基于標準化理念的橋梁工程量自動動態匯總方法探究

王世法 汪軍 喬科

（1.四川成綿蒼巴高速公路有限責任公司成都分公司，四川 成都 610041 2.四川省公路規劃勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610041）

一、引言

當前，公路工程信息化建設正處于高速發展期，標準化及精細化管理成為發展趨勢。標準化建設是信息化建設的重中之重，目前公路工程行業標準化研究工作雖已取得了一定的進展，但仍有很多標準化工作需要研究、完善及應用。

橋梁設計因其橋型較多，構件類型繁多，表達方式各異，造成橋梁工程量輸入統計較為復雜。目前依靠人工填報方式已不滿足信息化建設要求，應采用信息化技術編制工程數量和工程數量表，提升勘察設計質量，節省設計師時間，以便其從事更多創造性的工作，也是推動公路設計成果標準化的一種方式。[1,2]

本文以Excel作為數據儲存及傳遞載體，以VBA作為開發手段實現數據標準化，進而實現工程量動態匯總。通過進一步研究，可將本文的實現方法擴展為基于云端的協同系統研發，實現更多專業，更多應用場景的工程量匯總。

二、標準化建設

設計工程量包括設計工程量體系、設計工程量表格體系和設計工程量編碼體系。本文著重從工程量體系的工程量分部分項對象標準化、工程量名稱標準化及工程量表格標準化入手，探討標準化建設[3]。

（一）分部分項對象標準化

分部分項對象標準化首先研究橋梁的結構形式，并根據專業特點及應用需求對橋梁工程的部件及構件類型實現標準化分類。分類時可依據《信息分類和編碼的基本原則與方法》，以科學性、系統性、可擴延性、兼容性、綜合實用性等為原則[4]，本文建議引用《公路工程信息模型應用統一標準》分類成果作為橋梁工程量計算分部分項對象分類依據。

表1 對象分類標準化示例

對象分類成果在工程量表格中體現為行表頭，在匯總不同類型工程對象的工程數量時，應配置對象類型的排列順序規則，控制工程量匯總時行表頭順序。分部分項對象標準化在分類的基礎上，應根據工程特點及應用需求建立滿足描述工程數量的分部分項對象[5]，以構件作為工程量統計的最小單元。

（二）工程量名稱標準化

工程量名稱標準化是指建立統一的工程量名稱數據庫，包括工程量所涉及的工程材料、工程工藝等。工程材料指混凝土、鋼筋等以物質形式消耗的有形實體，工程量名稱描述工程材料時應包括材料類別、材料規格、詳細參數等信息，如C40混凝土可采用兩級表達，表示材料類別為混凝土，材料規格（標號）為C40；L30×3可采用三級表達，表示材料種類為型鋼，類別為角鋼，詳細參數（截面規格）30mm×3mm。工程工藝指清表、鑿毛等施工時不直接消耗有形實體材料但產生工作量的工作，應包括工作類別、工作明細，與工程材料相似，工程工藝也可采用多級表達。本文為簡化處理工程量名稱均按兩級表達。

工程量名稱在工程量表格中體現為列表頭，在匯總不同工程量名稱對應的工程數量時，應配置工程量名稱的排列順序規則，控制工程量匯總時的列表頭順序。

（三）工程量表格標準化

設計工程量表格體系包括設計各個階段的工程量表格，本文表格標準化主要針對匯總表格的行表頭及列表頭的內容。橋梁工程量匯總表行表頭表達工程量的統計對象（分部分項）及參數，列表頭表達工程量的名稱及計量單位。為簡化處理，本文行表頭僅表達工程對象分部及分項。

（四）小結

基礎性標準化應盡可能與已有標準化工作共同推進，在共享標準基礎上擴展，如本文所述對象標準化、工程量名稱標準化、計量單位標準化可與信息模型標準化共同推進[6,7]，避免采用不同標準描述相同對象。在有條件的情況下，可將標準化建設成果做成基于云端協同的標準庫，供相應的業務需求調用。

三、工程量異構數據標準化及集中化

當前橋梁工程量數據異構主要體現為分項工程量表格表達內容不一致，不同來源的工程量數據對同類分項工程量表格表達不一致，不同類別分項工程表對的工程表達習慣不一致。本文調研了多個設計機構，人為因素造成表達方式不一致的問題較為嚴重，而各個設計軟件雖然輸出標準不統一，但各軟件通過信息化手段實質上形成了一定的自身標準化，可被后續信息化手段識別。系梁工程量表編制時鋼筋與混凝土工程量數據異構表現如表3所示。

