试论基于4D的桥梁施工质量管理信息系统研究与实现

李 春，上官位

(江西公路开发总公司)



试论基于4D的桥梁施工质量管理信息系统研究与实现

李 春，上官位

(江西公路开发总公司)

对基于4D的桥梁施工质量管理信息系统的开发基础以及结构、桥梁3D模型的建立以及基于4D的桥梁施工质量管理信息系统的实现等作了简要的探讨，进而为我国桥梁施工的顺利进行提供了一点意见，推动我国桥梁工程施工的持续发展。

4D理论；桥梁施工；质量管理信息系统；实现

1 系统开发基础和系统结构

1.1 系统的开发基础和层次结构

基于4D理论的桥梁施工质量管理信息系统主要是以ActionScript与Java作为其开发的语言，该系统能够在很多个平台上使用，通过Eclipse集成开发环境开发，为了使系统使用起来更加简单，便于维护等，该系统还采用了Flex+J2EE的B/S多层网络的解决方案。为了解决该系统庞大的数据信息量，特别应用了SQLServer2005数据库来对系统中庞大的信息进行处理。在建立该系统时，充分考虑到了系统的独立性以及与企业内部其余的管理系统的整合性。基于4D理论的桥梁施工质量管理信息系统通过用户浏览器中的Flash Player插件，进行与用户的交互工作的处理。

1.2 系统数据库设计及结构

桥梁的施工质量数据库可以分为标准库和项目库两个部分，而标准库有包含了工程质量验收标准数据库以及标准构件尺寸库，项目库包含了一般信息库、质量检查库、主要材料库以及施工进度库。

该系统以JDBC和数据库的交互为前提，并且利用Hibernate对JDBC进行了相关的处理，在设计系统数据库时，要为设计人员进行相关的工作时提供便利。

1.3 系统主要类的设计和结构

系统的主要类的设计包括了类库以及基类的设计。首先是类库的设计，基于4D的桥梁施工质量管理信息系统创建了一个包括了资源以及模型的类库，其中模型文件夹中又由条形图包、桥梁模型包、系统模型包、系统展示包和工期及网络计划包组成。条形图包用来对各种图形的长、宽、颜色等的基本属性进行定义，桥梁模型包则是组合成3D桥梁模型的主要内容，系统展示包用来展示图形，工期及网络计划包中包含的三个内容工期仿真、网络计划以及资源优化，具体用来优化桥梁的施工。

在进行基类设计的工作时，工作人员需要以面向对象方法中的发展而来的思想建立基类，并且为了方便工作，要对一些基础性的变量以及函数进行定义，被顶的这些函数通过在派生类中重载，形成了新的内容，而有些函数则仅仅是在基类中实现，下面就简单对基类中的一些变量和函数的功能进行介绍。布尔型变量主要是用来判断所建立的图形是否是流程图，字符类变量是用来实现地图的名称的，返回工程组织结构xml数据用于treeProject控件，查询构件用来进行树节点操作的函数，queryFileResult则是用来检验批、现场照片以及验收表格等等。

2 建立桥梁的3D模型

在对桥梁的构件进行三维模型的绘制以及展示的过程中，该系统主要是采用了Flash 3D的技术，并与Flash三维模型有效的结合起来。具体的桥梁三维模型构建步骤包括了三步。

(1)设计背景图案。对背景图案的设计的目的主要是为了使桥梁的3D模型看起来更加生活形象，例如利用Flex的背景图片镶嵌技术，不仅可以使设计的3D模型看起来更加的真实，还能够依据设计人员不同的需要，随时对背景图片进行更换。

(2)建立模型。基于4D的桥梁施工质量管理信息系统主要是采用了Alternativa3D引擎中的点、线以及面来对相关的函数进行处理，进而构建桥梁的空间模型。具体的方法是工作人员首先需要对桥梁的结构进行合理的分解，进而对分解的部分进行处理，绘制出三维模型，最后将绘制好的各个部分进行科学合理的组合，使桥梁的整体模型得以展示。需要特别强调的是，在进行桥梁的3D模型进行绘制的过程中，为了进一步使模型的真实感更加明显，相关的工作人员还应该合理利用光照好纹理映射等的方法。

