基于Web的全寿命周期建设项目集成管理系统研究
摘　　要 建设项目全寿命周期的集成化管理一直是建设行业信息化研究的关键问题。集成化管理 能够将孤立的应用连结成一个整体，消除项目参与方之间内部数据的矛盾及冗余，使项 目信息和信息处理具有充分的及时性、准确性、一致性和共享性。及时发现项目中存在 的问题，以达到降低成本，加快工程进度，提高工程质量的目的。 本文所提出的项目集成管理系统（Project Integrated Management System，PIMS）是作者在参考国际上大量相关文献的基础上，结合自身在工程项目管理 领域的理论研究和实际工作体会提出的。PIMS是在虚拟组织环境下应用于全寿命周期建 设项目的一种管理系统。这种建设项目管理系统将具有很大的弹性和兼容性，使得工程 项目的参与各方均可以通过其建立、实施和管理自己的各项工作。 本论文主要内容： 1. 分析了建筑行业信息化、信息集成的概况及研究成果，在此基础上阐述了本课题的 必要性、意义和论文研究的理论基础和技术基础。 2. 分析了全寿命周期建设项目和项目集成管理的内涵 3. 提出PIMS的逻辑体系结构和物理结构，并对子功能模块进行划分、定义。 4. 运用面向对象的分析方法进行项目信息模型分析。 5. 分别论述PIMS的数据层、应用层和用户层的结构和工作机制 6. 探讨PIMS的外部支撑，重点研究集成系统实施的外部组织环境支撑，并对开发PI MS的相关技术进行评述。 The research on Web-based all-life-cycle construction project integrated management system Abstract The integrated management of the whole life cycle of construction project is always the key problem of the research on construction informationization. It links the isolated applications into a unity to resolve the redundancy and contradictory of participant’s data and it will result in good behavior on punctuality, accuracy, consistence and share of data. The administrative staff can find the question existing in the project in time, which enables us to reduce costs, accelerate the project progress and improve project quality. The below mentioned project integrated management system (PIMS) is proposed based on numerous relevant international documentations as well as the theoretical research and the working experience of the author in her study of project management. PIMS is a kind of management system witch is applied for the all life cycle project under the environment of virtual organization. This project management system possesses high flexibility and compatibility. It enables all participants in the project to set up, carry out, and manage their own work. The contents of this thesis as following: 1. After analyzing the process of the information development in construction, the general cases of integration and the research results, the background, necessity of this project and the research foundation of this thesis are expounded. 2. analyzing the intension of all life-cycle construction project and project integrated management 3. Putting forward logical system architecture and physical structure of PIMS, as well as dividing and defining the sub-function modules 4. Using the object-oriented method to carry on the project information model analysis 5. Describing separately the structure and working mechanism of the three layers in PIMS 6. Investigating the outside supports of PIMS, which is majored in outside organization environment and introduction of relevant technologies. 目　　录 插图或附表清单 1 词 汇 表 2 引　　言 4 1 问题的提出 5 1.1 研究的问题和课题来源 5 1.2 论文研究的主要内容 6 1.2.1 全寿命周期建设项目的集成化管理 6 1.2.2 基于Web的PIMS的系统结构 6 1.2.3 PIMS的项目模型分析 6 1.2.4 PIMS各层的工作方法 6 1.2.5 PIMS的外部支撑 8 1.3 论文研究的理论基础和技术基础 8 1.3.1 系统理论 8 1.3.2 面向对象的方法学 9 1.3.3 第五代管理理论 10 1.4 小结 10 2 相关领域研究综述 11 2.1 建设领域信息化标准与标准体系的研究 11 2.1.1 标准和标准化的概念 11 2.1.2 目前国际上通用的信息流标准化的几个重要标准 12 2.1.3 建设领域信息化的国际标准 16 2.2 集成信息系统模型的研究。 