王雅寧　景澤濤　孫博超

摘? 要：針對基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目建設(shè)過程中存在的質(zhì)量檢查難追溯、安全管理不到位、進(jìn)度管控難度大、施工現(xiàn)場不可視、數(shù)據(jù)報(bào)表不直觀等建筑業(yè)瓶頸問題，結(jié)合UE5強(qiáng)大的物理引擎及高度逼真的實(shí)時(shí)渲染和交互功能，以數(shù)字孿生技術(shù)為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)并開發(fā)基于UE與數(shù)字孿生的智慧建造管控平臺(tái)，并在北京城市副中心站綜合交通樞紐工程中驗(yàn)證了應(yīng)用實(shí)效。實(shí)踐表明，該平臺(tái)能夠發(fā)揮智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，構(gòu)建建設(shè)工程項(xiàng)目全生命周期全鏈路管理數(shù)字空間，在提升可視效果、保證工程質(zhì)量、減少安全事故、降低建設(shè)成本、減少資源損耗、提升建設(shè)效率、提高建筑品質(zhì)等方面發(fā)揮重要作用，對推動(dòng)建筑行業(yè)從信息化、數(shù)字化走向智能化，促進(jìn)行業(yè)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)字孿生；智慧建造；建筑信息模型；智慧工地；全生命周期

中圖分類號：TP311.5；TP273+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：2096-4706（2023）19-0001-06

Design and Implementation of the Software for Intelligent Construction Control Platform Based on UE and Digital Twins

WANG Yaning， JING Zetao， SUN Bochao

（Huahang Environmental Development Co.， Ltd.， Beijing? 100071， China）

Abstract： For addressing the bottlenecks during the construction process of infrastructure projects in the construction industry， including difficulty in the traceability of quality inspection， inadequate safety management， difficult progress control， invisible construction sites， and non intuitive data reports. Combining UE5's powerful physics engine and highly realistic real-time rendering and interaction functions， guided by digital twin technology， this paper designs and develops a intelligent construction control platform based on UE and digital twins and the application effect is verified in the comprehensive transportation hub project of Beijing Sub-Center railway station. Practice has shown that this platform can exert the application advantages of intelligent technology， building a digital space for full lifecycle and full link management of construction projects， and plays an important role in improving visual effects， ensuring engineering quality， reducing safety accidents， reducing construction costs， reducing resource loss， improving construction efficiency， and improving building quality， the platform is of great significance for promoting the construction industry from informatization and digitization to intelligence， and promoting industry innovation and technological progress.

Keywords： Digital Twin; intelligent construction; building information model; smart construction site; whole life cycle

0? 引? 言

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)[1]，傳統(tǒng)指導(dǎo)模式已難以滿足行業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的需求。當(dāng)前全球建筑業(yè)正在進(jìn)行全方位、多層次的數(shù)字化轉(zhuǎn)型[2]，數(shù)字化應(yīng)用在有效推進(jìn)建筑業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革[3]、創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式[4]、提高生產(chǎn)力[5]等方面發(fā)揮了重要作用，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心引擎[6]。當(dāng)前社會(huì)已進(jìn)入萬物智聯(lián)時(shí)代[7]，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)為代表的數(shù)字浪潮席卷全球[8]，數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[9-13]。數(shù)字孿生智慧建造[14]是指綜合運(yùn)用建筑信息模型（BIM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）、人工智能（AI）、系統(tǒng)仿真等技術(shù)，以實(shí)體建筑物為載體、以BIM模型創(chuàng)建為核心的建筑信息物理系統(tǒng)[15]，是一種基于數(shù)字建構(gòu)技術(shù)的智慧建筑服務(wù)，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等環(huán)節(jié)數(shù)字世界與真實(shí)世界的融合，從而提高建筑業(yè)的效率、質(zhì)量和可持續(xù)性[16]。數(shù)字孿生智慧建造是建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要手段，也是未來建筑業(yè)的發(fā)展趨勢[17]。

