勘察设计院协同设计问题分析与研究

中铁二院工程集团有限责任公司  敖翔

专业种类多，专业协同作业频繁

根据工程项目内容的不同，需要勘察设计的内容也存在较大差别，总体而言，呈现出“涉及的专业种类较多”“专业协同作业频繁”等特点。如果勘察设计过程中缺少沟通和协调，容易导致设计冲突出现，如不同专业管道在汇总时，会出现交叉碰撞，进而直接影响到设计进度和质量。以交通轨道工程为例，除了基本的高速公路之外，铁路、高铁、隧道等不同工程类型不仅在建筑风格上存在差别，其结构功能也十分复杂，尤其是一些途经艰险山区的轨道工程，更是需要勘察设计院出动不同类型的技术人员。在城镇化进程不断加快的今天，轨道交通工程场地地貌日益复杂，常位于道路、山边坡地、涌沟、民宅、厂房及绿化带等场地内。在实际勘察过程中，可能涉及园林、交通、城管、海事、航道、水利（堤防）、电力、电信、煤气、地铁、人防、石油、供水、排水等众多专业，需要多方联系。在铁路工程项目中，需要综合考虑车站与枢纽范围内各项设布置位置、数量和能力，以及车站咽喉、调车驼峰和枢纽进出站线路疏解的构造，在这一过程中，需要加强里程丈量、平面测量、高程测量等专业相互合作，共同完成勘察工作；不同专业要及时交换数据，以保证精确程度，将相关资料整合在一起，作为设计依据。

工作周期长，设计成果批次多

大型勘察设计院开展工作时，需要面对不同的专业领域，同一地区可能需要多个专业进行交叉合作、实现协同设计。对于大型勘察设计院而言，其承包的项目多为大型或特大型项目，工程项目的整体体量大、时间跨度长，需要的技术力量较多；勘察设计必须要在施工之前完成，并为工程建设项目的全过程提供服务；设计成果需要经过层层筛选，以最大程度地降低设计风险，保证设计质量。以城市轨道交通工程项目为例，在进行勘探过程中，需要以此勘探数公里乃至数十公里的岩土情况，需要不同专业勘探人员之间的精密配合，以此保证数据精确度。同时，随着隧道长度的延长、深度的加深，设计过程中需要解决的问题难度也在逐渐增大。尤其是，不同专业之间使用的设计软件版本不同，其相关数据保存缺乏统一的标准，将直接对后续的统一应用带来严重阻碍。

设计需求变化快，修改涉及多专业

除了上述两点内容外，大型勘察设计院中的勘察设计项目还具有设计需求变化快、修改涉及多专业的特点。在勘察设计过程中，需要和业主、施工部门、政府部门等多方进行沟通协调，这些协调工作都是勘察设计工作的重要组成部分。协调过后，需要对勘察设计结果进行进一步修改，以此为后续的施工和使用奠定良好基础。根据以往勘察设计经验，工程项目在实际施工过程中经常会出现勘察设计变更问题。以城市轨道设计为例，要反复推敲地上和地下因素，优化地上建筑物以及地下管道线路，继而就会出现大量变化的勘探区域。设计亦是如此，在设计反复审核过程中，会针对可能出现的问题进行分析，对现有的设计进行修改和完善。而在修改过程中，需要各专业共同协作，以减少修改次数。例如，在市区道路下，市政管线存在并排敷设或重叠多层敷设等情况，给水、热力、燃气等管线也需要进行详细的探查，这就需要不同专业的工作人员进行多次协调，反复探测及修改探查数据，确保探查的准确性。不仅是地下勘察问题，空中电缆、通信线路的探查也要倍加注意，同样需要多专业设计人员针对不同的电线电压，对垂直和水平安全距离作出反复修改。

设计过程人工协调工作不可控

在传统的勘察设计工作中，所有的协调工作由相应的组织架构来完成，其中大部分工作需要人工来协调，整个过程存在的风险较多，质量无法保证。一是勘察设计的项目文件大部分存储于个人电脑，文件较为分散，难以形成一个较为系统、完善的项目文件。不仅如此，每位勘察设计人员之间的习惯各不相同，多专业协调过程中效率较低、成本较高，极易出现一些问题，还会出现返工现象；二是工程项目未来使用的安全性，需要建立在勘察设计数据基础之上，一旦数据不准确或设计不合理，不仅会导致施工成本增加，还会降低工程效率，增大工程项目风险；三是勘察设计最终成果需要经过业主、施工单位、不同部门领导和专业人员反复讨论分析后确定，整体流程较为复杂，耗费时间较多，必须引起高度重视。

