數據驅動的數字化全過程高速公路建設管理平臺框架構建*

王 正，周振東，陳書揚，張靜曉，史小麗

(1.中國路橋工程有限責任公司，北京 100010； 2.長安大學經濟與管理學院，陜西 西安 710068；3.長安大學公路學院，陜西 西安 710068)

0 引言

高速公路作為主要基礎設施項目建設類型之一，規模發展迅速，到2020年底，我國高速公路總里程達16.1萬km，同2019年相比增長7.62%。

高速公路建設管理逐步采用數字化方式，但這些項目的復雜性和特殊性給數字化管理帶來一定難度[1]。

從工程建設角度來看，公路工程建設工期較長，工程建設環境較復雜，影響建設過程的因素較多[2]，且工程要求完工時間短、質量要求高，對施工質量、現場安全要求也很高。從信息數據角度來看，高速公路工程涵蓋數據量大、涉及面廣，數據采集、分析和處理速度要求高，數據商業價值高，數據類型復雜，既包括結構化數據，也包括非結構化數據，如3D圖紙信息、建筑信息模型(BIM)動態展示信息及施工實時控制信息等。除BIM外，數字化技術也得到推廣和應用，GIS、大數據、物聯網等技術助力數字化工程發展[3-5]。

現有研究主要集中在高速公路數字化建設的必要性和單個建設階段的數字化中[6-8]，即未考慮全過程數字化施工技術，而用于整個施工管理過程的數字系統可為相關系統協作提供基礎。該系統使用同一個數據庫整合項目相關信息，實現共享、互通、傳輸，整個項目測量、設計、施工和檢驗數據都可在同一平臺上應用。該系統可最大限度協同管理施工質量，提高生產力、溝通效率和成本控制。此外，突破設計單位、施工單位、監理單位在交接、變更、溝通等方面的多重分離，從而提高工程項目的施工管理水平。

由于高速公路工程的復雜特點及數字化技術應用局限性，目前施工數字化管理仍存在以下不足：①未形成以數據為核心的管理體系。當前，高速公路建設項目數字化著重于痕跡保存，大多只進行試驗臺賬簡單電子化存檔[6]，導致信息溯源難度大、各階段信息傳遞障礙大、問題反饋速度慢，使整體管理效率低下；②關于設計交付信息集成研究和工程項目全生命周期的信息管理研究較少[7]，目前設計信息存在數據丟失和協同共享性差等問題；③試驗檢測數據的管理較粗放，試驗檢測數據貫穿于公路工程建設全過程，但總體仍處于各方自行管理狀態，數據缺乏協同性[2]，使試驗檢測信息協同性差，增大管理難度。

因此，為彌補高速公路全過程數字化相關研究不足的問題，本研究首次將協同理論納入高速公路數字化全過程管理中，從高速公路數字化管理復雜性、開放性與非線性角度分析協同理論在高速公路全過程數字化研究中的適用性，為高速公路數字化全過程施工技術研究奠定理論基礎，并為解決當前高速公路施工全過程管理領域中存在的問題提供新的思維模式。此外，提出基于協同理論的高速公路數字化全過程施工技術具體流程，有利于改善各施工階段的信息傳遞困境，實現工程信息在各階段的傳遞和共享，同時也推進高速公路數字化研究進程。

從實踐角度看，本文以柬埔寨金邊—西哈努克港項目為例，引入BIM數字化施工技術，在項目管控升級、數字化和智能化、設計交付方面形成電子化設計信息數據存儲及協同共享機制。采用高精度北斗定位技術，精確控制三維設計數據、作業狀況及施工信息實時回傳，過程管理數字化控制，遇到設計變更可隨時更改。此外，試驗檢測數據相互關聯協同，保證檢測項目的準確度、精確度。真正實現以數據為核心的管理體系，最終提升項目管理水平。

1 文獻回顧

1.1 BIM的數字化技術

BIM技術以可視化模型為信息載體，是建設工程及其幾何與非幾何特性的數字化表達。建立在BIM技術基礎上的信息管理系統，可完成設計、施工、運營過程中大量信息的存儲、計算和應用。依托立體模型，也可提高其他部門的管理效率。