鑒于北京城市副中心站綜合交通樞紐工程體量大、工期緊、工作強(qiáng)度高，為有效緩解建設(shè)過程的施工壓力，設(shè)計(jì)并開發(fā)一種新型的數(shù)字孿生智慧建造管控平臺(tái)。平臺(tái)結(jié)合UE5強(qiáng)大的物理引擎、動(dòng)畫系統(tǒng)及高度逼真的實(shí)時(shí)渲染和交互功能，以數(shù)字孿生技術(shù)為指導(dǎo)，以物聯(lián)網(wǎng)和傳感系統(tǒng)為基礎(chǔ)，集成地理數(shù)據(jù)空間融合技術(shù)、GIS數(shù)據(jù)融合技術(shù)、多源海量數(shù)據(jù)高效渲染技術(shù)、3D可視化技術(shù)、云計(jì)算以及人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等新興技術(shù)，搭建統(tǒng)一的基礎(chǔ)底座平臺(tái)，構(gòu)建建設(shè)工程項(xiàng)目全生命周期全鏈路管理數(shù)字空間，全息展示多維度空間數(shù)字孿生場景，以酷炫視覺效果、全面數(shù)據(jù)集成、場景化業(yè)務(wù)展示為支撐，實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程施工現(xiàn)場“狀態(tài)全可視、數(shù)據(jù)全融合、業(yè)務(wù)全可管、設(shè)備全可控”的全域智能建造管理。

1? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

采用數(shù)字孿生技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GIS數(shù)據(jù)融合技術(shù)、3D可視化技術(shù)、云計(jì)算等技術(shù)，基于UE5引擎強(qiáng)大的三維場景渲染能力，搭建以BIM為核心的基礎(chǔ)數(shù)字技術(shù)平臺(tái)，開發(fā)客戶端數(shù)字孿生智慧建造管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程施工現(xiàn)場“場景可視化、業(yè)務(wù)模型化、要素?cái)?shù)字化、數(shù)據(jù)規(guī)范化”的全域智能建造管理。平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

1.1? 場景可視化

研發(fā)面向建設(shè)工程施工場景的三維實(shí)體對象模型構(gòu)建技術(shù)，融合三維自動(dòng)化建模、傾斜攝影數(shù)據(jù)、GIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、BIM數(shù)據(jù)等多源時(shí)空大數(shù)據(jù)，構(gòu)建集建筑、道路、水系、綠化、地下空間為一體的三維空間場景，將數(shù)字孿生產(chǎn)生的建設(shè)工程數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為逼真的三維場景，提供更為直觀的可視化效果；開發(fā)漫游功能，用以提供固定路線漫游及自由路線漫游功能；支持聯(lián)動(dòng)真實(shí)天氣及24小時(shí)模擬日夜交替、環(huán)境及氣候變化。

1.2? 業(yè)務(wù)模型化

開發(fā)數(shù)字孿生虛擬現(xiàn)實(shí)交互功能，實(shí)現(xiàn)在虛擬環(huán)境中進(jìn)行真實(shí)的交互操作，滿足用戶與數(shù)字孿生模型及三維可視化場景進(jìn)行對話的需求。平臺(tái)以模型及場景為展示重心，基于交互式3D模型添加數(shù)據(jù)層，將施工現(xiàn)場雜亂無章的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行空間對應(yīng)，借助高精度BIM模型實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、進(jìn)度等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的可視化展示，實(shí)現(xiàn)在數(shù)字孿生場景下獲取每個(gè)構(gòu)件所對應(yīng)的所有設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控及可視化統(tǒng)計(jì)。

1.3? 要素?cái)?shù)字化

研究多源異構(gòu)對象的泛在感知、工業(yè)互聯(lián)技術(shù)，使用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序收集施工現(xiàn)場的物聯(lián)網(wǎng)信息，將施工現(xiàn)場資源轉(zhuǎn)化為可操作的全息立體化模型，面向施工現(xiàn)場建立全域、全時(shí)段、全息物聯(lián)動(dòng)態(tài)感知體系，實(shí)時(shí)全面感知施工現(xiàn)場生產(chǎn)態(tài)勢，并對設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對場景活動(dòng)對象及事件的全維度認(rèn)知。