3 基于4D的桥梁施工质量管理信息系统

3.1 建立桥梁施工管理的4D模型

桥梁施工管理信息的内容包括了进度信息、质量信息、材料信息等等，而基于4D的桥梁施工质量管理信息系统通过将这些桥梁施工管理的信息与事先构建好的桥梁三维模型进行合理有效的结合，进而使桥梁施工的整个过程在施工之前就有一个丰富形象的展示。基于4D的桥梁模型对桥梁工程的施工过程有着很大的帮助，工作人员可以依据桥梁施工的进度，在桥梁施工的过程对有关的工作信息进行有效的管理，进而使桥梁工程的三维可视化施工得到有效的控制和管理。

3.2 绘制桥梁施工进度图

基于4D的桥梁施工质量管理信息系统通过双工期对比的方法对桥梁的施工进度进行绘制。在制定计划工期时，工作人员主要是以施工组织的设计为依据的，并且，把施工总工期确定为桥梁施工的整体时间，把具体的每一天的工作日当作步长来计算。工作人员在进行桥梁施工进度图的绘制时，明确标出了桥梁各个组成部分的计划工作时间，为桥梁施工单位顺利的开展施工工作，掌握施工进度提供了一定的依据。

3.3 采集桥梁施工的质量信息

基于4D的桥梁施工质量管理信息系统还包括了桥梁施工质量信息的采集模块，对具体的质量信息采集工作作了相关的整合。通过具体的分析研究施工该系统中的施工质量信息采集模块，我们可以知道，桥梁施工管理信息汇集了文字、数据、声音、图像等等的信息，这些信息数据格式多样，纷繁复杂，因此，需要工作人员对其进行合理的整合、统一，并且对不同类的信息做好分类工作。除此之外，工作人员还需要将监理、检测等与桥梁工程施工有关的单位所提供的有关桥梁施工质量的信息采取合适的方法进行整合、分类等的处理，并且要确保这些信息能够在4D桥梁施工质量管理信息系统中得以有效清晰的显示。 基于4D的桥梁施工质量管理信息系统表面有关桥梁施工管理的信息可以通过三种不同的方式输入，(1)一般信息输入方式，(2)桥梁施工现场实时信息输入方式，(3)已有施工管理系统数据的导入。对于一般的信息，主要是将相关的文本、图片、声音等的信息利用界面输入以及文本导入等的方式输入，比如在对桥梁施工的组织设计进度信息进行输入时采用了这种输入方式。在输入桥梁施工现场实时信息时，可以先将有关的信息进行合理的采集，然后再利用一般信息的输入法进行输入，也可以借用相关的设备、网络进行输入。另外，由于基于4D的桥梁施工质量管理信息系统在很多的桥梁施工项目中被广泛的进行了应用，因此，工作人员可以将已有的桥梁施工管理系统中的数据信息进行合理有效的利用，在确保桥梁施工管理系统信息一致的情况下，还极大的减少了工作量，节约了时间，进而提高了施工工作的效率。

另外，对于桥梁施工质量管理信息的分项以及分类展示的过程中，基于4D的桥梁施工质量管理信息系统在桥梁的3D状态下，依据桥梁施工组织设计的进度以及桥梁施工验收的标准，对桥梁的有关项目以及信息进行查询和输出。同时基于4D的桥梁施工质量管理信息系统还建立相应的质量评价体系，为工作人员对桥梁施工的整体质量的控制提供了方便。

[1] 李彦霖.桥梁施工管理三维可视化信息系统的研究与实现[D].中南大学,2011.

[2] 李倩.客动专线动态可视工程施工管理信息系统关键技术研究[D].中南大学,2010.

[3] 徐福春.桥梁施工质量管理的研究[J].交通世界(运输车辆),2013,(1):226-227.

2015-02-11

U416.217

C

1008-3383(2015)12-0119-01