雖然，BIM技術應用在城市道路領域起步較晚，但近兩年發展迅速，行業和企業對這項技術的關注度逐漸提高，積累了很多經驗，并逐漸應用于建設項目。Song等[8]分析高速公路建設特點，并對數字化建設在高速公路中應用的必要性進行闡述；Liu等[9]開發能實現視頻監控自動巡檢、空間信息可視化分析、視頻編碼標準化等功能的系統，為視頻監控在高速公路數字化的應用提供依據；Zhang等[10]結合高速公路管理現狀，構建高速公路數字化管理思路。

1.2 數字化施工攤鋪

瀝青混合料的攤鋪和碾壓作業質量對路面使用性能具有重要影響，需控制攤鋪壓實過程的施工質量，從而保證路面質量。由于現場情況復雜，施工人員很難嚴格按瀝青路面施工工藝要求攤鋪、碾壓路面，現場監督管理人員也可能疏忽導致不規范施工，以致路面質量低劣[11]。基于BIM的高速公路全過程施工技術能有效提升攤鋪和碾壓質量，提高施工效率。

1.3 高速公路全過程施工

有關高速公路全過程施工的研究較少，但在建筑行業已得到廣泛認可[12]。建筑行業全過程涉及項目規劃、施工和運營環節等，本文認為高速公路全過程施工涉及高速公路測量、設計、施工和檢測重要階段。

現有研究中，學者們主要對高速公路數字化施工的必要性及單個施工階段的數字化進行簡單論述[10-12]。但缺少對高速公路全過程數字化施工技術的相關研究，根據技術接受模型(TAM)理論，用戶經驗的增加[13]和政府政策支持[14]將提高技術的接受度。引入施工全過程管理，可將施工時間縮短近5%，數據查詢時間減少1/2，信息交互時間減少1/3～3/5。最終，可更高效地完成信息交互和共享，降低建設成本[15]。

因此，引進全過程數字化管理手段，基于BIM開發全過程數字化管理系統平臺，協同高速公路工程建設過程中的測量、設計、施工及檢測工作，為企業在流程標準化、工作精細化、數據準確化等方面賦能，彌補高速公路全過程數字化相關研究空白，實現高速公路工程數字化全過程施工。

2 研究方法

為完善高速公路管理實踐，通過半結構化訪談和試驗研究的方式，促進高速公路數字化全流程管理。

2.1 半結構化訪談

定性方法適用于需探索并進行深層理解的問題。通過對相關人員進行半結構化訪談，深入了解當前數字化全流程管理面臨的挑戰，并探討可能的解決方案。

1)訪談設計階段

本次半結構化訪談共選擇22名從事公路工程建設的從業人員。為獲得有效信息，要求受訪者在高速公路項目的勘察、設計、施工和測試單位之一至少有5年工作經驗。對受訪者進行隨機分層，以確保其樣本擁有不同職位，如管理者和非管理者，受訪者的背景信息如表1所示。

表1 受訪者的背景信息

2)訪談階段

面試過程中，根據面試大綱靈活提出面試問題并全程記錄。對錄音進行轉錄，轉錄后的文本使用NVivo12軟件進行主題分析。訪談中使用的問題如表2所示。

表2 訪談大綱

2.2 試驗研究

通過設計集成BIM和北斗定位技術的系統作為試驗環境，驗證信息數字化技術可解決數字化全過程高速公路建設管理的不足。為實現該目標，通過與一家外包公司合作，建立基于BIM的信息平臺。研究者負責BIM模型在Web頁面上的需求分析、理論框架建立、功能設計和3D表示。外包公司負責系統開發，包括BIM模型加載技術、不同數據格式間的信息傳遞及系統原型界面設計。本研究試驗部分的系統開發包括6個步驟。基于BIM的高速公路施工全過程數字化施工技術拓撲圖如圖1所示。

圖1 高速公路施工全過程數字化施工技術拓撲圖

1)第1步：測量階段 采用基于BIM的數字化全過程施工技術，簡化施工方法，減少加密控制點設置量，將測量所得的加密控制點數據信息通過數據庫服務器上傳至數字化平臺終端，測量人員通過數字化平臺終端對比查看相應數據，并實時更新與改進。基于控制點測量數據與數字地形分析方法，對地貌形態建模及其屬性特征進行數據表達。通過對地形形態實現多層次感知、多尺度表達與高保真建模，為模擬工程數字地形提供數據信息。這些數據信息通過數據庫服務器上傳至數字化平臺終端，并與設計階段的數據信息相結合，從而進一步定義一體化三維空間數據模型，以實現軌道交通及周邊空間數據的協同管理和無縫表達。