1.4? 數(shù)據(jù)規(guī)范化

研究多源數(shù)據(jù)整合治理規(guī)范，結(jié)合應(yīng)用場景，整合表達(dá)BIM模型數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（質(zhì)量管控、進(jìn)度管理、現(xiàn)場資源）等海量全種類數(shù)據(jù)，借助“大數(shù)據(jù)”技術(shù)在平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理、分析，將施工相關(guān)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合，實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)并在平臺(tái)上予以展示；建立不同維度下的分析統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，為施工管控提供必要的數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)一步提高施工管控的智能性與高效性。

1.5? 模型導(dǎo)入批量化

UE5引擎目前不支持第三方建模軟件模型屬性信息的批量導(dǎo)入，僅支持逐個(gè)手工錄入，工作量大、容易出錯(cuò)且時(shí)效性不高?；谄脚_(tái)自主研發(fā)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換插件，實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中批量存儲(chǔ)BIM構(gòu)件模型屬性信息，并支持導(dǎo)出至包含構(gòu)件及設(shè)備編碼信息的CSV文件。通過在UE編輯器中使用Datasmith接口，對從建模軟件導(dǎo)出的*.udatasmith數(shù)據(jù)進(jìn)行批量導(dǎo)入，保存為UE資產(chǎn)，并自動(dòng)建立UE關(guān)卡場景。批量導(dǎo)入模型數(shù)據(jù)結(jié)合CSV屬性文件通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換插件導(dǎo)入，生成UE模型數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)構(gòu)件編碼實(shí)現(xiàn)構(gòu)件與屬性信息的一一對應(yīng)，通過二次開發(fā)對整個(gè)過程進(jìn)行細(xì)節(jié)控制。

2? 關(guān)鍵技術(shù)

2.1? 高精度模型搭建

針對依托工程進(jìn)行模型搭建，包括方案模型、周邊景觀模型、傾斜攝影模型及施工模型：

1）方案模型。運(yùn)用3DMax進(jìn)行方案模型搭建，對工程項(xiàng)目建成后全貌進(jìn)行多角度、全方位展示。

2）周邊景觀模型。對工程項(xiàng)目周邊進(jìn)行景觀模型搭建，包括水系資源、交通路網(wǎng)、公共資源、景觀資源等。

3）傾斜攝影模型。使用搭載傾斜攝影裝置的無人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，構(gòu)建可視性優(yōu)良的傾斜攝影模型，完整、詳盡地對建設(shè)工程現(xiàn)場及周圍態(tài)勢進(jìn)行全方位復(fù)現(xiàn)。

4）施工模型。以模型數(shù)量多、構(gòu)建總數(shù)多的工程為研究背景，運(yùn)用Revit對工程項(xiàng)目主體進(jìn)行高精度建模。

2.2? 多層級場景渲染

2.2.1? 模型批量導(dǎo)入

基于UE5引擎制作二次開發(fā)插件——數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換插件，解決UE5引擎不支持第三方建模軟件模型屬性信息批量導(dǎo)入，僅支持模型信息逐個(gè)手工錄入的問題，實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中批量存儲(chǔ)BIM構(gòu)件模型屬性信息。模型批量導(dǎo)入技術(shù)路線設(shè)計(jì)如圖2所示。

模型批量導(dǎo)入方案設(shè)計(jì)如下：

1）在Revit軟件中對原生模型進(jìn)行處理，將原生Revit模型轉(zhuǎn)換為fbx模型并導(dǎo)出；基于UE5引擎制作二次開發(fā)插件——數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換插件，實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中批量存儲(chǔ)BIM構(gòu)件模型屬性信息，并導(dǎo)出至包含構(gòu)件和設(shè)備編碼信息的CSV文件。

2）將fbx模型導(dǎo)入3DMax進(jìn)行處理，優(yōu)化3D網(wǎng)格，去除Revit建模產(chǎn)生的不必要三角面。

3）模型優(yōu)化完成后導(dǎo)入至UE引擎，通過在UE編輯器中使用Datasmith接口，對從建模軟件導(dǎo)出的*.udatasmith數(shù)據(jù)進(jìn)行批量導(dǎo)入，存為UE資產(chǎn)并自動(dòng)建立UE關(guān)卡場景。

4）通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換插件批量導(dǎo)入*.udatasmith文件及CSV文件（即模型數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)）后，生成UE模型數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)構(gòu)件編碼實(shí)現(xiàn)構(gòu)件與屬性信息的一一對應(yīng)。

