基于BIM技術的高速公路機電項目管理平臺設計分析

盧瑞琛

（山西路橋集團交通機電工程有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

近年來，隨著智能建筑、環境基建理念的提出，高速公路機電項目在規模和復雜性上不斷提升，一方面是傳統經營模式已經難以為繼；另一方面，綠色基建、新能源產業等新賽道增量的需求難以得到滿足，傳統項目管理方式逐漸顯露出瓶頸，如何提升管理能力，順應行業轉型，已經成為建筑業企業亟待解決的問題。針對這一問題，本文提出基于BIM 技術的高速公路機電項目管理平臺設計，通過項目管理平臺的設計應用，有效改善項目前期、中期、后期三個階段的管控難點，實現對于項目全壽命周期的綜合管理，旨在提高管理效率、控制項目成本，解決項目管理問題。這一平臺設計將為高速公路機電項目管理帶來全新的理念和實踐路徑。

1 行業現狀及高速公路機電項目管控存在的問題

1.1 行業現狀

自“十三五”供給側結構性改革以來，建筑業整體呈現出市場需求下降、產能過剩的局面，整個行業迫切需要由勞動密集型行業邁向技術密集型行業的轉型助力。而近年來，以BIM 技術為核心，集成互聯網、云計算、大數據的新一代信息技術正逐步應用于一線項目建設中，為項目管理工作賦能，如何有效全面地將BIM 技術與項目管理理論相結合，彌補目前項目管控中存在的問題與缺陷，有效提升管控能力，已經成為目前企業亟須研究和解決的關鍵問題[1]。

1.2 高速公路機電項目管控存在的問題

公路機電工程作為公路工程附屬項目，具有點多面廣、工序緊湊、多系統聯動、時間緊、任務重、質量嚴的項目特點，作為決定項目能否正常通車運營的關鍵性工程，其繁雜的設備、銜接緊密的系統是支撐公路正常運營管理不可或缺的組成部分。公路機電工程項目是由收費、監控、通信三大部分九大系統工程組成，而這也造就了高速公路機電工程所獨有的項目特點，對項目管控造成很大影響[2]。

首先，設備單件性強是當前行業的一大特點。機電項目清單中的設備材料品種多、參數細、更新快，設計參數上細微差距都會造成設備品牌型號、購置價格的巨大差異，這也給機電工程的管理和施工帶來一定的挑戰，因此需要針對不同設備的特性采取相應的管理和施工策略（見表1）。

表1 高速公路機電工程項目清單劃分

其次，施工戰線長是當前機電工程領域的普遍問題。公路機電項目的項目施工場區覆蓋公路全線，除收費站、隧道、服務區等位置相對集中外，監控及通信系統施工點位均分布在全線各個位置。這就對施工組織設計及施工過程中的籌劃安排提出極高要求，施工部署銜接中的疏漏，極易導致材料設備的二次搬運，人員窩工，造成成本消耗[3]。

再次，交叉施工界面繁多也是機電工程領域面臨的問題之一。公路機電項目與路基、路面、綠化、交安、房建等均存在工程界面交接，時常導致實施中的返工、小工程量的獨立施工，增加機電工程項目成本。同時，由于涉及多個專業領域，不同施工單元之間存在復雜的交叉關系。這就需要有針對性的協調和溝通機制，以確保各個施工單元之間的工作協同順暢，減少施工過程中的問題和糾紛。

最后，專業復合型管理人才短缺是當前機電工程領域的一項緊迫問題。機電工程要求管理人員具備多方面的專業知識和能力，涉及通信、電氣、機械、土建等多個領域，因此擁有專業復合型背景的管理人才相對稀缺，難以滿足行業發展的需求。解決這些問題，對于推動機電工程領域的發展和提升項目管理水平具有重要意義[4]。