17 2.2.1 全寿命周期项目管理（LCPM）模型 17 2.2.2 基于网络工业基础类的共享项目管理环境（WISPER） 19 2.2.3 VIRCON 20 2.3 小结 22 3 全寿命周期建设项目的集成化管理 23 3.1 全寿命周期建设项目采用集成化管理的必要性 23 3.2 全寿命周期项目PIMS所需要具备的特性 24 3.2.1 面向对象性 24 3.2.2 动态性 25 3.2.3 集中性 25 3.2.4 严密性 25 3.3 项目集成管理系统集成的深度和水平 26 3.4 小结 27 4 基于Web的PIMS的系统结构 28 4.1 系统的逻辑体系结构 28 4.1.1 数据结构层 28 4.1.2 权限结构层 28 4.1.3 信息加工层 28 4.1.4 工作流支持层 28 4.1.5 协同工作层 28 4.2 系统的物理结构 29 4.2.1 基于Web的三层式系统结构 29 4.2.2 基于Web的三层式结构的优越性 30 4.2.3 系统各结构层结构概述 32 4.3 系统各功能模块功能划分 33 4.3.1 PIMS的主要职能 33 4.3.2 PIMS的功能模块划分 34 4.4 小结 36 5 PIMS的项目信息模型分析 37 5.1 全寿命期的项目中的信息 37 5.2 面向对象的项目信息模型 37 5.3 项目模型的面向对象分析 40 5.3.1 类－对象及其层次结构 40 5.3.2 信息关系模型 42 5.3.3 类—对象的子类分析 42 5.4 实例：PIMS中物业管理的集成数据模型 42 5.4.1 一般的物业管理功能的层次结构 42 5.4.2 FM要素 43 5.4.3 项目信息从AEC阶段到FM阶段的传递 43 5.4.4 系统组件 44 5.4.5 FMC的结构和范围 47 5.4.6 FMC的开发方法 49 5.4.7 FMC与IFC之间的对应 50 5.4.8 FMC的实施 52 5.5 小结 52 6 PIMS的项目中央数据库 53 6.1 面向对象的数据库 53 6.2 信息的标准化描述方法 54 6.2.1 产品数据的描述 54 6.2.2 技术文档的描述 54 6.2.3 工程知识的描述 54 6.2.4 过程模型的描述 55 6.2.5 管理信息的描述 55 6.3 小结 55 7 PIMS应用层的处理与控制 56 7.1 Web/应用服务器 56 7.2 支持信息集成的软件工具 57 7.3 实例：CAD信息的处理和控制 57 7.3.1 生成一个新的项目设计 57 7.3.2 IFC对象模型 58 7.3.3 与IFC数据库交换设计信息 59 7.4 小结 60 8 PIMS客户层信息的交互 62 8.1 开放式支持环境的超媒体界面 62 8.1.1 基于Web的人机交互界面 62 8.1.2 超媒体人机交互界面 62 8.1.3 可克服语言和文化障碍的人机交互界面 63 8.2 用户与系统的交互 63 8.3 实例：通过VRML浏览一个设计 63 8.3.1 关于VRML 63 8.3.2 生成设计的VRML描述 64 8.3.3 从IFC的几何图形映射到VRML 65 8.3.4 在Web浏览器中浏览文件 66 8.4 小结 66 9 PIMS的外部支撑 67 9.1 PIMS的组织环境支撑 67 9.1.1 虚拟组织的概念及特点 67 9.1.2 建设工程中的虚拟组织环境 68 9.1.3 建设项目虚拟组织的管理方法 70 9.2 PIMS的技术支撑 71 9.2.1 标准化技术 71 9.2.2 面向对象技术 72 9.2.3 分布对象技术 73 9.2.4 VR技术 73 9.3 小结 74 结 束 语 75 参 考 文 献 77 插图或附表清单 |插图： | | |图1－1 论文的研究框架 |……………………………… 7 | |图2－1 STEP的文件结构 |………………………………13 | |图2－2 STEP的层次结构 |………………………………14 | |图2－3 我国EDI标准体系 |………………………………14 | |图2－4 LCPM评估模型 |………………………………18 | |图2－5 IFE系统总体结构 |………………………………19 | |图2－6 WISPER环境的结构 |………………………………20 | |图2－7 VIRCON的总体结构 |………………………………21 | |图4－1 PIMS的物理结构 |………………………………29 | |图4－2 工程管理的控制原理 |………………………………33 | |图5－1 全寿命周期项目中信息的生 |………………………………37 | |命期 | | |图5－2 集成的目标 |………………………………38 | |图5－3 建模抽象层 |………………………………38 | |图5－4 类－对象的层次结构 |………………………………41 | |图5－5 信息关系模型概图 |………………………………41 | |图5－6 单位工程的子类划分 |………………………………42 | |图5－7 规划和控制功能 |………………………………43 | |图5－8 可确定的FM职能 |………………………………44 | |图5－9 FM要素 |………………………………45 | |图5－10 由IFC和FMC支持的AEC/FM信 |………………………………46 | |息系统 | | |图5－11 由FMC支持的集成FM系统结构|………………………………47 | |图5－12 FMC模型要素 |………………………………48 | |图5－13 共享要素模型范例 |………………………………48 | |图5－14 空间FM模型实例 |………………………………49 | |图5－15 管理参考模型范例 |………………………………50 | |图5－16 过程分析范例 |………………………………51 | |图5－17 过滤映射 |………………………………51 | |图5－18 功能性映射 |………………………………52 | |图7－1 应用层工作流程 |………………………………56 | |图7－2 CAD应用中对象的定义 |………………………………58 | |图7－3 在数据库中生成新的设计 |………………………………59 | |图7－4 装载和修改已存在的设计信 |………………………………60 | |息 | | |图8－1 生成设计的VRML描述 |………………………………64 | |图9－1 虚拟组织在空间、结构和时 |………………………………68 | |间三方面的虚拟 | | |图9－2 建设项目中的虚拟组织的物 |………………………………69 | |理结构 | | |图9－3 建设项目虚拟组织的组织层 |………………………………70 | |次 | | | | | |附表： | | |表3－1 集成的深度和水平 |………………………………26 | |表3－2 在一个框架内两种维度相互 |………………………………27 | |影响的实例 | | 词 汇 表 |AEC: |Architecture, Engineering, and Constructure | |ALCP: |All Life-cycle Construction Project | |CAD: |Computer Aided Design | |CALS: |Continuous Acquisition & Life-Cycle Support | |CAM: |Computer Aided Manufacturing | |CE: |Concurrent Engineering | |CIFM |Computer integrated facilities management | |CMIS: |Construction Management Information System | |CORBA: |Common Object Request Broker Architecture | |CSV: |Comma Separated Values | |DM: ...
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