基于BIM应用的京杭运河苏北段航闸设备设施编码技术研究

朱岱明

摘 要： 本文阐述了京杭运河苏北段航闸设备设施分布现状，基于养护管理工作需要，开展了以BIM应用的航闸设备设施编码技术研究，提出了从设备设施、航闸空间、养护装备和备品备件等4个方面进行分类，进行了规范化的编码结构设计，制定了适宜京杭运河苏北段航闸养护管理的设备设施信息编码规则。并以京杭运河苏北段某船闸为例，开展了设备设施编码工作，建立了设备设施信息数据库，为设备设施养护提供了精准信息，为系统数据采集及集成奠定了基础。

关键词：BIM；分类方法；编码结构

中图分类号：U641 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）09-0048-02

京杭运河苏北段北起徐州蔺家坝，南至扬州六圩口，全长404公里，全程水位落差31米，沿线共有11个航运梯级，建有28座现代化大型船闸。京杭运河苏北段航闸设备设施种类繁多，达2000多种，缺乏统一的分类方法、编码标准和编码体系，各个船闸之间采用不同的设备设施分类编码体系及数据格式，信息的不一致性导致各船闸养护水平参差不齐，也不利于信息的共享和业务的协同。全国航道管理在信息编码方面的研究相对滞后，目前尚未出台成熟的编码标准，还没有一套独立存在的适合航道养护管理使用的BIM 统一编码体系，给航道养护管理、成本分析和数据积累形成了很大障碍。因此，建立BIM应用的京杭运河苏北段航闸设备设施编码分类体系非常必要。

1 相关行业设备设施的编码体系及技术发展现状

国外在建筑行业已经形成了一些比较成熟的信息分类和编码体系，如美国的Masterformat、UNIFORMAT，国际标准组织的ISO12006-2，日本的JCCS、荷兰的NBSA等。国内在2002年发布了国家标准《信息分类和编码的基本原则与方法》（GB/T7027-2002），在建筑行业发布了《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》（征求意见稿）；在城市轨道交通行业，北京市在2010年发布了《城市轨道交通设施设备分类与代码》（DB11/T 717-2010）地方标准。

通过对国内外建筑业、铁路、轨道交通等相关专业领域编码体系的调研，分析其分类方法、编码原则、编码体系结构等，为京杭运河苏北段航闸设备设施编码体系的构建提供了经验借鉴。

2 航闸设备设施编码设计原则

通过对京杭运河苏北段相关管理单位进行访谈与深入调查，了解各管理单位的设备设施养护现状、工作内容，并在此基础上，分析了不同层级养护管理人员及养护实施人员对养护管理工作的需求，结合BIM技术的应用，提出以下设计原则：

（1）建立的编码体系、编码规则应该符合国家标准，能够涵盖京杭运河苏北段航道、船闸的设备设施类型，应具备推广应用到全省乃至全国范围的潜力。

（2）编码体系应能基本涵盖航闸日常养护、航闸养护项目和航闸应急抢通等类各养护工作。

（3）航闸不同类型设备设施的分类细度应有所区分，具备差异性。对于养护工作中的重点设备设施和直接影响通航的设备设施，其分类和编码应尽量细化到最小养护单元；对于不直接影响航闸通航的设备设施，如房屋建筑物、广播通信设备、办公设备、养护装备等，其分类和编码宜以整体进行编制。

（4）管理部门因工作需要关注的某些易损设备设施和养护工作中的重点设备设施，应能通过编码准确定位。

（5）编码规则应具备可扩展性，为设备设施未来的发展建设预留空间。

（6）编码规则应尽量满足BIM技术和未来信息化发展应用的要求。

3 航闸设备设施编码分类方法及编码结构

3.1 航闸设备设施分类方法

分类是指按照选定的属性（或特征）区分分类对象，将具有某种共同属性（或特征）的分类对象集合在一起的过程。根据《分类与编码通用术语》（GBT 10113-2003），信息分类方法包括线分类法、面分类法及混合分类法。

线分类法也称层级分类法，是指将分类对象按所选定的若干分类标志，逐次地分成相应的若干个层级类目，并排列成一个有层次、逐级展开的分类体系。线分类法的一般表现形式是大类、中类、小类和细目等，将分类对象一层一层地进行具体划分，同位类的类目之间存在着并列关系，上位类与下位类之间存在着隶属关系。

面分类法又称平行分类法，是指将所选定的分类对象的若干标志视为若干个面，每个面划分为彼此独立的若干个类目，排列成一个由若干个面构成的平行分類体系。面分类法分类时所选用的标志之间没有隶属关系，每个标志层面都包含着一组类目。

