信息分類與編碼是各類信息系統中，實現信息表達、交換、管理和集成的基礎，是信息系統相互溝通的橋梁和紐帶。随着企業對信息化建設及管理的日益重視，許多制造企業都開展了信息分類編碼工作。但對于大多數建築企業而言，都是在建設項目完成後進行建設過程中相關信息采集、收集和整理，在這個過程中難免會出現信息采集困難、信息采集資料不完整等問題。另外，為滿足系統功能需求而設計的相互孤立的信息分類編碼标準，是産生信息孤島的原因之一。如果能基于同一數據源和統一的信息分類編碼标準，建立全面、準确和實時的鋼管拱式橋構件信息編碼數據庫，将為各種鋼管拱式橋梁管理信息系統的推廣和應用奠定一定的基礎。

橋梁信息化側重于建立橋梁工程三維模型及可視化的信息管理平台。統一的信息分類編碼标準是實現橋梁信息化的基礎。經過對國内外工程建設行業分類與編碼體系的了解，還沒有适用于我國橋梁行業的分類與編碼體系。為了保證BIM技術在橋梁工程建設項目全生命周期中的應用和管理，需要在國際标準的框架下，結合我國橋梁工程的特點與全生命周期的應用需求，建立具有科學性、可擴展性和實用性的橋梁工程分類與編碼标準體系。

本文以EBS為信息分類編碼依據，提出一種适合于拱式橋梁構件信息分類編碼規則，并成功應用于團結特大橋建設項目的構件信息分類編碼工作，建立了全面準确的設備信息編碼數據庫。

利于橋梁全過程管理的EBS編碼

工程系統分解結構（EBS）是大型工程項目管理的基礎。橋梁工程，尤其是特大型橋梁工程是一個複雜的系統工程，大型複雜工程項目管理的第一步不應直接進行工作結構分解（WBS），而是應通過分析工程系統的結構及其特征，在工程系統分解的基礎上進行工作結構分解，繼而将工作結構分解成果作為項目計劃、控制和運行的基礎。EBS分解通常采用結構化分解方法，任何項目系統都有它的結構，都可以進行結構分解，分解的結果通常為樹形結構圖。工程系統結構分解的總體思路是：以工程目标體系為主導，以工程技術系統範圍和項目的環境系統為依據，由上而下、由粗到細、由整體到局部地進行。

一般工程系統分解結構模型

EBS不同于WBS，在PMBOK中，WBS被定義為一種面向可交付成果的項目元素分組，以可交付成果為導向的工作層級分解，其分解對象的項目團隊為實現項目目标、提交所需可交付成果而實施的工作。WBS在工程中的應用有如下不足之處：WBS分解隻需針對工程的建設過程，雖然分解過程中也會考慮工程系統的結構（硬件、軟件、服務和資料），但其重點和結果是工程活動；WBS作為項目管理的工具，适用于工程項目（主要為工程的建設過程）的組織、計劃和控制，并不适用于工程的運行維護和健康管理；在一個工程領域，甚至對一個具體的工程項目，WBS沒有統一的規則，也無法标準化。分解結果因管理者的具體情況、工程實施組織方式（承發包方式和管理模式）的不同而異。如對同一個工程，項目管理單位的WBS與工程承包單位（或施工單位）的WBS不同。然而，EBS是一個漸進的過程，它随着項目設計、規劃、詳細設計和計劃工作的進展而逐漸細化，不同于WBS主要适用于實施階段。EBS不僅适用于建設過程，而且可以延伸到運行維護過程，可以作為功能優化、工程分标、進一步設計和計劃、運營維護管理的依據，适用于工程全生命周期各階段。

EBS除了工程擴建、更新改造，在工程全生命期中是不變的，所以對一個領域的工程的全生命周期管理各方面有很大影響，如信息管理、成本管理、标準化等。EBS是一個動态發展的過程。EBS從項目構思開始就産生了，它在整個工程全生命周期的各個階段的形态是呈動态變化的，而正是EBS的這種動态變化性，使它在項目的全生命周期中發揮着作用。作為大型工程項目管理的基礎性工作，EBS旨在根據工程系統組成的一般規律，提出工程系統的标準化分解，工程系統分解結構合理與否，在很大程度上決定了整個項目管理工作的績效水平。因此，如何對工程系統進行有效的分解，并以此為依據建立編碼體系，并将其有效地應用到項目管理工作中，是值得研究和思考的問題。