2 高速公路機電項目管理平臺設計

2.1 平臺設計思路與結合點分析

平臺整體的構建思路遵循項目前期管理、項目中期管理、項目后期管理三個階段進行管控（見圖1），依照全面性、權責統一、可理解性三項原則，結合管控流程與公路機電項目特點，對現有管控中存在的問題進行針對性改善。借助BIM 技術構建管控平臺，前期明確責任中心、細化項目清單、預算及項目策劃，中期實施監控成本、進度、質量、安全、合同、信息，及時糾偏調整，后期強化指標考核、建立獎懲機制[5]。

圖1 設計思路圖

BIM 技術與項目管理的結合可分為三個方面：首先，通過BIM 技術精確掌控分部分項工程信息，充分細化成本預算。可以將公路機電項目中部分以大項費用控制清單項的成本預測及管控作為切入點，結合BIM 構件信息參數化與資源信息參數化特點，實現對項目成本的精細化管理。其次，明確工序及管線位置，避免二次施工。利用BIM 技術的三維建模功能可以實現對關鍵環節隱蔽工程的全方位預演與監督，并基于此對各分項工程中重難點分部工程的施工工序進行統一籌劃安排，充分節約工期，提高施工質量與施工進度，有效避免非必要成本的消耗。最后，施工過程動態控制，實現日清月結季核算。公路機電項目單件性強的屬性也造就了其工程量清單、合同清單、工程驗收結算項目可以保持完全一致的特性，通過BIM 技術構建管理平臺，可以實現對工程進度的實時追蹤，實時掌握項目產值、成本、進度，并加以數據分析，及時了解業財差異數據，實現對項目真實數據的直接管控[6]。

2.2 平臺設計

第一，針對項目前期管控中的難點，采用直觀的布局和清晰的導航設計，確保用戶界面友好易用。引入響應式設計，使平臺能夠在不同設備上提供一致的良好體驗。針對機電項目的需求，設計以下功能模塊：

一是設備管理：實時監控設備狀態、維護記錄和使用情況。技術參數包括設備型號、工作狀態、維護周期等。

二是進度監控：提供項目進度的可視化展示，包括各階段完成情況和預計完成時間。數據參數包括工程節點、計劃開始時間、實際完成時間等。

三是質量檢查：支持質量檢查任務的分配和執行，記錄檢查結果和問題反饋。技術參數包括檢查標準、問題描述、整改措施等。

四是流程優化：通過對舊有管控流程的分析，引入自動化流程，減少手動操作，提高工作效率。設計異常處理機制，快速響應和解決項目中的問題。

五是技術升級：引入人工智能和大數據分析技術，利用大數據分析預測設備故障，提前進行維護，減少停工時間。通過機器學習算法優化進度計劃，提高項目進度的準確性。

六是培訓和溝通：開展系統培訓計劃，包括在線培訓和面對面培訓，確保團隊成員能夠熟練使用新平臺。建立實時溝通平臺，促進團隊內外的高效協作。

第二，針對項目中期管控中的難點，引入模塊化設計，將各功能模塊獨立開發，使系統更具靈活性，便于根據動態需求進行調整和升級。構建可擴展性強的系統架構，支持動態添加新功能和模塊，以適應中期項目需求的變化。引入實時監控機制，通過監測關鍵指標，及時發現潛在風險。設置智能報警系統，提醒團隊對可能的問題進行預防和干預。對中期施工階段的管控環節進行深入分析，識別性能瓶頸和低效之處。引入更優化的算法，提高數據處理效率，確保平臺在中期能夠高效運行。強化過程中對質量的管控，引入高級質量管理工具，全面提升產品和服務的質量水平。在成本管理中將采用更智能化的成本分析方法，通過先進的成本計算模型，實現更精準的成本管控。同時，引入實時預警機制，對項目關鍵指標進行監測，一旦發現異常情況，系統應立即發出預警，幫助項目團隊及時制定應對措施。設計全局資源調配策略，確保在項目后期能夠根據實際需求，靈活調整資源分配，最大程度降低資源浪費。打造協同決策平臺，匯聚各階段的決策者共同參與決策過程，確保決策的全面性和科學性。在此階段可引入敏捷開發方法，即采用敏捷開發方法，強調團隊的協作和快速響應變化。通過迭代開發，及時調整平臺功能，確保符合中期需求[7]。