设计知识和经验较为分散

勘察设计项目中产生的文件和数据具有巨大的价值，包括项目规划路线、项目基本信息等，都可以作为未来大数据分析的主要内容。但受多方面因素影响，这些数据较为分散，无法统一汇聚成有价值的数据信息，继而出现数据长期“沉睡”问题。不仅如此，设计师文件也较为分散，勘察设计院无法在第一时间获取到最完整的项目文件，单独信息文件的复用率较低，项目知识文件的价值大大降低。项目文件是勘察设计人员知识和经验的集中体现，如若分散存储，不仅不利于信息共享，也会给设计工作带来影响。

缺少专业集中化的协同设计工具

目前，大型勘察设计院虽然拥有专业化、标准化的文件，但缺少专业集中化的协同设计工具，无法使不同专业的工具在同一平台环境下完成工作。每名勘察设计人员都有自己的工作习惯，不仅会给多专业协同发展带来障碍，甚至导致勘察设计成本增加。不同专业之间的数据参数转换过程非常复杂，如在一张设计图中不同设计师在标准图框、比例以及标线等细节上存在差异，一些细微的误差都会对最终成果造成负面影响。专业集中化的协同设计工具的缺失，不仅会影响项目文件的后续应用，还会给文件归档和电子文件验证造成阻碍，数据一致性无法保证。不仅如此，目前勘察设计院普遍缺少统一的设计平台。由上可知，不同勘察人员之间使用的软件各不相同，在设计上也存在这样的问题，设计人员分开设计，最终导入到一个系统中，需要面对的修改量较大。在后续的统一设计中，可能还会面临多次切换的问题，加上一些软件的兼容性较差，极有可能导致一些设计问题无法被及时发现，出现设计数据失真等现象。

了解自身需求

在实际勘察设计过程中，必然会遇到各种问题，其中不仅包括技术问题，还会涉及到一些管理问题，如中期建设、后期运营维护等。因此，在大型勘察设计院协同设计过程中，要从自身需求出发，制定出科学的发展战略规划。大型勘察设计院要编制出符合实际需求的发展战略规划，以此加快该技术在项目中的协同应用。以某工程勘察与基坑支护设计的工作项目为例，该建筑项目面积较大，地下室和过江隧道为2至4层，开挖深度达6.7m至23.3m。该地区地质条件极为复杂，存在较大的施工风险。在此情况下，项目工程设计师要充分利用协同设计技术，融入全生命周期管理理念，对项目工程进行全面详细分析，分析项目施工所在地区的特点，建立模型、构建数据库，最终实现真正意义上的协同设计，而不仅仅是协作。

制定相应标准制度

总体而言，当前传统的勘察设计方案并未真正考虑工程项目本身，二者处于相互分离的状态。这样的做法，势必将给项目实际施工带来直接影响。要有效解决上述问题，就必须要落实协同设计。

现阶段，协同设计软件平台众多，但缺少统一标准制度，软件体系不够健全，不能够完全覆盖建设工程项目的每个领域，在实际应用中还存在诸多障碍。对此，大型勘察设计院要有针对性地制定具体可行的制度，国家也要出台相应的激励政策，鼓励各大型勘察设计院积极研发应用协同设计技术。各大型勘察设计院可以出台相应的标准制度，引导有关人员主动投入到协同设计技术开发和应用中去。

新时期，信息科学技术不断发展，空间数据技术、地质信息统计技术、工程项目建模技术等也都在建筑工程项目中得到广泛应用，在工程勘察设计中要充分利用这些先进技术，实现勘察工作和方案设计的有机融合，以此达到优化设计的目的。

对于工程勘察设计行业，自动化、专业化、系统化将是其未来主要的发展方向。著名勘察专家彭卫平带领他的勘探团队，基于广州地区的地层实际情况，收集了约30万个钻孔资料，开发出了一套工程地质信息系统，保证每一个勘察团队都可以从整体上把握区域地质特性。同时，他们利用大数据和信息化技术，建立了大型勘察设计院协同设计工作平台，真正实现了勘察设计工作的协同发展，为工程项目设计建设奠定了良好的基础。