5）在具體的業(yè)務(wù)使用場景中，進(jìn)度接口獲取每個(gè)構(gòu)件編碼的進(jìn)度狀態(tài)，匹配編碼屬性后進(jìn)行狀態(tài)渲染；質(zhì)量接口獲取每個(gè)構(gòu)件編碼的質(zhì)量狀態(tài)，匹配編碼屬性后進(jìn)行狀態(tài)渲染。

2.2.2? 多層級場景渲染

通過UE5引擎提高場景渲染品質(zhì)，通過自然光影交錯(cuò)、光線追蹤、實(shí)時(shí)全局照明實(shí)現(xiàn)場景的高清晰度、高光效、高動(dòng)態(tài)范圍渲染，創(chuàng)建出色的照片實(shí)感可視化成果還原建筑工程及周邊環(huán)境復(fù)雜的實(shí)體結(jié)構(gòu)及建設(shè)狀態(tài)。

多層級場景渲染方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)途經(jīng)如下：

1）場景制作。依據(jù)工程類型確定場景類型和風(fēng)格，對場景中的所有元素進(jìn)行處理及布局規(guī)劃；根據(jù)場景類型和設(shè)計(jì)風(fēng)格選擇合適的照明及材質(zhì)，并添加物理效果及特殊場景效果；對場景進(jìn)行全面測試，確保場景中的效果和元素都能夠正常運(yùn)行。

2）場景渲染。在UE5中以Deferred Rendering的方式對場景中的物體進(jìn)行渲染，渲染流程包括新建場景、Plugins管理器、Project Settings設(shè)置、新建關(guān)卡、導(dǎo)入素材、材質(zhì)與貼圖、HDR、景深、Post Process Volume、燈光設(shè)置、銳化和指數(shù)高度霧設(shè)置等。

3）環(huán)境底板搭建。支持與真實(shí)世界同步，實(shí)現(xiàn)周邊環(huán)境可視、天氣狀況感知及真實(shí)時(shí)間聯(lián)動(dòng)，高擬真復(fù)現(xiàn)物理環(huán)境效果，提供超凡的渲染效果。

2.2.3? 沉浸式漫游體驗(yàn)

以三維場景為數(shù)字底座，開發(fā)場景漫游功能，全場景展示工程全貌及工程相關(guān)信息；支持小地圖定位，提供固定路線漫游及自由路線漫游功能。支持路徑、步行、飛行等多種漫游方式；支持根據(jù)特定標(biāo)志場景進(jìn)行定向查看；支持快速定位至固定點(diǎn)位。多種方式結(jié)合使用使用戶獲得身臨其境的沉浸體驗(yàn)。

2.3? 業(yè)務(wù)模型化——數(shù)據(jù)掛接及場景互動(dòng)

2.3.1? BIM構(gòu)件管理

BIM構(gòu)件管理首先是對不同數(shù)據(jù)格式的BIM模型構(gòu)件進(jìn)行數(shù)據(jù)化，存入數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行整理，為了能夠高效地存儲(chǔ)及讀取模型，平臺(tái)搭建了高效的分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)作為存儲(chǔ)BIM模型的數(shù)據(jù)庫，并通過編號、類型、施工區(qū)域等條件對構(gòu)件進(jìn)行分類。通過不同的分類進(jìn)行構(gòu)件統(tǒng)計(jì)，方便平臺(tái)用戶隨時(shí)查詢。

2.3.2? 模型數(shù)據(jù)展示

以模型為展示重心，將工程項(xiàng)目建設(shè)過程中各類基礎(chǔ)工程數(shù)據(jù)與實(shí)際過程數(shù)據(jù)通過BIM模型進(jìn)行可視化展示，基于BIM模型對一系列質(zhì)量、進(jìn)度、設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)呈現(xiàn)及模擬分析，在模型上顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)狀態(tài)、狀態(tài)預(yù)測及數(shù)據(jù)定位，實(shí)現(xiàn)通過BIM模型得到精確的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。平臺(tái)支持將工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分解到構(gòu)件級，形成支撐服務(wù)工程智慧建造的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場資源的全過程管控。

2.3.3? 場景仿真互動(dòng)