鋼管拱式橋中的EBS編碼體系

複雜嚴謹的編碼規則

編碼規則是實現信息系統的關鍵技術，也是一個複雜嚴謹的過程。所謂編碼就是将事物或概念（編碼對象）賦予具有一定規律、易于計算機和人識别處理的符号，由一個或者一組有序的代碼來表示這些符号。編碼應該反映數據的分類，體現順序性、層次性和科學性。同時，編碼是一項非常專業和困難的工作，如果編碼不當，不但影響整個數字化系統的開發進度，更會影響系統的運行效率，甚至因無法運行而返工。特别是橋梁工程規模大、外部控制條件多，涉及的工程實體也就繁雜多變。例如橋梁橋墩就包含樁基、承台、承台系梁、墩柱、柱間系梁、蓋梁及擋闆等分項工程，面對如此龐大的實體，需要參照一定的編碼規則。下面介紹一些編碼的基本規則：

1.構件編碼體系要包括一個構件擁有一個唯一性編碼，用于唯一識别某一具體構件。

2.構件編碼應具有層次清晰、易用、科學和可拓展性等特征，對龐大複雜的工程體系進行分解，必須要層次清晰，再結合相應的原則才能達到便于使用的要求。另外，在整個橋梁信息化模型中，橋梁全生命周期的管理信息化主要依靠EBS編碼體系，需要有一定的拓展性和科學性，才能滿足橋梁工程建設的工作需要。

3.構件編碼的位數要盡可能的簡短但也要夠用，編碼段的含義要盡可能易于理解和操作，方便使用。

4.編碼應滿足橋梁工程建設信息化管理需求，即編碼應具有穩定性、可追溯性、可兼容性。EBS編碼的最終目的是為了滿足橋梁工程從設計、施工、後期的運營維護全生命周期的信息化管理工作，萬變不離其宗，不管對EBS編碼如何分解細化，始終圍繞這一目的。

5.需要符合橋梁設計的傳統思維習慣。這套分解編碼要想盡快地運用于實際鋼管拱式橋梁工程建設項目中，則應順應既有的鋼管拱式橋設計、施工的傳統思維習慣，易于分解、整理、核實、實施，隻有這樣才能盡快發揮編碼本身的信息化作用。

6.編碼的格式包括數字、字母、數字與字母組合編碼三種格式，項目管理者可根據需要，對橋梁任意構件按要求選用一種格式或幾種格式進行自由組合。

EBS編碼示意

依層級分類的編碼方法

EBS編碼一般按照系統結構分解圖，根據分項的複雜程度，編碼的層次也不同，即EBS編碼根據不一樣層級的分類為根本，把需要編碼的個體定制成為持續而且依次增加的類别。較高層級上的每一個組合類都包含并且隻能包含它下面的較低層級的全部組合類。每個層面的編碼均可使用相應的字母、數字或兩者的組合依次進行設置。層與層之間采用1：n的線性結構，即一個上位類可以對應多個下位類，每個下位類僅對應一個上位類。依據ISO提出的工程項目信息分類體系，EBS編碼體系設定的原則是：設施層（功能面） 空間層 分布層 專業系統層（子系統）。例如某建設工程系統編碼為01，則下層系統的各功能面是在工程系統的編碼後加标志碼，即0101、0102、0103、0104等，功能面0101的分解單元則分别可用010101、010102、010103等來表示。從一個編碼中可“讀”出它所代表的全部信息，例如010303代表該工程建設系統01的第三個工作面下的第3個專業子系統。

相對于系統結構編碼體系，管理職能的編碼體系，如質量編碼、費用編碼、風險編碼等，均可在EBS編碼的基礎上通過擴展而得，通常在EBS編碼的段首或者段尾增加代碼，如質量編碼可以是“Q EBS編碼”或者“EBS編碼 Q”。

