一种大型项目上场策划的方法

摘要

本发明公开了一种大型项目上场策划的方法，包括以下步骤：利用“B I M+G I S”创建初步地形模型，结合“初步地形模型+高清卫星混合图”及现场踏勘基础上，搭建多种场地布置方案；利用无人机倾斜摄影技术，以实景模型作为项目规划的基础资料，为三维设计提供精准数字地形，进行临建方案设计，规划项目整体临建功能分区；以三维可视化为手段，成本控制为主线，从技术、组织及交通需求方面进行遴比，确定最终策划方案。本发明解决了背景技术中大型项目尤其是山岭项目临时建筑多、场地施工面积大、临建工期短及环保要求高等难题，解决了采用现场探勘结合平面布局图的传统方式，难以辨别出方案的优劣，更难在前期发现布置方案中存在的诸多问题。

说明书

技术领域

本发明涉及项目策划方法技术领域，尤其是涉及一种大型项目上场策划的方法。

背景技术

临建工程的规划与设计是项目上场施工的基础和前提，与建筑业不同，大型综合类项目尤其是山岭地区地形地势错综复杂，沟壑丛生。其中隧道工程更是拥有“带状分布、受自然因素限制较大”等独特特征，同时山岭项目所面临施工环境日趋复杂，存在点多线长、安全文明施工和环保要求高、精细化管理水平落后等难题。传统大型山岭项目上场策划，边设计、边修改、边施工，局限二维、静态的方式，往往出现临时占地及空间利用率低、现场实施与方案相脱节等问题。尤其涉及施工图设计阶段，常发生修改困难的情况。主要是因为传统的二维规划设计手段落后，各种图纸、报告、计算功能需要在不同软件和平台上实现，有些甚至靠人为手工实现，在一定程度上造成了设计内容相互独立，地形、道路、建筑、景观、计算等工作成果互不关联。一个地方修改了，后续各专业都要随之调整，无法同步修改。每次调整基本上是“牵一发而动全身”，包括各种统计计算、施工出图和效果图等，工作量巨大，成本归集困难。

在现有专利CN110489896A中提供一种基于多源数据融合技术的临建工程选址及设计方法，基于三维真实地形的几何分析功能，对临建工程规划开展三维设计，并融合在一起，以提高临建工程选址及设计效率。以解决传统临建工程选址及设计存在的耗时长、外业工作量大、设计效率低等缺陷，属于建筑工程领域。但是此项发明仅能利用“BIM+GIS”技术实现临建工程的初步设计，无精准坐标定位，更无法实现项目上场整体规划信息的全面表达与传输，尚未达到施工深度指导层次。

鉴于以上原因设计一种大型项目上场策划的方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型项目上场策划的方法，解决了背景技术中大型项目尤其是山岭项目临时建筑多、场地施工面积大、临建工期短及环保要求高等难题，解决了采用现场探勘结合平面布局图的传统方式，难以辨别出方案的优劣，更难在前期发现布置方案中存在的诸多问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种大型项目上场策划的方法，包括以下步骤：

(1)决策阶段：利用“BIM+GIS”创建初步地形模型，结合“初步地形模型+高清卫星混合图”及现场踏勘基础上，搭建多种场地布置方案；

(2)设计阶段：利用无人机倾斜摄影技术，以实景模型作为项目规划的基础资料，为三维设计提供精准数字地形，在此基础上进行临建方案设计，利用BIM道路及场地设计软件对道路、地形场坪进行同步修改，输出场坪及施工便道工程量，利用BIM建筑设计软件进行项目部及场站的精细化建模，规划项目整体临建功能分区，输出建筑工程量及各类型办公用品列表，重新定义项目上场策划的设计流程；

(3)深化阶段：以三维可视化为手段，成本控制为主线，从技术、组织及交通需求方面进行遴比，确定最终策划方案，采用BIM渲染及动画制作软件进行临建模型三维立体规划漫游展示。

优选的，所述大型项目上场策划的方法通过中央服务器中的中央处理系统与BIM模型数据相耦合，并在BIM模型中进行可视化显示，其中中央处理系统包含初步地形创建模块、虚拟选址模块、现场踏勘模块、初步规划模块、实景建模模块、模板管理模块、场坪设计模块、便道设计模块、临时设施模块、成本测算模块、总装及效果展示模块。

优选的，所述初步地形创建模块具体为施工阶段项目上场前期，在三维地图软件中导入线路坐标控制点，确定线路走向及地形、地质建模范围，获取项目所在地原始测绘数据，在BIM软件中提取高程信息并生成初步三维数字地形文件DTM，采用贴图方式将高清卫星混合图与地形模型进行贴合，并进行坐标拟合，通过“初步大地形模型+高清卫星混合图”查看项目整体自然情况，对原始场地进行分析和研究，直观展示项目所在地整体情况，粗略获取场地高程、坡度、位置数据信息，将模型数据传输至虚拟选址单元及初步规划模块；

