基于BIM技术的大型跨海工程电子档案协同管理研究

　　文/钟有娴   刘晓芬   顾杰隽

　　广东省公路建设有限公司黄茅海跨海通道管理中心承担的“基于BIM技术的大型跨海工程电子档案协同管理研究”课题于2021年6月列入国家档案局科技项目。2023年12月课题成果获得国家档案局优秀科技成果二等奖。

　　研究背景

　　大型公路交通工程行业建立了以建筑信息模型（BIM）技术为基础的信息化管理平台，各业务系统在建设过程中生成了大量相互关联的BIM模型、业务数据和电子文件，包含了丰富的业务管理信息。因此，如何有效对接大型跨海工程电子文件及电子档案管理的业务流程，保障大型跨海工程项目收集、整理、鉴定、保管及利用等流程中电子文档的安全、可靠、可信及可用，推进大型跨海工程电子文件归档及电子档案管理的开展，成为交通建设项目档案管理改革的着力点与“抓手”。而基于BIM技术平台，通过构建相关电子文档协同管理制度规范，探讨相关实现技术，发挥电子档案在工程建设中的科学凭证、技术支持以及数据支撑价值，成为推进基于BIM技术的大型跨海工程电子档案管理与应用的切入点。

　　主要研究成果

　　该课题以基于BIM技术的大型跨海工程建设项目电子文档统一管理平台为基础，从制度、规则“软环境”建设到技术平台实现“硬环境”落实等路径，实现大型跨海工程电子文件归档及电子档案单套制管理。课题以同步提升建设项目信息化水平和电子档案管理水平为目标，提出包括制度协同、系统协同、业务协同、服务协同的“四位一体”协同框架。

　　1.制度协同

　　为实现大型跨海通道工程项目电子档案的协同管理，需要建立起一套符合工程档案管理要求、适应电子档案管理思路的协同制度体系。首先，针对工程项目档案管理的一系列问题，制定了《黄茅海跨海通道项目档案工作规划》，并建立起适用范围涵盖黄茅海跨海通道项目全体单位的档案管理组织制度，明确档案管理的职责划分，将档案管理任务落实到具体人员。其次，为加强档案与业务的深度融合，打通项目业务与电子档案之间的数据壁垒，课题前期深入各参建单位开展调研，梳理了各单位重要的业务职能及主要形成的电子文件，建立起一套在工程项目和电子文件之间建立数据关联的WBS编码方案。最后，为做好电子文件归档和电子档案管理工作，确保项目档案的齐全完整，根据相关法律法规、行业标准，建立了项目电子文件归档范围、分类方案、保管期限表“三合一”方案。

　　2.系统协同

　　系统协同是支撑业务流程相互贯通的重要前提。如图1所示，课题一方面通过数字化系统打通内部模块，在业务系统各功能模块、业务系统之间建立协同。利用单点登录技术使得用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用或业务系统，同时建立数据交互接口及其技术规范用以明确系统间开展数据传输、交互所需的数据调用要求和响应内容。另一方面，在电子档案管理系统与BIM系统之间建立协同，从而在BIM相关功能模块中明确了电子文件的归档范围等内容，设置了预归档模块允许档案管理人员开展归档工作，并通过Web Service的接口形式实现了与前端业务系统的有效对接，使得电子文件的归档工作得以及时、顺利开展。此外，电子签名技术方案的跨平台异地协同应用为上述系统协同提供了重要的技术环境支持。课题主要采用了移动式和USB-Key两种电子签名技术，形成了多平台异地集成化的电子签名技术方案。

图1   数字化系统和电子档案管理系统集成应用框架图

　　3.业务协同

　　以工程业务为基础，通过电子文件在各个系统和模块质检的流转、传输、共享，不同的业务活动得以相互协同，形成了以电子文件为凭据驱动“进度管控—质量监督—计量支付—档案管理”的业务协同体系，如图2所示。系统以工程进度、质量检验和计量支付所形成的电子文件和电子档案为凭证，进行自动化的计量或扣款，在保障电子文件同步产生、同步整理、同步收集和同步归档的同时，驱动参建单位开展工程建设和质量检验等核心工作流程，提升工程管理自动化水平。