第三，針對項目后期管控中的難點，借助平臺將建立一個統一的信息流和決策流，確保項目前中后各個階段的數據和信息能夠流暢傳遞，形成全局視野。引入先進的數據分析技術，通過對項目數據的深度分析，實現智能化的管控。對于前期、中期和后期的數據，制定相應的分析模型，為決策提供有力支持。在整個項目周期內，將持續優化工作流程，確保在不同階段的工作都能夠高效有序地進行。項目結束后，對項目所有實際數據進行歸集。平臺中設置價格庫模塊，對不同年份項目的采購施工價格進行歸集，將不同型號、不同功能的設備進行分類，為以后的成本編制提供數據來源與依據。通過反復迭代，進行針對性的優化改進，積累管理經驗，不斷提升平臺工作效率。在整個平臺設計中，堅持以需求和項目特點為中心，充分利用先進技術手段，全面提升項目管理的水平，確保項目在后期核算、審計、交竣工驗收的順利推進。

2.3 跨階段管控的整體設計

在項目的前、中、后三個階段，整體管控策略需要貫穿始終，注重質量、成本和進度等方面的改善。為實現管控的創新和優勢設計，需要在各個階段突出關鍵環節的具體措施。首先，貫穿各階段的整體管控策略應該建立在充分了解項目需求和特點的基礎上。在前期，通過深入需求分析，確保平臺設計符合實際需求；在中期，靈活調整平臺以適應需求變化；在后期，注重質量、成本和進度的平衡，持續優化系統。其次，創新和優勢設計要在整個項目周期內體現。在前期，可采用快速原型和用戶反饋的方式，迅速驗證設計方案；在中期，引入敏捷開發，以迭代方式快速響應變化；在后期，通過引入持續集成、持續交付等工具和流程，提高自動化測試和部署效率。關于質量、成本和進度的改善，前期應注重平臺設計的合理性和可擴展性，中期應強化質量管理和資源利用的優化，后期則需強調成本控制、進度監控和系統可維護性。在整個項目周期中，創新和優勢設計的關鍵在于對新技術、新方法的敏感性和靈活應用。借助先進的技術手段，如人工智能、大數據分析等，提高平臺的智能化水平。此外，引入全員參與的協作機制，加強團隊溝通，確保項目始終保持高效協同[8]。

3 平臺效果檢驗

在全新管理平臺應用后，可以從項目信息傳遞效率、管控流程改善、項目進度保障與成本節約三個方面印證成本管控體系實施后所取得的效果，體現出管理平臺的有效性及可行性。首先，管理平臺的應用會極大地提高項目信息的協同，項目建設的不同參與方、不同層級的管理人員均可以實時共享項目信息，確保項目推進中的各項真實數據被及時地反映出來，出現問題可以及時糾偏調整，確保項目正常開展。其次，基于BIM 構建的項目管理平臺在一定程度上優化了管理流程，管理平臺的使用不僅使項目管理工作變得更加高效，還確保了各項數據的真實性與及時性，各項數據間的關系與對比一目了然，也間接讓企業的所有員工真正重視起項目管理工作，在一定程度上改善成本管控工作中項目成本數據失真、信息化適配程度低、員工成本意識淡薄等問題。最后，通過管理平臺的應用，有效避免了項目實施中二次施工情況的發生，二次施工減少的同時也節省了原二次作業時對已完工程的保護性成本開支，從兩個方面降低了無謂的成本消耗；同時，平臺的監控作用有效確保了各分部分項工程間工序銜接的緊湊性與規劃的合理性，施工效率更高，工期更短，在保證施工進度與質量的情況下做到更優秀的成本控制。