施工過程仿真模擬及互動(dòng)包括施工計(jì)劃模擬、施工進(jìn)度模擬等，具體功能設(shè)計(jì)如下：

1）施工計(jì)劃模擬。通過接入施工記錄數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)施工過程的三維模擬反演、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工模擬，可視化展示施工工藝的全生命過程。

2）施工進(jìn)度模擬。將BIM模型的構(gòu)件與進(jìn)度表關(guān)聯(lián)，形成4D模型以直觀展示施工進(jìn)程，包括施工計(jì)劃模擬、施工進(jìn)度模擬等，實(shí)現(xiàn)施工過程的歷史回溯，使場景從三維靜態(tài)展示轉(zhuǎn)變?yōu)樗木S時(shí)序性動(dòng)態(tài)模擬，借助數(shù)字孿生場景對施工BIM賦能，進(jìn)一步提升施工信息的三維表達(dá)能力。

2.4? 要素?cái)?shù)字化——物聯(lián)感知及生產(chǎn)管控

研究多源異構(gòu)對象的泛在感知、工業(yè)互聯(lián)技術(shù)，使用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序收集施工現(xiàn)場的物聯(lián)網(wǎng)信息，將施工現(xiàn)場資源轉(zhuǎn)化為可操作的全息立體化模型，面向施工現(xiàn)場建立物聯(lián)動(dòng)態(tài)感知體系，實(shí)時(shí)全面感知施工現(xiàn)場生產(chǎn)態(tài)勢，并對設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對場景活動(dòng)對象與事件的全維度認(rèn)知。

通過虛擬數(shù)字孿生可視化實(shí)時(shí)監(jiān)控施工現(xiàn)場資源生產(chǎn)狀態(tài)，包括現(xiàn)場人員、機(jī)械設(shè)備、環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控、車輛等施工現(xiàn)場資源的定位、運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目建設(shè)態(tài)勢的多維度、多層次精準(zhǔn)監(jiān)測。

3? 系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)

基于UE與數(shù)字孿生的智慧建造管控平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)如圖3、圖4、圖5、圖6所示。

平臺(tái)以BIM為數(shù)字底座，以模型為展示重心，通過BIM模型對工程項(xiàng)目建設(shè)過程中產(chǎn)生的各類基礎(chǔ)工程數(shù)據(jù)與實(shí)際過程數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，基于BIM模型對一系列質(zhì)量、進(jìn)度、設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)呈現(xiàn)及模擬分析，并在模型上顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)狀態(tài)、狀態(tài)預(yù)測及數(shù)據(jù)定位，實(shí)現(xiàn)通過BIM模型得到精確的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。平臺(tái)支持將工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分解到構(gòu)件級，形成支撐服務(wù)工程智慧建造的大數(shù)據(jù)應(yīng)用和現(xiàn)場資源的全過程管控。

3.1? BIM模型管理

可以按照工程名稱、模型名稱、設(shè)計(jì)階段（方案模型階段、設(shè)計(jì)模型階段、施工圖模型、竣工模型）、模型分類（整體、場地、建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電器、鋼結(jié)構(gòu)等）、模型文件實(shí)現(xiàn)BIM模型的上傳管理。

3.2? BIM融合場景

將BIM模型與場景模型進(jìn)行融合，通過TIN地形和傾斜攝影模型的裁剪、挖洞、鑲嵌等功能可輕松實(shí)現(xiàn)BIM嵌入地形、傾斜攝影模型嵌入地形等效果。

3.3? BIM質(zhì)量數(shù)據(jù)展示

將項(xiàng)目的質(zhì)量信息與BIM模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，將工程質(zhì)量缺陷、質(zhì)量驗(yàn)收與驗(yàn)收進(jìn)度與BIM模型的相應(yīng)位置進(jìn)行展現(xiàn)，并將有問題的構(gòu)件在模型中進(jìn)行標(biāo)記顯示，在BIM模型中留存質(zhì)量問題整改過程中留存的圖片信息、整改時(shí)間、整改結(jié)果等信息，以及質(zhì)量驗(yàn)收過程中產(chǎn)生的各種報(bào)表文件，便于質(zhì)量管理相關(guān)各方快速了解工程情況，有效解決工程從立項(xiàng)到竣工交付使用的全過程質(zhì)量問題。通過BIM模型，工程項(xiàng)目的決策者與管理者在關(guān)注到本部位質(zhì)量情況的同時(shí)，還可以關(guān)注到與本部位相關(guān)聯(lián)的其他部位的質(zhì)量情況，做到從全局部署與把握工程的質(zhì)量。