編碼體系貫穿項目全生命周期

EBS編碼體系是項目全生命周期的一條“鍊子”，将全生命周期的規劃、設計、施工和運維各個階段串聯在一起，形成集成化的項目管理系統。在項目全生命周期中單獨的一個構件可能存在着海量的信息，這個構件是依靠着自身的唯一識别碼，通過這個獨立唯一的識别碼，實現信息的采集、傳遞和集成。EBS編碼體系可以實現對工程全方位的信息描述，是聯系工程組織編碼體系與各職能編碼體系等方面的紐帶，在項目管理系統中可以充當共同的信息交換語言。在EBS編碼體系的基礎上，為實現各項管理功能，可建立組織編碼體系和WBS編碼體系，基于WBS的組織過程則又為組織編碼體系的完善提供條件。

在建築信息化過程中，EBS編碼是數據庫建立的基礎，通過EBS編碼體系唯一确定的編碼，是數據庫代碼識别該構件的唯一标志符号，後台數據庫通過該标志符号對相應的構件進行收集和信息關聯。在對不同專業的信息化系統集成時，不同專業系統之間的編碼差異導緻集成困難，EBS編碼可以作為“中間編碼”，不同的專業編碼和“中間編碼”形成一對一的映射關系。

團結特大橋中的應用分析

團結特大橋左幅跨徑組合為（22×40m 410m 3×40m），起止樁号為（ZK20 385～ZK21 833.5），橋梁全長1448.5m；右幅跨徑組合為（21×40m 410m 3×40m），起止樁号為（YK20 402.789～YK21 808.489），橋梁全長1405.7m的預應力混凝土先簡支後結構連續T形梁及上承式鋼管混凝土拱。起點岸及終點岸橋台均為重力式橋台，擴大基礎；橋墩采用鋼筋混凝土圓形雙柱式墩、薄壁墩和鋼管拱三種形式，上部主梁采用250cm高預應力混凝土T形梁及210cm高鋼—混疊合梁。

基于層次碼的編碼設定

編碼的設定可以采用層次碼的形式，即按分類對象的從屬、層次關系為排列順序的一種代碼。它是将初始的分類對象（即被劃分的事物或概念），按所選定的若幹個屬性或特征（作為分類的劃分基礎），逐次地分成相應的若幹個層級的類目，并排成一個有層次的，逐漸展開的分類體系。在這個分類體系中，同位類類目之間存在着并列關系；下位類與上位類類目之間存在着隸屬關系 ；同位類類目不重複、不交叉。編碼時将代碼分成若幹層級并與分類對象的分類層級相對應，代碼自左至右，表示的層級由高到低，代碼的左端為最高層級的代碼，代碼的右端為最低層級的代碼，每個層級的代碼可按相關規則進行設定。

EBS層次碼一般結構圖

“父碼 子碼”的編碼方法

團結特大橋編碼體系的設定，既考慮了橋梁設計的傳統思維習慣，也考慮了工程結構分解的結果。以兩者為基礎，按層次碼的形式，采用“父碼 子碼”的方法進行編制，按照分項的複雜程度編碼的層次不同。“父碼”與“子碼”均可使用阿拉伯數字、字母或兩者的組合形式，“子碼”下面可以再設多級“子碼”。

編碼體系的設定采用的原則是：橋梁類型 結構物 子結構物。其編碼方法為：首先，将團結特大橋分為兩岸引橋和主橋兩部分。針對主橋部分，因為團結特大橋為上承式鋼管混凝土拱橋，按原則，第一層為拱式橋，第二層為上部結構，第三層為主拱圈。根據上下遊的規定從小裡程向大裡程方向觀看，左手邊為下遊，右手邊為上遊，第四層可設為上遊拱圈或下遊拱圈；第五層為節段X（其中x為阿拉伯數字，從小裡程向大裡程方向，由阿拉伯數字1開始依次遞增）；每個節段都包括左側片體、右側片體、剪力撐以及橫撐，即為第六層；左、右側片體下包含有上弦杆、下弦杆、腹杆，可設為第七層；依次往下類推分到最細的構件即可停止。具體每一層用哪個編碼來表示，以及相應的編碼所代表的含義，各層級編碼之間可使用“-”進行連接。此處需要特别說明的是，從小裡程向大裡程方向觀看，左手邊即為左，右手邊即為右。由于運輸條件的限制，每個節段的上、下主弦杆需分兩批才能運到現場進行拼接，則把每一個片體的上、下弦管又分為了上弦杆1、上弦杆2、下弦杆1、下弦杆2，每個節段下的腹杆編号由拱腳向拱頂依次遞增。

