Luận văn thạc sĩ Quản lý xây dựng: Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong công tác quản lý và giám sát tiến độ xây dựng

Mô hình ứng dung GIS trong quản lý dự an là mô hình sử dụng hình anh 3D trong GIS kết hợp với một bảng tiến độ trong MS Project nhằm hiến thị hình ảnh trực quan quá trình thi công của mộ

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Trang 2

Công trình được hoàn thành tại:

Trường Đại Học Bách Khoa - Đại Học Quốc Gia TP HCMCán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHAM HỎNG LUẬN

Luận văn được bảo vệ tại:

Trường Đại Học Bách Khoa - Đại Học Quốc Gia TP HCM

Ngày Tháng Năm 2014

Thành phân hội đồng đánh giá luận văn thạc sỹ bao gồm:

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

Trang 3

TRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMPHÒNG ĐÀO TẠO SDH ĐỘC LẬP - TỰ DO — HẠNH PHÚC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸHọ và tên: NGUYÊN THÀNH ĐẠT MSHV: 10080274

Ngày sinh: 22/08/1986 Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Công nghệ và Quản lý Xây Dựng Mã ngành: 60 58 90

I TÊN ĐÈ TÀI:UNG DUNG HE THONG THONG TIN DIA LY (GIS) TRONG CONG TACQUAN LY VA GIAM SAT TIEN DO XAY DUNG

Il NHIEM VU VÀ NOI DUNG:Chuong 1: Mo dau

Chương 2: Tổng quan.Chương 3: Cơ sở lý thuyết

Chương 4: Phạm vi và phương pháp nghiên cứu.

Chương 5: Ứng dụng thử nghiệmChương 6: Kết luận - kiến nghịIH NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/01/2014.IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: 20/06/2014.v CÁN BO HUONG DÂN: PGS.TS PHAM HỎNG LUAN

Tp.HCM, Ngày tháng năm

CÁN BỘ HƯỚNG DÂN CHỦ NHIỆM TRƯỞNG KHOA

BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS Phạm Hồng Luân TS Lương Đức Long TS Nguyễn Minh Tâm

Trang 4

LOI CAM ON

CC šŠ 2k)

Trong quá trình hoàn thành luận văn này tôi đã nhận được rất nhiều sự độngviên, giúp đỡ cả về vật chất lẫn tinh thần của các quý thầy cô, gia đình, đồng nghiệpvà bạn bè Đặc biệt là công lao to lớn của các thầy cô trong ban giảng dạy chươngtrình cao học ngành Công Nghệ và Quản Lý Xây Dựng Các thầy cô đã truyền đạtnhững kiến thức quý báu giúp tôi hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này

Xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thay PGS.TS PHAM HONG LUAN,người đã tận tình hướng dẫn, đưa ra hướng nghiên cứu cụ thể, hỗ trợ nhiều tài liệuvà kién thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu, đặc biệt làtrong thời gian làm luận văn nay Thay đã giúp cho tôi hiểu rõ trách nhiệm của mộtngười làm nghiên cứu khoa học, góp phần hoàn thiện và phát triển ngành Công

nghệ và quản lý xây dựng ở nước ta.Cuôỗi cùng, xin cám ơn gia đình, bạn bè và đông nghiệp đã luôn luôn độngviên, giúp đỡ quan tâm đến tôi trong suôt thời gian vừa qua.

TP Hô Chí Minh, Ngày Tháng Nam.2014

NGUYEN THÀNH ĐẠT

Trang 5

TÓM TATHiện nay việc quản lý tiến độ xây dựng bang các phần mềm quản lý tién độ như MS

Project, Primavela., két hợp với các ban vẽ CAD 2D là chủ yếu Với phương thức

này, việc theo doi tình hình thực tế thi công tại công trường khó đạt được sự sát saođối với tất cả các bên liên quan Hình ảnh mô phỏng của một quá trình xây dựng cóthé giúp cho người | p kế hoạch có một cái nhìn trực quan hơn về quá trình thi côngmột dự án cũng như sự phối hợp giữa các bên liên quan trong cùng một dự án

Mô hình ứng dung GIS trong quản lý dự an là mô hình sử dụng hình anh 3D trong

GIS kết hợp với một bảng tiến độ trong MS Project nhằm hiến thị hình ảnh trực

quan quá trình thi công của một dự án xây dựng.