图2   “进度管控—质量监督—计量支付—档案管理”协同管理流程图

　　业务协同主要包括如下方面：一是BIM系统管理模块中的施工计划类电子文件可用于对工程项目进度进行前端控制，而工序报验的PDF表单则作为工程项目验收的凭证对工程进度进行有效监督；二是BIM系统质检模块中，通过对计量支付系统中电子文件的计量时间以及质检系统中电子文件的质检时间进行采集、对比，推动质量检测及时开展和电子文件及时归档；三是BIM系统计量支付模块中，将质检系统与基建管理系统中的工序报验单和质检表单等电子文件作为中间计量单的附件以支撑计量支付业务；四是BIM模块系统内的电子文件可在业务完成后与电子档案管理系统对接，完成归档工作。

　　4.服务协同

　　服务协同指破除电子档案在不同系统、不同功能模块中的数据壁垒，提升电子档案利用服务。如前所述，在制度协同的保障之下，前端的系统协同与业务协同已经变成现实。为提升电子档案的业务凭证价值和数据支撑价值，课题进一步建立起档案编号与构件编码的映射关系，为电子档案利用服务协同打下良好基础。具体来说，大型跨海桥梁BIM+电子档案应用平台将业务管理过程中通过编码的映射生成的电子档案自动关联到构件模型上，实现三维化的档案管理，将工序、进度、计量、质检等通过协同管理平台有效地融合到工程建设业务中，最终实现面向用户的跨系统共享利用，即打破以往来回切换系统的电子档案利用方式，BIM平台用户根据自身拥有的权限在基于BIM的协同管理平台上就能实现电子档案的“一站式”利用。

　　同时，课题通过对结构化电子档案数据进行分析，充分挖掘电子档案数据潜在价值，更好地服务工程项目建设、运行和管理，当前基本实现将电子档案内容中的核心数据，如构件的修筑时间、报验时间、现场验收人员、现场的验收照片等抽取出来在应用平台进行展示，突出电子档案的关键信息点，提高了电子档案利用便利性。课题还结合大型跨海桥梁建设管理的实际需求，通过收集整理、数据清洗、分类汇总等手段，对工程项目电子文件，如基建程序管理审批电子文件、质量检验文件的结构化数据和关键信息进行分析，从档案的视角对工程建设质量和效率进行评价。

　　课题创新点

　　课题对电子档案数据的提取、分析和利用让电子档案参与工程项目建设的业务决策成为可能。

　　1.面向项目管理重塑电子档案管理制度

　　以档案管理组织制度为基本保障，以跨平台关联电子文件的WBS统一编码为建设核心，以项目电子文件归档范围、分类方案、保管期限表“三合一”方案为项目实施的依据，实现项目电子档案制度协同创新。

　　2.实现BIM系统与电子档案管理系统的深度集成

　　采用单点登录、建立数据接口及技术规范等方式实现BIM系统工程项目管理、计量支付、质量检验三大内部模块集成，建设功能完备的电子档案管理系统，并依托集成化电子签名技术方案、Web Service接口与前端基于BIM平台的业务集成系统对接，实现业务与档案系统的协同创新。

　　3.以电子文件（档案）驱动项目业务应用

　　将电子文件管理与进度管理、质量监督、计量支付相衔接，一方面，根据电子文件的形成时间、完备程度、关键信息等内容驱动业务开展。另一方面，业务的阶段、流程、关键节点与电子文件挂钩，促进电子文件归档的及时性和完备性。电子文件与业务的双向促进作用实现业务协同创新。

　　4.实现基于BIM的电子档案利用服务

　　将电子档案信息与构件关联，实现以构件为单位的检索与利用，打破传统电子档案利用方式，实现立体、直观的模型可视化呈现，对档案数据进行抽取、分析和利用，让档案参与业务活动的评价和决策成为可能，实现电子档案服务利用方式创新。

　　应用成效及意义

　　自2021年1月黄茅海跨海通道项目正式上线基于BIM的电子档案协同管理系统以来，系统生成的电子文件数量占比达到项目文件总量的70%及以上，文档一体化、无纸化办公特征趋势越来越明显，该课题也因此取得较为显著的应用成效。从电子档案管理效益角度来看，相比传统档案管理方式，黄茅海跨海通道项目档案信息化工作将减少一定数量的纸张和实体档案保管空间，电子档案与工程项目的深度融合也将提高工程建设效率，使工程项目早日竣工验收。

　　在建设项目领域，由于在传统档案管理中对于新一代信息技术的应用起步较晚，融合互促亟须加强。该课题研究成果对各类工程电子档案协同管理具有较强的示范价值，为国内大型跨海工程项目提供了具有参考价值的电子档案应用方法。

　　［本文系2023年度国家档案局科技项目获奖成果］

　　作者单位：广东省公路建设有限公司

　　责任编辑：王辉