所述虚拟选址模块具体为在初步地形模型基础上，设计人员在虚拟选址单元中初步确定临建规划，预布置大小临建设施，将数据传输至现场探勘单元。

优选的，所述现场踏勘模块具体为现场踏勘单元接收数据后，进行行驶路线和无人机航拍规划，将指令发送至现场主机，现场主机控制数据采集车行驶至初步规划点后，RTK无人开始航拍作业，对规划场坪区及施工便道沿线进行数据采集，将航拍照片上的数据信息反馈至现场主机，现场主机将数据信息传输至初步规划模块；

所述初步规划模块具体为根据航拍照片分析现场实际情况，核实工点位置、地形、交通情况选定具体规划区域，依据项目建家建线规范要求，结合项目施工组织资源配置情况，在初步三维数字地形模型基础上进行规划项目整体临建功能分区，快速搭建多种场地布置方案，主要包括施工营区和大型临建的占地区域、位置以及施工便道的初步设计，并对初步方案进行比选，若初步设计方案不符合要求，则重新进行初步规划，再次进行现场航拍，直至确定最优初步设计方案，将数据传输至实景建模模块。

优选的，所述实景建模模块具体为接收初步规划模块数据，生成实景模型，作为项目规划三维深度规划的基础资料，对原始实景模型进行地面提取，为场坪及便道设计提供三维数字地形，使设计符合现场条件，实景三维模型主要建模范围包括重点工程、隧道进出口、危岩落石重点区域，倾斜摄影地面分辨率优于0.05米，实景三维模型精度满足1:500精度，并将数据传输至场坪设计模块；

所述模块管理模块具体为参照现场标准化管理中施工便道设置选线原则及施工标准要求，定义符合项目需求的标准化横断面，创建便道横断面模板及场站建设标准化模板，根据模板中组件的特征定义进行工程量统计与汇总；

所述场坪设计模块具体为在实景三维数字地形基础上，绘制场站占地区域，进行高度分析，结合现场实际情况赋予场地高程，从而确定场地标高，应用模板管理模块中线性模板和表面模板进行防排水放坡及边仰坡填挖处理，进行场地硬化设计，并输出填挖方工程量，大场地设计完毕，进行分区域地块设计，输出场坪施工工程量，场坪设计完成后进行便道设计。

优选的，所述便道设计模块具体为依据标准化设计规范，定义符合规范要求的线性参数，结合现场地形地貌和现有临时生活、生产设施，充分利用原有道路，在标准化要求基础上，进行平面、纵断面线性设计，实景地形中平面关键控制点和平面线确定后所对应的实际地面高程作为线路设计原始参考内容，纵断面设计过程中参考地面线的高程进行便道填挖方控制，遵循“挖填平衡”原则，通过与原地形的相交确定土方挖填量，并最终确定合理纵断面，输出平竖曲线要素表，论证便道设计合理性，通过挖填方工程量及运距对比，确定最优便道设计方案，然后进行道路交叉口处理，完成便道设计，输出便道工程量，并将数据传输至临时设施模块。

优选的，所述临时设施模块具体为接收便道设计模块数据，利用BIM建筑设计软件进行项目部及场站的精细化建模，规划项目整体临建功能分区；

项目营区建设：根据业主建家建线标准化临建要求，进行项目部各部室办公区划分和职工生活区进行标准化布置以及文明施工展示，输出各类型办公用品列表，辅助后勤部门进行采购；

场站建设：参照施工组织资源配置要求，创建相应生产临建构件，规划拌合站分区，为施工生产提供便利和后勤保障；

临时设施完成后，将数据传输至成本测算模块

优选的，所述成本测算模块具体为接收临时设施模块数据，以三维可视化为手段，成本控制为主线，通过各专业模块工程量统计数据，进行成本测算，同时从技术、经济、交通以及施工各不同阶段的需求多方面进行遴比，不符合要求则重新进行深度设计，直至确定最终策划方案，并将最终策划方案传输至整体规划及效果展示模块。

优选的，所述总装及效果展示模块具体为采用BIM渲染及动画制作软件进行临建模型三维立体规划漫游展示，作为项目上场的整体规划效果及临建工程标准化施工展示。

因此，本发明采用上述结构的一种大型项目上场策划的方法，具备以下有益效果：

(1)基于BIM的三维数字化设计重新定义了项目上场策划的设计流程，以临建工程建设标准为主要依据，对临建工程BIM设计标准、方法和流程进行深入研究，利用“BIM+”技术实现方案制定、比选及审核调整全过程可视化；