表3 分項工程量表

在標準化需求明確情況下，異構數據標準化的關鍵在與異構數據中獲取標準化數據結構所需要的數據，當存在數據缺失時，應根據具體的標準化手段及數據特征選擇恰當方式補充，比如在分項工程量表中補充或在異構數據標準化過程中補充等。

（一）異構數據標準化

異構數據標準化的目的是解決實際工作中分項工程工程量表形態各異難以直接匯總的問題，其以單文件動態引用處理為主。工程設計中，分項工程量表通常是以二維矩陣形態表達，如表4所示，一行數據表達一個工程量名稱的工程量信息，表格列數據表達該工程量名稱的參數。異構數據標準化能識別上述設計圖中所有的工程量信息，在分項工程量表編制時作動態引用。

表4 分項工程量表標準化處理

表3所示標準化分項工程量表是將表2設計分項工程量表作標準化處理，異構數據標準化除了完成了工程量表形態轉換外，還對存儲區作了標準化約定，為分散數據集中化奠定基礎。

表2 簡化的工程量匯總標準表格示意

（二）分散數據集中化

分散數據集中化的目的是解決實際設計工作中分項工程量表分散的問題。通過對分散數據作集中化處理，實現分散數據在一張“工程量分表”中表達如表5所示匯總項目包含所有分項工程量表，并規定數據儲存區域標準化要求。分散數據集中化處理以多文件處理為主，依據存儲標準化約定，遍歷項目文件夾下所有A1格已被設定“WAUTO”的Excel文件工作表，讀取分部類別、分項類別、分項名稱、設計方案、工程量/材料、明細/規格、計量單位、工程量，并與原始表格保持數據動態關聯。

表5 分項工程量表集中化處理

（三）小結

工程量異構數據標準化及集中化是在標準化建設的基礎上實現項目數據處理，作為自動動態匯總的基礎。

四、自動動態匯總實現

項目“工程量分表”經標準化處理后,工程量信息均以結構化且動態引用方式呈現，動態匯總的關鍵是在實現分項工程量表異構數據標準化及分散數據集中化的基礎上，多條件篩選統計所有分項工程量的數據。

（一）工程量匯總表格建立

根據工程量表格標準化規則，結合工程量名稱排序規則及對象分類排序規則，通過VBA二次開發編寫代碼，遍歷“工程量分表”所有數據，將工程量名稱與分部分項分別作為列表頭及行表頭，構成工程量匯總表，簡稱“工程量總表”，如表6所示。

（二）工程量自動動態匯總

sumifs函數的語法格式=sumifs(sum_range,criteria_range1,criteria1,[criteria_range2,criteria2],...)，其含義為=sumifs（實際求和區域，第一個條件區域，第一個對應的求和條件，第二個條件區域，第二個對應的求和條件……）。用VBA編寫代碼遍歷工程量匯總表數據區域（圖1陰影部分），每一個單元格匯總函數均根據“工程量分表”，由工程量名稱及分部分項兩組條件篩選匯總，自動寫入每個單元格的匯總函數表達式。在sumifs()函數中，以表中H列為求和區域；A列及B列作為分部分項求和條件區域，行表頭作為分部分項求和條件值；E列及F列作為工程量名稱求和條件區域，列表頭所對應的工程量名稱項作為求和條件值，求和數值為0時，顯示為空白，求和數值非0時，顯示求和數據，匯總結果如表6所示。

表6 工程量表動態匯總結果

五、結語

本文從標準化理念出發，從對象標準化、工程量名稱標準化、計量單位標準化、計量表格標準化角度探討工程量相關標準化建設，以Excel作為工程量總表動態匯總的數據載體，以VBA二次開發實現兩次數據處理，實現了分項工程量表之間、工程量分表與分項工程量表之間的動態引用，最終實現了工程量自動動態匯總，并在項目中得到檢驗。

基于標準化理念的工程量總表自動動態匯總的主要特點有：標準化理念指導下的工程量匯總可推動設計成果標準化，為工程量應用奠定一定基礎；標準化匯總可采用數據庫或Excel作為數據載體，通過開發相應的程序實現自動匯總，極大提高了工作效率；標準化的工程量均可實現動態引用，有利于數據動態修改及結果追溯；通過程序自動化，減少了人工干預，提高了工程量匯總的準確性。在本文研究基礎上，通過上述思路擴展工程量表格標準化規則，進一步引入統計參數及詳細的工程量名稱描述，可實現對不同需求的橋梁工程量數據動態匯總，并可向道路、隧道等專業擴展，以實現公路工程量表自動動態匯總。