2)第2步：設計階段 利用專業BIM軟件將二維設計圖紙轉化為施工機械能識別的三維BIM模型，建模過程中檢核設計圖紙，通過BIM模型發現設計問題，調整設計變更模型，將BIM模型數據通過數據庫服務器上傳至數字化平臺終端，并與數字地形模擬數據相結合，實現宏觀與微觀的信息融合，最終反饋至各施工機械數字化系統中，為數字化施工作業做準備，實現一次建模與不同模型的實時聯動，多個結構層施工受益，有效提升設計效率。

3)第3步：施工階段 基于北斗導航定位自主核心技術和數字化平臺終端，輔助高速公路工程建設與管理過程，對路面施工全過程進行事中監測、事后追溯。系統將路面施工攤鋪、壓實及運輸車輛管控參數指標實時傳輸至數字化平臺進行大數據統計分析，以提供智能施工導航，確保作業質量，提高施工管理水平和效率。

4)第4步：檢測階段 采用北斗高精度GIS采集終端檢測錄入建設過程中的單元工程施工質量，按質量管理規范，嚴格區分承包單位、監理單位、監督單位的檢驗請求及留樣，分別記錄檢驗時間、數據、位置等信息，并實時上傳至平臺，保證檢測數據的準確性、時效性，從而確保檢驗結果真實且有跡可循。

5)第5步 根據半結構化訪談結果，構建高速公路數字化建設管理系統，建立基于BIM的綜合性高速公路數字化全過程建設框架。該系統可根據數字高速公路建設管理流程設置不同的應用模塊，還可基于WebGL、動態模型加載和北斗等技術訪問存儲在云端的數據庫和模型信息。

6)第6步 多個不同權限的利益相關者通過網頁訪問測試平臺，利用數字化全過程高速公路建設管理框架，實現更有意義的協同管理。

2.3 訪談結果分析

2名研究人員獨立編碼轉錄文本，并保證每編碼3個轉錄文本便進行討論，產生分歧時，由第3人參與，3名研究員討論協商決定。信息飽和后，多次閱讀并逐條分析轉錄文本,通過不斷比較抽提出主題。訪談分析結果如表3所示。訪談結果明確高速公路建設數字化全過程管理系統目標如下：①實現以數據為中心的全過程管理；②實現設計信息的電子存儲和協作共享；③實現檢測數據的關聯和協同；④提高利益相關者的管理效率。

表3 訪談分析結果

2.3.1實現以數據為中心的全過程管理

結合半結構化訪談結果，高速公路數字化管理主要涉及測量階段、設計階段、施工階段和檢測階段，有必要在每個階段實施數據管理。為此，使用協同理論，可明確高速公路建設全過程中各要素/子系統的關系和作用，促進整個系統從不穩定到穩定，從無序到有序，達到1+1>2的效果。正是通過不同階段的信息協調，才能更有效地管理高速公路數字化全過程。

2.3.2設計信息的電子存儲和協作共享機制

在設計階段，二維圖紙涉及大量圖像和計算，增加出錯概率。使用BIM軟件可構建3D模型，將施工圖從2D升級到3D是設計階段數據管理的核心。通過轉換所有2D數據，對3D設計數據進行管理，還可處理測量數據和機械控制任務，并自動簡單分析數據。在考慮半結構化訪談結果的基礎上，高速公路數字化管理全過程設計階段應包括二維圖紙升級、授權查看和更改相關信息等功能。

2.3.3實現檢測數據的關聯和協同

從高速公路建設實踐來看，有大量施工自檢、監理抽查、中間交付檢查、竣工(交付)驗收等檢測數據。雖然數據涵蓋高速公路建設全過程，但由各方單獨管理，尚未鏈接在一起。結合半結構化訪談結果，高速公路數字化管理過程中的檢測階段管理包括檢測數據電子化記錄和文件共享機制部分。

1)檢驗數據電子記錄 檢驗數據電子記錄指建設階段質量檢驗信息的數據化記錄。基于半結構化訪談，高速公路全流程數字化管理系統必須能夠存儲、分析、檢查各類信息。

2)文件共享機制 目前檢測數據大部分仍由各方單獨管理，尚未相互關聯。基于半結構化訪談結果，要實現高速公路全流程數字化管理系統，平臺必須能夠實現文件共享功能。

2.3.4提高利益相關者的管理效率

項目人員獲取或產生的信息必須進行系統化處理，需要可管理一系列任務的集成系統。根據半結構化訪談結果，提出以下提高高速公路數字化全過程管理效率的策略：①基于BIM可視化管理，提高所有用戶的協調性，減少溝通障礙；②設計數據可在設計需要更改時隨時更改，減少時間浪費；③問題可溯源，降低信息檢索的時間成本；④攤鋪、壓實、運輸車輛采用智能化管理，降低人工成本，實現流程化作業。