Nghiên cứu nhằm xây dựng một mô hình giám sát, quản lý tiễn độ với GIS và MSProject Hình ảnh 3D trong GIS được liên kết với bảng tiến độ nhờ vào một công cục pnh t tiễn độ được viết bằng ngôn ngữ | p trình C# Nghiên cứu cũng sử dụng ápdụng mô hình này cho một trường hợp cụ thé dé chỉ ra những thu n lợi và khó khăntrong việc áp dụng mô hình ra ngoài thực tế công trình

ABSTRACTUsing MS Project or Primavera software combined with 2D drawings in projectmonitoring is commonly With this method, the construction monitoring at site isdifficult to get achievement for all stakeholders Visual simulation of a constructioncan help the project manager with an look at the construction process of a project aswell as the coordination between the parties involved in the same project.

GIS applications in project management used a 3D visual combined with a schedulein MS Project software to visually display the construction process of a constructionproject.

The study aims to build a model to monitor and manage the construction schedulewith GIS and MS Project 3D visual in GIS is linked to schedule in MS Projectusing a schedule updating tool is written in C # programming language The study

Trang 6

also used this model in a particular construction progress to point out the advantagesand difficulties in the applicating the model in actual project.

Trang 7

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.Các sô liệu, kêt quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai

công bố trong bat kỳ công trình nào khác

Tác giả

NGUYÊN THÀNH ĐẠT

Trang 8

LUẬN VĂN THẠC SỸ GVHD: PGS.TS PHAM HONG LUAN

MUC LUC

0:10/9)19810Ẻ/06)7100777 11.1 TONG QUAN VE NOI DUNG NGHIEN CUU VA CO SO HINH THANH DE

TÃÀI: c0 Q00 H10 ng HH TH TH TH HH TH TH TH ch Tu cu ĐH c0 cu cà ]

1.1.1 TINH HINH NGÀNH XÂY DUNG TẠI VIET NAM Qu cceeseceececcesceseeceeceeees |1.1.2 TINH HÌNH QUAN LÝ DỰ ÁN Ở VIỆT NAM c sc se kscsxsskseeske 31.1.3 CƠ SỞ HÌNH THÀNH DE TAL - +52 S252 2E 2E S25 2E 12121 E1 Ervrkreeo 31.2 MỤC TIEU NGHIÊN CỨPU G- 6 6E E9E E513 S1 5195 91 9E SE vn rkp 41.3 ĐÓNG GÓP DỰ KIÊN CUA NGHIÊN CỨU - +22 2 +£+*+*£££z£z£zezezzcx2 40:10/9)190219)019)0.)0757 7 6

2.1 SỰ CÀN THIẾT SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ 4D CAD VÀO QUẢN LÝ DỰ ÁNXÂY DỰNG Q.2 TH TH TH TH TH TH TH HT TH HT TH ngư sư n 62.2 UNG DUNG GIS TRONG QUAN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG 7

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LY THHUY ÉT 5-5-5° 5< 5° << 9s £S£ S4 2EsEs£sSeEeEeEsesesesee 10

3.1 UNG DỤNG 4D CAID - 2G x12 21 91 1195153 11 1193111 1T ng ng ngơ 103.2 HE THONG THONG TIN DIA LY (GIS) cccecccceccscessecescecsesseceeceeceeseccaceevesaeeees 103.3 GÓI PHAN MEM ARCGIS wiceccccccccccccsssscscscssssssssescscscscecscscscscscscsssesesesevevececsnsesees 12

3.3.1 ARCMAP occccccccccscssssssescsescscscscssscscsescsesessssssssscssevscscscscsescsssessssssssaceceesesees 123.3.2 ARCSCENE woececcccscsccesssssssssescscscscsescscscscsesessssssvsscsssvscscscscscscsesesessssssavececaeses 13