(2)采用实景建模及虚拟现实等技术手段，利用BIM三维数字化技术的优势，快速、高效完成项目上场规划设计，减少设计修改和各种反复计算的工程量，实现“一次建模、多次修改、快速精细化设计”的目标；

(3)以三维可视化为手段，成本控制为主线，在视觉信息传递能力全面提升的基础上，提高项目上场策划成效、企业临建工程规划水准及精细化管理水平，通过“BIM+”技术应用达到降本增效目的。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种大型项目上场策划的方法实施例的流程图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明提供了一种大型项目上场策划的方法，包括以下步骤：

(1)决策阶段：利用“BIM+GIS”创建初步地形模型，结合“初步地形模型+高清卫星混合图”及现场踏勘基础上，搭建多种场地布置方案，提高策划成效。

(2)设计阶段：利用无人机倾斜摄影技术，以实景模型作为项目规划的基础资料，为三维设计提供真实、准确的三维地形数据，在此基础上进行临建方案设计，实现精准化设计；利用BIM道路及场地设计软件(如：OpenRoads Designer)道路、地形场坪可以进行同步修改的技术优势，解决整个项目地形、三维道路、三维场坪的一体化设计问题，输出场坪及施工便道工程量；利用BIM建筑设计软件(如：OpenBuildings Designer、Revit等)进行项目部及场站的精细化建模，规划项目整体临建功能分区，输出输出建筑工程量及各类型办公用品列表，重新定义项目上场策划的设计流程。

(3)深化阶段：以三维可视化为手段，成本控制为主线，从技术、组织及交通需求等多方面进行遴比，确定最终策划方案，提升项目精细化管理水平，达到降本增效的目的，采用BIM渲染及动画制作软件(如：LumenRT、Lumion等)进行临建模型三维立体规划漫游展示。

本发明相比与传统方式具备以下优势：

临建布置类功能方面：相比于传统设计中场地自然情况通过现场勘探、航拍照片获取，本大名三维数字设计实现了BIM+GIS、倾斜摄影实景数字地形的精准获取，为设计提供真实、准确的三维地形数据，使设计完全符合现场条件。相比于传统设计中施工平面布置图局限于二维、静态方式，三维数字设计可直观形象展示场地整体三维设计效果，在视觉信息传递能力全面提升的基础上，可快速、高效完成项目上场规划设计。

修改调整类功能方面：相比于传统设计中地形、道路、建筑等多专业调整“牵一发而动全身”，修改工作量较大的问题，本发明三维数字设计具有道路、地形场坪可同步修改的技术优势，解决了上场策划三维地形、三维道路、三维场坪的一体化设计问题，三维联动设计、调整，可实现“一次建模、多次修改、快速精细化设计”。

计算分析类功能方面：相比于传统设计中填挖方主要依靠经验预判及现场测量的方式，工程量计算繁琐复杂耗时长，如有调整需重新计算，费时费力。本发明三维数字设计可实现三维参数化挖填方量实时计算，日照分析，便道、场坪等工程量自动计算。

图纸及报告类功能方面：相比于传统设计中图纸、报告等功能需依靠不同软件实现，有些甚至需要手工实现。本发明三维数字设计可自动生成和更新报告、相关剖切施工图、便道平曲线要素等。

实施例

图1为本发明一种大型项目上场策划的方法实施例的流程图，如图所示，大型项目上场策划的方法通过中央服务器中的中央处理系统与BIM模型数据相耦合，并在BIM模型中进行可视化显示，其中中央处理系统包含初步地形创建模块、虚拟选址模块、现场踏勘模块、初步规划模块、实景建模模块、模板管理模块、场坪设计模块、便道设计模块、临时设施模块、成本测算模块、总装及效果展示模块。

(1)初步地形创建模块：施工阶段项目上场前期，在三维地图软件中(如奥维地图、Bigemap、ArcGis等)导入线路坐标控制点，确定线路走向及地形、地质建模范围，获取项目所在地原始测绘数据，在BIM软件中(如：OpenRoads Designer)提取高程信息并快速生成初步三维数字地形文件DTM，采用贴图方式将高清卫星混合图与地形模型进行贴合后进行施工坐标拟合。通过“初步大地形模型+高清卫星混合图”查看项目整体自然情况，对原始场地进行分析和研究，直观展示项目所在地整体情况，快速粗略获取场地高程、坡度、位置等数据信息，将模型数据传输至虚拟选址单元及初步规划模块。