3 基于BIM的高速公路數字化全過程技術架構

系統平臺的技術框架基于Liu等[16]建立的可持續基礎設施設計框架，并融入全流程協同理念，通過半結構化訪談，進一步了解管理者使用該系統的場景及真正發揮作用的場景，從而獲得數據驅動的數字化高速公路建設全過程管理基礎平臺框架。

高速公路數字化全過程施工技術系統基于3DGIS，BIM，5G網絡等技術，結合實測數據與二維設計文件建立高速公路BIM模型，建立技術架構。綜合存儲、管理、即時反饋測量、設計、施工及檢測階段涉及的數據信息，系統平臺技術架構包括過程層、數據層、傳輸層及平臺層4個邏輯層，如圖2所示。通過4個層次的協同作業，最終實現高速公路工程數字化全過程施工管理，改善高速公路工程各施工階段的信息傳遞困境。

圖2 技術架構

3.1 加密控制點

高速公路施工控制包括平面控制網和高程控制網，控制點的布設和測量都有相應原則和要求。采用基于BIM的高速公路數字化全過程施工技術，優于施工作業模式(每10m放樣1對基準樁)，只需每隔500～600m架設1次高精度機器人型全站儀(為方便架設儀器適應復雜工況，一般采用后方交會方式架設儀器)，考慮交會角度、彎道填挖方段影響，一般施工前每隔200m在線路兩側交錯臨時布設加密控制點(見圖3)。所得的控制點數據信息通過數據庫服務器上傳至數字化平臺終端，測量人員通過數字化平臺終端對比查看相應數據，并進行實時更新與改進。

圖3 臨時布設加密控制點(單位:m)

3.2 數字地形模擬

基于控制點測量數據與數字地形分析方法，對地貌形態建模及其屬性特征進行數據表達。通過對地形形態進行多層次感知、多尺度表達與高保真建模，提取地形因子，包括坡度、坡向、坡長、坡形、坡位等坡面地形因子和反映地理綜合特征的面積高程積分、地形濕度指數、地形動力指數等復合地形因子。不同地形因子映射地貌形態及其過程的不同側面，為模擬工程數字地形提供數據信息，通過數據庫服務器上傳至數字化平臺終端，結合設計階段的數據信息，形成一體化三維空間數據模型，并為設計、施工與檢測階段奠定數據基礎。

3.3 施工圖紙升維

在設計階段，傳統攤鋪技術根據控制網和圖紙設計的構筑物、結構層等，經過計算將圖上點位信息放樣到實地中以形成二維圖紙，但讀圖和計算的數量大，增加出錯概率。基于BIM的高速公路數字化全過程施工技術將二維圖紙進行BIM數據升級，形成三維BIM模型(見圖4)。施工圖紙升維所需材料有平曲線要素表、豎曲線要素表、設計每20m斷面圖、平面圖、逐樁坐標表等。施工圖紙升維是基于BIM的高速公路數字化全過程數據管理核心，負責處理所有二維數據轉化，管理三維設計數據，處理測量和機械控制任務與分析等。BIM的可視化三維信息通過數據庫服務器上傳至數字化平臺終端，與數字地形模擬數據信息相結合，形成一體化三維空間數據模型，以實現參與方的有效協同，并為施工和檢測階段提供數據。

圖4 施工圖紙

3.4 施工機械智能控制系統

BIM軟件將二維圖紙升維成施工機械能夠識別的三維BIM模型后，在建模過程中檢核設計圖紙，通過BIM模型發現設計問題，以調整設計變更模型，并將BIM模型分發到各施工機械數字化系統數據庫中。施工機械基于BIM數字化全過程系統，可實時獲取作業部位的姿態和坐標，結合數字化施工控制計算機接收的BIM模型，實現基于BIM的數字化全過程系統控制施工機械自動化作業。同時，將作業過程數據實時上傳至數字化平臺，可直觀展示施工模型及作業數據。