根據上面所闡述的方法，我們制定了團結特大橋主橋部分的編碼體系，由于篇幅有限僅列出部分編碼。例如GSQ-SB-GQ-SY-JD1-ZPT-SXG-SXG1代表拱式橋上部結構上遊主拱圈第1節段左側片體上弦管1；GSQ-SB-GQ-SY-JD1-ZPT-FG-FG1代表拱式橋上部結構上遊主拱圈第1節段左側片體腹杆1。

編碼含義示意圖

杆件編碼體系示意圖（部分）

借助EBS編碼體系 實現協同管理

EBS編碼可以直接挂接各構築物的具體部位，直接與現場施工相關聯，基于EBS編碼體系，研發團結特大橋BIM協同管理平台。對于鋼管拱式橋而言，拱肋節段在工廠制造完成後必須進行預拼，檢驗合格後，拆分成散件用汽車運至橋位。在現場，主拱圈複拼分為片體卧拼及節段立拼，先将散件卧拼成片體，驗收合格後進行立拼成吊裝節段。現在我們已經對主拱圈的每一個建築部位即構件進行了編碼，可以及時收集工廠和現場動态數據，将收集到的數據或資料，及時上傳至我們開發的協同管理平台（PC端、Web端、手機端）。管理者可以不用去施工現場，隻需點開手機或打開電腦就能及時了解每一個構件的情況，例如屬性、成長過程（包含了杆件的生産狀态、現場照片、質檢資料、施工技術交底等資料），以及相應圖紙管理。有利于建設、監理、勘察設計和施工單位對工程施工階段的質量和進度進行監督、管理和控制，真正地實現橋梁信息化建設和數字化管理。

EBS編碼的應用

橋梁工程行業目前正處于信息化發展階段，向信息化應用化階段的過渡時期。EBS編碼作為過渡時期信息化産物之一，具備承上啟下的作用。EBS編碼體系為橋梁工程建設管理提供新的基礎概念，對提高項目管理水平起到關鍵作用。拱式橋構件EBS編碼的規範，使拱式橋工程管理各應用系統有了信息交換的統一标準，有助于避免在工程建設過程中信息的流失。

通過對鋼管拱式橋主橋部分EBS編碼的研究，并詳細闡述了EBS編碼體系的設計規則和過程，初步建立了一套拱式橋梁工程信息模型分類與編碼體系。現在，我國仍然沒有橋梁工程編碼方面的行業标準，編碼在團結特大橋上的成功應用，為拱式橋梁在後期進一步開展相關EBS編碼體系的标準、指南、規定的編制工作奠定一定的基礎，甚至，可以為今後制定國家行業标準提供一定的參考。在後續的具體應用過程中，要結合橋梁建設實際情況，按照相關編碼原則及注意事項進行科學規劃，确保為信息系統提供一套準确、唯一、有效、可行的EBS編碼。通過有效的手段将施工現場的信息及時、準确地反饋給相關信息管理平台。在施工信息化管理過程中，也可減少和避免一些工作失誤，提高管理成果的質量，可有效預防在橋梁施工中出現的不合理的情況。

建立統一信息分類和編碼體系任重而道遠，需要在不斷摸索和實踐中總結和改進。

​本文刊載 /《橋梁 · BIM視界》雜志 2020年 第1期 總第12期

作者 / 鄭鵬 闫振海 程鵬

作者單位 / 中路高科交通檢測檢驗認證有限公司

貴州橋梁建設集團有限責任公司

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