建立协同设计体系

在勘察设计工作过程中，确定具体协同设计解决方案至关重要，是保证勘察流程科学合理、稳定落实的关键。例如，室外勘察是工程项目勘察设计工作的重要组成部分，直接影响最终的勘察信息质量。在进行室外勘察过程中，要基于数据库和互联网等技术，构建协同勘察设计系统平台，以有序开展专业化的勘察设计工作。

目前，可供大型勘察设计院采用的协同勘察设计系统平台较少，大型勘察设计院要根据自身的情况，与相关企业开展合作，共同研发高质量的协同平台。以勘探点为例，在实际应用过程中，要充分考虑该勘探点的功能、场地以及岩层条件、样品等，科学选择具体的协同勘察设计系统平台。

在大型勘察设计院协同设计优化中，勘察设计人员作为核心参与者，提高其专业水平也非常重要，尤其是在信息化时代，大型勘察设计院的每名工作人员都必须拥有丰富的专业知识和设备操作能力，及时解决工作过程中出现的复杂问题。

以某勘察设计协同平台为例，其利用SSL技术、P2P技术、多线程技术，不仅实现了多人同时对同一项目进行任务的分解和变更、设计图纸的加密传输，对项目勘察设计计划模板进行管理，还实现了对设计文件审签流程的动态管理。不仅如此，质量表单在勘察的过程中，能够灵活增加页面，在winsock和多线程技术的辅助下，数据传输速度明显提高。

从功能上看，该协同设计平台具有以下几个特点：一是提供互提资料、参考资料、设计文件模版及设计过程中的有关资料的集中管理和共享；二是设计文件签署流程的灵活定义；三是自动记录设计文件在流转过程中的处理信息；四是设计文件版本的自动产生及管理；五是设计复核卡片、审核卡片的在线填写；六是项目状态信息向相关人员实时发布；七是设计文件的在线批注；八是状态报告和问题报告的管理。

创新管理思路，建立现代化科学管理模式

近年来，随着国家基础设施建设的不断发展，勘察设计业务不断增加，勘察设计企业规模也随之壮大，出现了众多大型勘察设计院。勘察设计行业属于技术密集型、智力密集型行业，在实际工作过程中，需要开展大量系统性、复杂性的组织工作和沟通协调工作。《G20数字经济发展与合作倡议》及《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》均指出：要利用互联网促进传统行业。协同设计平台的出现，可以为大型勘察设计院提供更好的管理平台，有利于充分发挥信息技术的作用，推动科学管理模式实现全面发展。借助协同设计平台，使设计平台和项目管理平台实现无缝对接、覆盖勘察设计的各个流程，设计人员可以及时查看项目过程中的各个文件，有助于高质量、高效率地完成设计工作。

优化工作模式，便于设计人员协同生产

对于大型勘察设计院而言，基于标准化的工作流程，高质量落实协同设计，可以切实提高整体工作效率和整体设计质量。不仅如此，协同设计的发展和应用，可有效减少设计人员的重复工作量，实现人力资源效能的最大化。协同平台有助于实现一体化管理，通过技术手段，让项目内的各个专业进行设计工作；利用平台可以更好地进行校对纠错，真正实现齐头并进、协同合作。

提升工作效率，助力公司提质增效

大型勘察设计院协同设计，是工程勘察工作中不可忽视的部分。协同设计工作系统的优劣会对勘察设计结果造成最为直接的影响，也是保证勘察质量的核心与关键。勘察设计工作本身难度较大、所处环境较为复杂、工程覆盖面广、周期相对较长，在实际工作中必须要给予足够重视。借助协同设计平台，可以有效解决项目管理中的业务问题，使工作效率得到真正提高。协同设计平台可以实现二维设计文件和三维设计模型中的批量出图、电子标签等，协同设计软件中囊括了标准、应用软件、平台以及关系管理等要素，有利于简化工作流程，实现高效线上沟通、节约时间、提高效率。

促进设计成果的沉淀与知识的复用

大型勘察设计院涉及的专业较多、工作量较大，同时也会产生大量的设计成果。协同设计平台可以保留每个项目的设计文件，实现软件版本和设计环境的最大程度统一，实现设计成果的沉淀与知识的复用，为后续其他项目打下良好的基础。无论是大型勘察设计院还是勘察设计人员，都将会享受到信息技术平台带来的福利。