4 高速公路機電項目管理平臺設計保障措施

4.1 培養全員意識

首先，項目組需要建立全員參與項目的理念，使每位成員深刻認識到他們在項目中的作用和責任。通過定期的培訓和溝通，向全員灌輸項目的整體目標和價值，激發他們的參與熱情。其次，項目組建立信息透明的溝通渠道，確保每個成員都能及時了解項目的最新動態，促使他們對項目的關注和投入。在培養全員意識的過程中，要注重激發團隊協作精神。通過組織團隊建設活動、設立團隊獎勵機制等方式，促使成員之間形成良好的協作氛圍。強調每個成員的工作都對整個項目的成功至關重要，營造共同奮斗的團隊氛圍。最后，項目組建立全員參與的質量管理體系，使每位成員都對項目質量具有高度的責任心。項目組通過培訓和考核，提高成員對質量管理流程的了解和執行力度，定期組織質量管理經驗分享，促使全員在不斷改進中提升工作水平[9]。

4.2 人才隊伍建設培養

首先，需要明確高速公路機電項目所需的專業技能和素質要求，建立人才招聘標準。項目組通過招聘渠道廣泛、選拔標準科學的方式，吸引具有相關經驗和技能的人才加入團隊。其次，在成員加入后，建立完善的培訓體系，確保每位成員都能夠迅速適應項目的需求。培訓內容應涵蓋項目管理知識、技術要點以及團隊協作等方面，全面提高成員的綜合素質。再次，建立導師制度，由有經驗的老員工指導新成員，實現經驗傳承。最后人才隊伍建設還需要注重員工職業發展規劃。項目組通過制定個性化的職業發展計劃，激發員工的積極性和創造力，建立晉升通道和評價機制，為優秀人才提供更廣闊的發展空間[10]。

4.3 管理制度健全

首先，需要建立科學的項目管理體系，包括項目組織結構、決策流程、溝通渠道等方面。制定明確的管理規章制度，確保每個環節都有詳細的操作指南，降低管理風險。其次，項目組建立健全的績效考核體系，根據項目的目標和任務制定明確的績效指標，激勵成員積極工作。在制度健全的同時，要注重信息透明和公正。建立信息公開的制度，確保項目的重要信息對全員開放，增強成員的參與感和責任感。同時，要確保決策過程的公正，避免信息不對稱和權力濫用，維護團隊的公平性和團結性。最后，管理制度的健全還需注重風險管理。項目組建立全面的風險評估機制，對項目中可能出現的各類風險進行科學評估和有效應對，項目組要建立風險預警系統，確保在風險發生前能夠及時發現并采取措施，保障項目的平穩推進。

4.4 信息技術運維支撐

首先，需要建立穩定可靠的信息技術基礎設施，包括網絡、服務器、數據庫等方面。確保系統的高可用性和安全性，防范各類網絡攻擊和數據泄露風險。在信息技術運維中，要注重數據的質量和實時性。建立數據管理規范，確保數據的準確性和完整性。其次，建立實時監控系統，對關鍵數據進行實時監測，及時發現問題并進行處理，保障項目數據的穩定運行。最后，信息技術運維還需要注重系統的持續優化和更新。項目組建立定期的系統維護計劃，對系統進行定期的檢查和更新，確保系統能夠適應項目的發展和變化，提高系統的性能和用戶體驗。

5 結語

在高速公路機電項目管理平臺設計中，深刻認識到行業面臨的復雜性和挑戰。通過前期、中期、后期的平臺設計，提高項目質量、降低成本、保障進度，實現了管控的整體創新和優勢設計。成果應用的可行性和有效性得到驗證，為項目的順利推進奠定堅實基礎，為高速公路機電項目的成功實施提供全面而可持續的保障。