3.3.3 CAC TINH NANG TRONG GIS woecccccecccccscesescscscessescecsessssssssssesessseseesees 133.3.3.1 HOP NHẤT CAC DOI TUONG ccc ceccececcecsssescecceccssceesecvscescescessacenees 133.3.3.2 KET HOP CAC DOI TƯỢNG (Merge) cccccccceeccssssescscsesessssscsesesseeeeees 143.3.3.3 LIEN HỢP CAC DOI TUONG (Union) eeeeeecceccescececceeceesecsscesceeeacenees 143.3.3.3 KET HOP DU LIEU DANG BANG (Join) .- 5s 5s s se se csessesee 153.3.3.4 TẠO DO DAY CHO DOI TƯỢNG 3D (Extrusion) c s5 55555: 163.4 TIEN DO XÂY DỰNG - G1 S1 SH 21H HT TH HT ng ngơ l6

HVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT — MSHV:10080274

Trang 9

LUẬN VĂN THẠC SỸ GVHD: PGS.TS PHAM HONG LUAN3.4.1 TIEN ĐỘ THI CONG XÂY DỰNG k1 E SE x2 kg seg l63.4.2 TIEN ĐỘ NGANG - G1 2 H1 HT TH TH TT gu HT TH net 173.4.3 PHƯƠNG PHAP DUONG GANG (CRITICAL PATH METHOD) 183.4.4 PHƯƠNG PHAP DUONG CAN BANG (LINE OF BALANCE) 203.5 HE THONG KIEM SOÁT TIEN ĐỘ VỚI GIS G2 S5 S323 SE sec: 21CHƯƠNG 4: PHAM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5 234.1 PHAM VI NGHIÊN CỨU G- Gv E818 98 5895653 9195151 11 HE g1 ng vi 234.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ¿ ¿+ E222 SE E321 EEE2ESEEEEEEEEErxrxrrcee 234.2.1 LAP BANG PHAN CHIA CONG VIỆỆC c- G121 k2 SE sex 254.2.2 XÂY DUNG MÔ HÌNH 3D TRONG GIS G22 SE EsEsEskseesees 264.2.2.1 CHUYEN BANG VE 2D SANG ĐỊNH DẠNG HÌNH ANH 2D 264.2.2.2 TẠO MO HINH 3D CHO CÁC LỚP DU LIEU HÌNH ANH 2D 294.2.3 XÂY DUNG TIEN DO, GAN TAI NGUYEN TRONG MS PROJECT 334.2.3.1 XÂY DUNG BANG TIEN ĐỘ THI CONG wu cccececececcececceceececeececeeceeens 334.2.3.2 GAN TÀI NGUYEN UNG VOI TUNG CONG TAC - 344.2.3.3 TOLUU HÓA TÀI NGUYEN SU DUNG Wu ceccececsecsesesceecesseessseeseeeeeeees 354.2.4 CAP NHAT TIEN DO, LIEN KET MO HINH 3D VOI BANG TIEN DO XAY

DUNG cicccecccccccecscscssssssssssescscscscsescsesescsssessvsvsssvsscsescscscsssesessssssssescecsvscsesssseeassssssvess 36

4.2.5 XÂY DUNG MO HÌNH 4D ceeccccccccescccecceceesececcsceessceevsceacsesecscearsceaceevacensaes 38CHƯƠNG V: UNG DỤNG THU NGHIỆM 5-5-5- 5 5555 se sesssssssssseseseses 395.1 TONG QUAN CONG TRÌNH NGHIÊN CỨU -5- 2525252 c2£2£z£z£zescee 395.2 TAO BANG PHAN CHIA CONG VIỆC -.- SG c2 k S12 SE rseserrkd 405.2 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH -i- G22 k1 SE sseserrkd 445.3 XÂY DUNG BANG TIEN ĐỘ GAN TÀI NGUYEN CHO TUNG CONG TÁC 475.4 TOI UU HÓA TÀI NGUYEN SỬ DUNG Wn ccceccesceccesecceececsecescecceccsececeecessecensees 505.5 CHẠY CAP NHẬT TIEN DO VA TÍCH HOP VỚI HINH ANH 3D 52CHƯƠNG VI: KET LUẬN — KIÊN NGHỊ, 2< < s5 << se Ssseseessssese 6018.35000721 60