3.4? BIM進(jìn)度數(shù)據(jù)展示

通過BIM模型對項(xiàng)目的進(jìn)度信息進(jìn)行可視化展示，根據(jù)進(jìn)度的實(shí)際進(jìn)展情況，采用不同顏色的方式在BIM模型中進(jìn)行直觀的展示，包括施工完成、施工進(jìn)行、施工預(yù)警、施工報(bào)警等，可以清楚了解項(xiàng)目的哪個(gè)工程段或部位的超前滯后情況。BIM進(jìn)度關(guān)聯(lián)功能包括工程進(jìn)度查看、工程進(jìn)度分析、工程計(jì)劃管理等。

3.5? 流程審批數(shù)據(jù)展示

平臺(tái)支持項(xiàng)目管理流程展示（如質(zhì)量管理、安全管理、現(xiàn)場巡檢等），可以進(jìn)行流程節(jié)點(diǎn)查詢和跟蹤，并與BIM對應(yīng)構(gòu)件綁定進(jìn)行可視化展示；支持點(diǎn)擊流程表單中的反查或綁定，以查看該條流程涉及的工作范圍，支持通過點(diǎn)擊模型構(gòu)件查看該構(gòu)件以往的工作流程及資料，通過BIM模型管理流程工作。

3.6? 資料管理數(shù)據(jù)展示

資料管理與BIM模型相互關(guān)聯(lián)，支持對任意構(gòu)件進(jìn)行數(shù)據(jù)信息查閱（包括文檔、圖紙、資料、流程等內(nèi)容），實(shí)現(xiàn)以BIM模型為核心的工程資料管理。

4? 結(jié)? 論

本文針對基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目建設(shè)過程中存在的質(zhì)量檢查難追溯、安全管理不到位、進(jìn)度管控難度大、施工現(xiàn)場不可視、數(shù)據(jù)報(bào)表不直觀等建筑業(yè)瓶頸問題，介紹了基于UE與數(shù)字孿生的智慧建造管控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)思路。平臺(tái)的核心技術(shù)是基于UE引擎的數(shù)字孿生技術(shù)，其核心價(jià)值在于通過建立基于高度集成的數(shù)據(jù)閉環(huán)賦能新體系，生成工程建設(shè)項(xiàng)目數(shù)字虛擬映像空間，開辟智慧建造管理新模式。

平臺(tái)已在北京城市副中心站綜合交通樞紐工程中試運(yùn)行將近一年的時(shí)間，實(shí)踐表明平臺(tái)在提升可視效果、保證工程質(zhì)量、減少安全事故、降低建設(shè)成本、減少資源損耗、提升建設(shè)效率、提高建筑品質(zhì)等方面能夠發(fā)揮重要作用。為進(jìn)一步助力數(shù)字孿生技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用，提升建筑的效率和質(zhì)量，未來平臺(tái)將從以下兩個(gè)方面進(jìn)行完善：

1）進(jìn)一步優(yōu)化平臺(tái)功能設(shè)計(jì)，例如接入氣象數(shù)據(jù)后，除了實(shí)現(xiàn)可視化展現(xiàn)，提供身臨其境的沉浸式體驗(yàn)外，還可以提供預(yù)警天氣對工程進(jìn)度產(chǎn)生的影響并智能化提供解決方案等智能預(yù)警及指導(dǎo)決策功能。

2）基于國資央企信創(chuàng)建設(shè)背景，從網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫環(huán)境等方面進(jìn)行國產(chǎn)化改造與適配。

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作者簡介：王雅寧（1993—），女，漢族，河北石家莊人，中級工程師，碩士，研究方向：智慧建造、智慧工地、智慧高速；景澤濤（1984—），男，漢族，北京人，高級工程師，碩士，研究方向：智慧建造、智慧水務(wù)；孫博超（1993—），男，漢族，天津人，中級工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：智慧建造、智慧工地。

收稿日期：2023-07-03