混合分类法是将线分类法和面分类法组合使用，以其中一种分类法为主，另一种做补充的信息分类方法。

采用线分类法建立的分类编码体系结构弹性较差、改动不易，不能很好地适应未来京杭运河苏北段发展建设的需求，而采用面分类法建立的分类编码体系代码容量不能充分利用、操作不便，不能满足某些设备设施需要细化到最小养护单元的需求，单纯地采用线分类法或面分类法都不能满足航闸设备设施的编码需求。因此，京杭运河苏北段航闸设备设施的分类方法宜采用面分类与线分类相结合的混合分类法。首先将航闸工程按照面分类法分为设备设施、航闸空间、养护装备和备品备件4个面分类表，然后在每个分类表内采用线分类法进行分类。

3.2 航闸设备设施编码结构

航闸设备设施编码尤如身份证号码，贯穿设备设施整个养护周期，作为唯一的标识码，为设备检查、维护、成本分析提供统一编码、统一标识进入养护管理系统，从而提升养护管理效能。京杭运河苏北段航闸设备设施编码标准是设备设施管理标准化的重要组成部份，基于BIM应用和信息化管理的要求，从唯一性、稳定性、系统性、可扩延性、兼容性等方面，建立了京杭运河苏北段航闸设备设施编码规则：

（1）分类对象按照设备设施、航闸空间、养护装备和备品备件4个面分类表进行分类。其中航闸空间是为了在复杂情况下更精确地描述对象，必要时可与其他3个分类表组合使用。endprint

（2）单个分类表内的对象分为5级类目。

（3）设备设施代码采用全数字编码方式。

（4）表内分类对象代码由分类表代码和各层级类目代码组成，分类表代码与层级代码之间用“-”连接。

（5）分类表代码采用2位数字表示。

（6）单个分类表内各层级代码应采用2位数字表示，各代码之间用英文“.”隔开，层级代码值小于10时用前导零补齐，各层级代码位数不足6位时用后导零补至6位。

（7）单个分类表内同层级类目的数量不应大于99个。

（8） 为了在复杂情况下更精确地描述对象，可采用运算符号“+”联合多个分类表中的编码一起使用，以表示两个编码含义的集合。如船闸工程和航道工程的设备设施代码由“表01设备设施的编码”+“表02航闸空间的编码”组成。

例：分类表01设备设施的分类代码格式如下表所示

（9）省份代码，采用全国统一省份代码，定为2位数字，如江苏省代码为“32”。

（10）归口管理单位代码，江苏航道实行省、市、县三级管理体制，由省航闸主管部门对全省航闸管理机构统一编号，并颁布名录。

（11）自定义代码，考虑航闸各类设备设施、养护装备和备品备件的差异性，对不同编码对象分别制定自定义代码规则。

4 支持BIM 的航闸设备设施编码体系应用

笔者曾参与京杭运河苏北段“BIM技术在船闸养护中的应用研究”课题，该课题以基于BIM技术为重要手段，开展了航闸设备设施编码技术研究，并开发了基于BIM 的养护管理信息化系统。上述编码体系研究成果在该课题中进行了示范应用，为航闸设备设施提供了唯一标识码，建立了航闸设备设施养护管理属性、实时运行、养护历史等信息数据库，全面提升了信息化管理水平。现以编写“施桥船闸一线闸上游左岸3号靠船墩第2个系船钩”编码为例。

（1）首先根据分类表01设备设施，查得“靠船墩系船钩”的编码为01-01.01.04.08。

（2）根据分类表02航闸空间，查得“一线闸上游左岸”的编码为02-01.01.01.01。

（3）施桥船闸地处江苏省，省份代码为32。

（4）施桥船闸由施桥船闸管理所管辖，根据江苏省航闸管理机构名录查得施桥船闸管理所代码为001。

（5）3号靠船墩为从上游起第3个靠船墩，根据靠船墩自定义代码编号原则，自定义代码为03。

（6）第2个系船钩为靠船墩从上到下第2个系船钩，根据靠船墩自定义代码编号原则，自定义代码为02。

最终得到“施桥船闸一线闸上游左岸3号靠船墩第2个系船钩”编碼为：01-01.01.04.08+02-01.01.01.01——32——001——0302。

5 结语

通过基于BIM应用的京杭运河苏北段航闸设备设施编码技术研究，为设备设施制定唯一、可拓展的身份信息，完善设备设施的档案体系，实现京杭运河航闸设备设施的统一化、规范化、标准化、系列化管理，为京杭运河苏北段养护管理信息化系统数据采集及集成奠定了基础，对推进京杭运河苏北段养护管理发展乃至全省航道养护管理改革具有重大的意义。

参考文献：

[1] GB/T7026 —1986， 标准化工作导则 信息分类编码标准的编写规定[ S] .

[2] GB/T7027 —2002， 信息分类和编码的基本原则与方法[ S] .

[3] 侯永春. 建设项目信息分类体系研究[D]. 南京：东南大学.endprint