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原文传递基于BIM的地铁暗挖智慧工地管理系统开发及应用

论文题名：	基于BIM的地铁暗挖智慧工地管理系统开发及应用
关键词：	地铁暗挖智慧工地管理系统;Revit软件;系统开发
摘要：	暗挖地铁工程常处于城市繁华地段，工程结构、周边及地下环境条件较为复杂，且施工过程中工序转换频繁，产生的设计、人员、安全等多方面海量信息以传统方式难以进行直观认知、统一管理以及有效应用。因此，研究科学有效的信息管理方法对于推进施工进度、保证施工安全和减少施工成本有重要的意义。自2014年以来，智慧工地管理技术在国内建筑领域开始应用，取得了一定经验，并在工程应用中逐渐向其他领域扩展。但智慧工地管理系统，尤其是综合利用物联网监测、BIM技术、智能算法等技术的暗挖地铁工程的智慧工地管理系统还很少见。本文对基于BIM的暗挖地铁工程智慧工地管理系统平台开发与应用展开研究，内容如下：　　(1)基于物联网监测、BIM、反馈分析等技术，综合采用硬件布设、软件开发、系统集成的研究方法，研究开发基于BIM的暗挖地铁智慧工地管理系统。研究暗挖地铁工程信息模型，基于IFC标准对暗挖地铁工程结构实体以及施工过程中相关多元信息进行拓展。开发实现暗挖地铁工程的参数化快速建模，并建立了现场实际施工相关模型族库，为拓展多元信息提供模型载体。开发了基于BIM的暗挖地铁智慧工地管理系统(Undergroundsubwayintelligentsite，USIS)，为科学地指导暗挖地铁施工提供有效的支撑平台。　　(2)开发USIS的多元信息自动化实时采集与预测预警模块，并在工程现场应用。通过在现场进行土压力盒、光栅光纤、激光测距仪等传感器布设的形式，实现对工程稳定性信息的获取。结合时间序列预测预警技术开发监测数据的预测预警功能，确保施工方案的顺利进行。　　(3)开发USIS的暗挖地铁工程施工进度与安全管理模块，并在工程现场应用。建立多元施工信息集成模型的逻辑结构，实现基于BIM的暗挖地铁工程多元信息模型，开发实现车站施工进度动态管理与直观展示。利用层次分析法与模糊评价理论(AHP-FCE)的计算模型进行各施工阶段的风险评价，实现对BIM所存储数据的风险分析。结合ZigBee与BIM技术，实现了基于BIM的人员可视化实时定位管理，并通过定位结果实现人员考勤，减少了工程管理人员对人员管理上的压力。　　(4)开发USIS的暗挖地铁施工动态反馈分析模块，并在工程现场应用。对暗挖地铁工程反馈分析设计流程需求进行深入分析与探讨，结合课题组围岩分级、反分析等技术，开发建立暗挖地铁工程建设过程中施工方案的动态反馈优化设计流程，基于BIM技术实现了施工过程中的反馈优化设计与可视化展示。USIS系统在大连地铁5号线03标段工程进行现场应用，通过该系统对导洞开挖间距、中隔壁拆除长度、下部结构施工顺序及钢支撑的施作进行了优化，为车站下部主体无撑化施工提供了技术支撑，验证了本文反馈分析设计的适用性。　　本文开发的基于BIM的智慧工地管理——USIS系统为暗挖地铁工程的施工管理与分析提供了有效的平台，充分展示了信息化施工的优势。
作者：	胡茗泉
专业：	交通运输工程
导师：	姜谙男
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2022