施編碼技術(shù)研究，為設(shè)備設(shè)施制定唯一、可拓展的身份信息，完善設(shè)備設(shè)施的檔案體系，實(shí)現(xiàn)京杭運(yùn)河航閘設(shè)備設(shè)施的統(tǒng)一化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化管理，為京杭運(yùn)河蘇北段養(yǎng)護(hù)管理信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及集成奠定了基礎(chǔ)，對(duì)推進(jìn)京杭運(yùn)河蘇北段養(yǎng)護(hù)管理發(fā)展乃至全省航道養(yǎng)護(hù)管理改革具有重大的意義。

參考文獻(xiàn)：

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