Trang 10

LUẬN VĂN THẠC SỸ GVHD: PGS.TS PHAM HONG LUAN6.2 KIÊN NGHỊ - c2 E3 919125191 91 31 1 11 9 E19 90 11 0191111 ng HH gi 62

PHU LUC 90.027 6332180098: Ô 873210800 921252 104

TÀI LIEU THAM KH ÁOO - 2 < 2 2 E9 #299559 se 111

LY LICH TRICH NGANG

HVTH: NGUYÊN THANH DAT — MSHV:10080274

Trang 11

CAC KI HIEU VIET TAT

KÍ HIỆU GIẢI NGHĨAGIS Geographic Information System — Hệ thống thông tin địa lýBĐS Bất động sản

MS Project Microsoft Project

CAD Computer-aided design — Phần mềm hỗ trợ thiết kế và vẽ trên máy tínhPMS-GIS Progress Monitoring System vith Geographic Information System - Hệ thống giám sát

tiên độ với GISCPM Critacal Path Method — Phương pháp đường tới hạn

LoB Line Of Balance — Biểu đồ đường cân bằngESRI Environmental Systems Research Institute - Viện Nghiên Cứu Hệ Thống Môi TrườngWBS Work Breakdown Structure — BAng phân chia công việc

Trang 12

DANH MUC HINH ANH

STT TEN TRANGHinh 3.1 Hệ thong GIS 10

Hinh 3.2 Dữ liệu roi rac va liên tục 11

Hinh 3.3 Thanh phan dữ liệu của 1 đối tojong 12

Hình 3.4 Tính năng Dissolve 13

Hinh 3.5 Tinh nang Merge 14

Hinh 3.6 Tinh nang Union 14

Hinh 3.7 Các mối quan hệ của dữ liệu 15Hình 3.8 Mô hình một đối tojong l6Hình 3.9 Tiến độ ngang 18Hinh 3.10 Tiến độ mạng 19Hinh 3.11 Tiến độ LoB 20Hình 3.12 Quy trình xây dựng mô hình giám sát tiến độ với GIS 22

Hình 4.1 Quy trình xây dựng mô hình 24

Hình 4.2 cau trúc phân chia công việc 25

Trang 13

DANH MUC HINH ANH

STT TEN TRANGHinh 4.3 Lớp layer các cau kiện trong CAD 26Hinh 4.4 Bang dữ liệu thô các cau kiện trong GIS 27Hình 4.5 Bảng dữ liệu các cầu kiện trong GIS sau khi đã biên tập 28

Hình 4.6 Mô hình 3D trong GIS (ArcScene) 30

Hình 4.7 Bảng cau kiện móng 31HINH 4.8 Bang cau kién san 31Hinh 4.9 Bang cầu kiện cột vách 32Hình 4.10 Bảng cấu kiện cầu thang 32Hinh4.11 Bảng tiến độ thi công xây dựng 33

Hình 4.12 Gan tài nguyên trong MS Project 34

Hình 4.13 Hộp thoại Resource Leveling 35

Hình 4.14 Bảng tiến độ trong MS Project 37Hình 4.15 Tiến độ được nạp vào ứng dụng cập nhật 37

Hình 4.16 Mô hình mồ phỏng 4D 38

HVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT - MSHV:10080274

Trang 14

DANH MUC HINH ANH

STT TEN TRANG

Hinh 5.1 Mặt đứng công trình 39

Hình 5.2 Mặt bằng tầng điển hình 39Hình 5.3 Sơ đồ phân chia công việc 40Hình 5.3a Cau kiện móng AlHinh 5.3b Câu kiện sàn ham 4IHình 5.3c Câu kiện sàn trệt 42Hình 5.3d Cau kiện sàn 2 42Hình 5.3e Câu kiện sàn 3 43Hình 5.3f Câu kiện sàn điển hình 43