(2)虚拟选址模块：在初步地形模型基础上，设计人员在虚拟选址单元中初步确定临建规划，预布置大小临等设施，将数据传输至现场探勘单元。

(3)现场踏勘模块：现场踏勘单元接收数据后，进行行驶路线和无人机航拍规划，将指令发送至现场主机，现场主机控制数据采集车行驶至初步规划点后，RTK无人开始航拍作业，对规划场坪区及施工便道沿线进行数据采集，将航拍照片等数据信息反馈至现场主机，现场主机将数据信息传输至初步规划模块。若现场情况较为复杂或遇禁飞区域，需人工进行现场勘察。

(4)初步规划模块：根据航拍照片分析现场实际情况，核实工点位置、地形、交通情况选定具体规划区域。依据项目建家建线规范要求，结合项目施工组织资源配置情况，在初步三维数字地形模型基础上进行规划项目整体临建功能分区，快速搭建多种场地布置方案，主要包括施工营区和大型临建的占地区域、位置以及施工便道的初步设计，并对初步方案进行比选。若初步设计方案不符合要求，则重新进行初步规划，再次进行现场航拍，直至确定最优初步设计方案，将数据传输至实景建模模块。

(5)实景建模模块：原始地模的获取与创建对于项目上场深化设计至关重要，接收初步规划模块数据，生成实景模型，作为项目规划三维深度规划的基础资料。对原始实景模型进行地面提取，为场坪及便道设计提供真实、准确的三维地形数据，使设计更加符合现场条件。实景三维模型应满足精度要求，主要建模范围包括重点工程、隧道进出口、危岩落石重点区域，倾斜摄影地面分辨率应优于0.05米，实景三维模型精度满足1:500精度，并将数据传输至场坪设计模块。

(6)模板管理模块：参照现场标准化管理中施工便道设置选线原则及施工标准要求，定义符合项目需求的标准化横断面。创建便道横断面模板及场站建设标准化模板。可根据模板中组件的特征定义进行工程量统计与汇总，为标准化便道施工及场站建设设计打下基础。

(7)场坪设计模块：在实景三维数字地形基础上，绘制场站占地区域，进行高度分析，结合现场实际情况赋予场地高程，从而确定场地标高。应用模板管理模块中线性模板和表面模板进行防排水放坡及边仰坡填挖处理，进行场地硬化设计，并输出填挖方工程量。大场地设计完毕，进行分区域地块设计。输出场坪施工工程量，场坪设计完成后进行便道设计。

(8)便道设计模块：依据标准化设计规范，快速定义符合规范要求的线性参数。结合现场地形地貌和现有临时生活、生产设施，充分利用原有道路。在标准化要求基础上，进行平面、纵断面线性设计。实景地形中平面关键控制点和平面线确定后所对应的实际地面高程作为线路设计原始参考内容。纵断面设计过程中参考地面线的高程进行便道填挖方控制，遵循“挖填平衡”原则，通过与原地形的相交确定土方挖填量，并最终确定合理纵断面，输出平竖曲线要素表，论证便道设计合理性。通过挖填方工程量及运距对比，确定最优便道设计方案，然后进行道路交叉口处理，完成便道设计，输出便道工程量，并将数据传输至临时设施模块。

(9)临时设施模块：接收便道设计模块数据，利用BIM建筑设计软件(如：OpenBuildings Designer、Revit等)进行项目部及场站的精细化建模，规划项目整体临建功能分区。

项目营区建设：根据业主建家建线标准化临建要求，进行项目部各部室办公区划分和职工生活区等进行标准化布置以及文明施工展示，输出各类型办公用品列表，辅助后勤部门进行采购。

场站建设：参照施工组织资源配置要求，创建相应生产临建构件，规划拌合站分区。避免因材料乱堆放、机械设备安放位置影响施工生产的正常进行，为施工生产提供便利和后勤保障。

临时设施完成后，将数据传输至成本测算模块。

(10)成本测算模块：接收临时设施模块数据，以三维可视化为手段，成本控制为主线，通过各专业模块工程量统计数据，进行成本测算。同时从技术、经济、交通以及施工各不同阶段的需求等多方面进行遴比，不符合要求则重新进行深度设计，直至确定最终策划方案。提升项目精细化管理水平，达到降本增效目的，并将最终策划方案传输至整体规划及效果展示模块。

(11)总装及效果展示模块：采用BIM渲染及动画制作软件(如：LumenRT、Lumion等)进行临建模型三维立体规划漫游展示，作为项目上场的整体规划效果及临建工程标准化施工展示。

因此，本发明采用上述结构的一种大型项目上场策划的方法，解决了背景技术中大型项目尤其是山岭项目临时建筑多、场地施工面积大、临建工期短及环保要求高等难题，解决了采用现场探勘结合平面布局图的传统方式，难以辨别出方案的优劣，更难在前期发现布置方案中存在的诸多问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。