3.4.1攤鋪機智能控制系統

攤鋪前檢查所有攤鋪機和手持控制器的設計，并重新進行模型自查工作，利用BIM3D行駛視圖可定線行駛，并直觀顯示和檢查精確表面地形。在正式施工階段，采用全站儀捕獲MT900坐標，經數字電臺，最終傳輸至CB460控制箱中。CB460中存儲的數據對比修正設計階段的BIM模型和信息后，將新數據傳輸至CB440自動控制箱，此控制箱為指令控制箱，控制液壓閥與液壓油缸移動牽引大臂，進而控制熨平板的垂直移動，使填筑產生坡度和高程變化，彌補路面波動，使路面平整度達到設計要求。攤鋪過程中設備實時采集到的施工車輛位置、行駛速度、工作時長、作業部位等信息可自動上傳至全過程施工平臺，并檢測與查看作業信息，指導攤鋪流程作業。攤鋪機智能控制系統拓撲圖如圖5所示。

圖5 攤鋪機智能控制系統拓撲圖

3.4.2壓實機智能控制系統

壓實機智能控制系統依托5G定位+高精度北斗和壓實傳感器技術，通過識別BIM模型指導現場碾壓施工。壓實機智能控制系統可實時顯示施工現場，并記錄壓實機路線、速度、壓實強度等參數，指導施工。此外，壓實信息數據可通過5G網傳送至全過程數字化平臺終端，分析相關數據，指導科學施工。壓實機智能控制系統拓撲圖如圖6所示。

圖6 壓實機智能控制系統拓撲圖

3.4.3運輸車輛智能管控系統

運輸車輛智能管控系統利用射頻識別設備與北斗定位設備，能準確識別填料運輸車輛信息、駕駛員信息、裝料時間、裝料地點、運輸路線、運輸時間、卸料倉面等信息，實時反映運輸車輛位置，具備填料溯源和運輸監控作用，銜接施工現場和料場，保證運輸車在有效時間內到場和卸料，該位置信息可通過網絡或覆蓋運輸路程的自組無線局域網實時傳回全過程施工平臺。此外，運輸車輛智能管控系統可設置電子圍欄管控運輸車輛。運輸車輛智能管控系統拓撲圖如圖7所示。

圖7 運輸車輛智能管控系統拓撲圖

3.5 智能檢測系統

檢測系統是采用北斗高精度GIS采集終端，將試驗機聯網，檢測錄入單元工程施工質量信息，嚴格區分各單位的檢驗請求及留樣，記錄結果、數據和位置，確保檢驗結果的真實性。智能檢測系統拓撲圖如圖8所示。

圖8 智能檢測系統拓撲圖

4 案例研究

4.1 工程概況

金港高速公路建成后是柬埔寨歷史上的首條高速公路，打通了首都經濟圈和西哈努克港，采用雙向4車道、設計時速100km的標準建設，總投資超過20億美元，建設期4年，運營期50年。金港高速公路全長190km，其中，高速公路金邊市路段8.3km、干拉省9.1km、實居省80.8km、國公省1.92km、西哈努克省89.89km。金港高速公路采用BOT模式投建，建成后使金邊—西哈努克港的車程縮短3h以上，降低物流成本。

金港高速公路項目具有高、新、難、險、緊特點。質量要求高，采用融合管理模式，引入聯合體監理單位管理機制，將監理、設計納入總經理部管理團隊。由于所處位置高溫多雨、材料運輸遠及海外工程人員溝通難等因素，加大管控成本與難度。地質條件復雜多變，導致施工質量與安全管控風險高；高溫多雨減少有效作業天數。基于此，引進BIM技術及數字化管理技術，建立數字化工地平臺，打造數字化工地，全面提質增效。

4.2 施工數據系統

基于BIM與數字地形模擬技術，結合測量與設計數據，形成一體化三維空間數據模型，融合數字化管理系統，開發出以BIM三維空間模型為基礎架構的數字化管理平臺，以實現高速公路全過程施工數據協同管理。

4.2.1攤鋪機智能控制系統

在攤鋪機智能控制系統中，北斗定位模塊和設備智能采集器采集、傳輸施工參數，將施工車輛位置與速度、工作時長、作業部位等信息傳輸至數據庫中打包發送。通過5G網絡將施工數據實時發送給數字化信息平臺，從而實時接收、顯示、保存攤鋪信息，通過遠程監控管理，保證施工質量和效率。