Hình 5.3g Hệ trục công trình 4

Hình 5.3 Mô hình 3D xây dựng trong GIS 45

Hình 5.4 Bảng tiến độ thi công xây dựng 47Hinh 5.5 Trạng thái tài nguyên nhân công và tiễn độ toàn dự án 50Hình 5.6 | Trang thái tài nguyên nhân công và tién độ toàn dự án sau tối ưu 51

Trang 15

DANH MUC HINH ANH

STT TEN TRANGHinh 5.7 Giao điện ứng dụng cap nhật tiễn độ vào GIS 53Hình 5.8 Ứng dụng chạy cập nhật tiễn độ 57

Hình 5.9 Hình ảnh 3D hiện thị các cong việc dojgc thực hiện theo tiên độ 58

đền ngày 19/05/2014

Tiến độ ngày 21/12/2014, kí hiệu màu sắc tương tự 59

Tiến độ ngày 04/05/2015 59

Trang 16

DANH MUC BANG BIEU

Bang 5.1 Dit liệu dang bang của mô hình 3D 46

Bang 5.2 Kết qua gan tài nguyên cho từng công tác trong dự án 46Bảng 5.3 Thông tin cập nhật xuất qua Excel 34

HVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT MSHV:10080274

Trang 17

LUẬN VĂN THẠC SỸ | GVHD:PGS.TS PHAM HỎNG LUAN

CHUONG I: MO DAU

1.1 TONG QUAN VE NỘI DUNG NGHIÊN CUU VA CƠ SO HÌNH

THANH DE TAI:1.1.1 TINH HINH NGANH XÂY DUNG TẠI VIET NAM:Trong mudi năm 2001-2010, nền kinh tế nước ta tiếp tục vận hành theo mô hìnhtăng trưởng chủ yếu dựa vào vốn đầu tư Vốn đầu tư trở thành một trong những yếutố đầu vào có vai trò quyết định đối với sự phát triển kinh tế và giải quyết các vẫnđề xã hội Tính chung 10 năm, tong số vốn đầu tư thực hiện theo giá thực tế đạt4336.6 nghìn ty đồng trong đó khu vực kinh tế Nhà nước thực hiện 1840,7 nghìn tỷđồng, chiếm 42,5%; khu vực kinh tế ngoài Nhà nước 1519.0 nghìn ty đồng, chiếm35%; khu vực có vốn đầu tư nước ngoài 976,9 nghìn tỷ đồng, chiếm 22,5% Trongtong số vốn dau tư mười năm 2001-2010 tính theo giá thực tế với 4336,6 nghìn tỷđồng nêu trên, đầu tư vào khu vực công nghiệp và xây dựng là 1792,9 nghìn tỷ

đồng, chiém 41,4% Nếu tính theo giá so sánh 1994, thì số vốn đầu tư vào khu vực

công nghiệp và xây dựng năm 2010 là 162079 tỷ đồng, gấp 3,5 lần so với năm2001, bình quân mỗi năm tăng 13,6%

Tuy nhiên, cuộc khủng hoảng kinh tế toàn cầu bắt đầu từ năm 2008, làm chao đảothế giới suốt nửa thập kỷ qua, bối cảnh này khiến kinh tế Việt Nam ngày càng khókhăn và chưa thể thoát khỏi đáy suy thoái Kéo theo đó, tình hình ngành xây dựngViệt Nam cũng gặp rất nhiều khó khăn

Theo số liệu thống kê của Bộ Xây dựng, năm 2012 có khoảng 2600 đơn vị thuộcngành xây dựng & kinh doanh BĐS ngừng hoạt động và giải thể, trong đó 81% làdoanh nghiệp xây dựng còn lại là kinh doanh bat động sản Trong tổng số 55.870

doanh nghiệp xây dựng và kinh doanh BĐS có 37.197 đơn vị kinh doanh có lãi,

17.000 đơn vị bị lỗ.HVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT — MSHV:10080274