4.2.2壓實機智能控制系統

壓實機智能控制系統通過采集壓實機參數，如碾壓速度、壓實度、振幅等信息，利用北斗定位模塊獲得經緯度定位，平臺終端利用經緯度確定施工位置，并實時控制施工過程。壓實遍數(在路段信息中標記不同顏色)的依據為現場測得的壓實值。施工人員通過壓實機智能控制系統終端顯示結果進行碾壓控制。

4.2.3智能運輸管控系統

在數字化施工平臺中，對車輛進行智能運輸管控，可自主選擇信息傳輸間隔時間，在全過程施工平臺上對某段時間內任一卡車的運輸路徑進行歷史軌跡回放，顯示所在位置的速度，可在電子地圖上設置圍欄區域。若運輸車輛超出圍欄區域，系統自動記錄并報警提示，據此可判斷運輸車輛軌跡是否正常。

4.3 工程檢測數據系統

工程檢測數據系統由實驗室統計、檢測報告管理及試驗機聯網板塊構成，其中實驗室統計板塊對原始數據進行自動分析和計算，匯總檢測報告總數量及總合格率、試驗機樣品總數及合格率、試驗機樣品日數量及檢測報告日合格率等數據，也可根據需要通過實驗室和時間區段進行信息檢索。

檢測報告管理板塊中，可管理儀器設備、樣品臺賬、報告臺賬、不合格臺賬、統計分析、監理報告臺賬、施工報告臺賬和監理施工對比臺賬。以檢測儀器設備管理為例，管理檢測設備基本信息數據包括主要儀器設備的檢定或校準等信息，設備編號、設備名稱、規格型號、廠商、檢測部門、設備有效檢定日期、所屬檢驗室等。此外，可通過所屬標段、設備名稱、設備編號檢索設備信息。

試驗機聯網板塊分為試驗過程動態監控和統計報表。其中，試驗過程動態監控部分實現了混凝土、鋼筋、砂漿等材料的追蹤溯源，如可對混凝土材料所屬標段、樣品編號、工程部位及用途、強度等級，甚至不同時間的受力大小進行管理。統計報表組成部分為全部試驗數量、混凝土試驗數量、鋼筋試驗數量、水泥試驗數量、砂漿試驗數量、試驗結果情況日報、全部試驗報表統計數據和試驗機不合格統計的數據，可通過時間段進行檢索和導出。

5 討論

從實踐角度看，基于BIM的數字化全過程施工技術是對項目管控的巨大升級，包含高速公路建設的數字化和智能化，以實現協同控制。引入數字化前后對比，如表4所示。

表4 引入數字化前后對比

1)形成以數據為核心的管理體系 在設計交付方面，形成電子化設計信息數據存儲及協同共享機制，控制過程管理數字化，遇到設計變更可隨時更改[2]。此外，試驗檢測數據相互關聯協同，保證檢測項目的準確度、精確度，確保檢驗結果真實、可靠[17]。

2)提高效率、縮短工期的同時保障施工質量 系統不受光線影響，24h不間斷施工。系統采用控制箱屏幕顯示施工狀況，實時施工報告，隨時掌控施工效果，避免事后檢測可能帶來的返工，在最短時間內以最好的質量完成項目[18]。

3)降低成本的同時綠色環保 測量過程中無須打樁、放樣，降低測量成本，且人員經驗要求低，無須過多人員，降低人工成本[19-21]。此外，提高機械使用效率，減少租機臺數，降低機械設備租賃成本[19]，降低油料和材料消耗，同時減小對環境的影響[20]。

6 結語

本文采用全過程數字化管理手段，基于BIM技術開發全過程數字化管理系統平臺，協同高速公路工程建設過程中的測量、設計、施工以及檢測工作，對項目設計、過程、質量、生產數據、資源效率等方面協同控制，從而改善高速公路工程各施工階段的信息傳遞困境，有利于工程信息在各階段傳遞和共享，實現以數據為核心的管理體系，最終達到在保證質量的前提下提升項目管理水平的目標。以金港高速公路工程為應用實例，引入基于BIM的數字化施工技術，實現高速公路工程數字化全過程施工，不僅為高速公路數字化全過程施工技術研究奠定了理論基礎，也推進了高速公路數字化實際進程。

本文高速公路的數字化全過程施工技術定義僅涵蓋施工過程的4個重要階段，未來可適當增加其他階段，以更好地與現實匹配，并更加貼合施工過程管理。