Trang 18

LUẬN VĂN THẠC SỸ 2 GVHD:PGS.TS PHAM HÔNG LUANHiện nay ngành xây dựng Việt Nam đang có dấu hiệu phục hồi theo thống kê củabộ xây dựng tổng số doanh nghiệp ngành xây dựng đang hoạt động năm 2012 tănghơn 10.500 doanh nghiệp so với năm 2011, số doanh nghiệp đăng ký thành lập mớilà 15.925 doanh nghiệp, tăng 22% so với năm 2011, số doanh nghiệp kinh doanh cólãi Cùng với đó, vốn đầu tư cho ngành xây dựng cũng bắt đầu tăng Theo tổng cụcthống kê, giai đoạn từ năm 2005 — 2011 vốn đầu tư vào ngành xây dựng tăng từ12.292 tỷ đồng lên 43.454 ty đồng, hơn 350% Chi trong 2 năm 2008 và 2009, doảnh hưởng từ khủng hoảng kinh tế, tốc độ tăng vốn đầu tư vào ngành xây dựng bịchững lại nhưng sau đó tiếp tục tăng.

450004000035000300002500020000150001000050000

2008200920102011

HVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT MSHV:10080274

Trang 19

LUẬN VĂN THẠC SỸ 3 GVHD:PGS.TS PHAM HÔNG LUANTình hình ngành xây dựng hiện nay rất khó khăn, tuy nhiên với một đất nước đangtrên đà phát triển về kinh tế xã hội và cơ sở vật chất, không thể phủ nhận được tiềmnăng to lớn của nó Vì vậy, việc cải tiến, ứng dụng công nghệ trong thiết kế, hoạchđịnh, quản lý, giám sát là cần thiết để từng bước nâng cao chất lượng của ngànhXây Dựng Việt Nam cạnh tranh với ngành xây dựng ở các nước tiên tiến.

1.1.2 TINH HINH QUAN LÝ DỰ ÁN Ở VIỆT NAM:Quản lý dự án là việc ứng dụng công cụ, kiến thức và kỹ thuật để định nghĩa, lập kếhoạch, triển khai, tổ chức, kiểm soát và kết thúc dự án Đó là những công việc phứctạp đòi hỏi người quản lý dự án phải có kiến thức sâu rộng, có kinh nghiệm thực tẾ,

năm bắt tình hình dự án để dưa ra các quyết định nhằm đảm bảo cho dự án đạt được

các mục tiêu ban đầu đã đưa ra, giảm thiểu tối đa các phát sinh, thất thoát.Thực tế ngành quản lý dự án của Việt Nam hiện nay còn nhiều yếu kém, thiếuchuyên nghiệp, chưa đủ năng lực dé quản lý tốt một dự án có quy mô vì vậy tìnhtrạng thất thoát, dự án trễ tiến độ, vượt chi phí nhưng không đảm bảo chất lượngcông trình là một thực trạng xảy ra thường xuyên Khắc phục những yếu kém trênđòi hỏi việc đối mới tư duy quản lý, ứng dụng khoa học kỹ thuật dé nâng cao nănglực quản lý nhằm đáp ứng nhu cầu của ngành xây dựng là cần thiết

1.1.3 CƠ SỞ HÌNH THÀNH DE TÀI:

Việc quản lý tiến độ xây dựng bang các phần mềm quản lý tiến độ như MS Project,Primavela, kết hợp với các bản vẽ CAD 2D hiện nay là chủ yếu Với phương thứcnày, việc theo dõi tình hình thực tế thi công tại công trường khó đạt được sự sát sao

đôi với tat cả các bên liên quan.Ap lực gia tăng đê rút ngăn thời gian bàn giao dự án, tập quán mua săm mới, và sựphức tạp ngày càng tăng của các dự án xây dựng hiện nay đã dan dén sự gia tăng sô

lượng các công cụ lập kế hoạch và tiễn độ trên máy tính (Retik 1997).HVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT — MSHV:10080274

Trang 20

LUẬN VĂN THẠC SỸ 4 GVHD:PGS.TS PHAM HỎNG LUANHình anh mô phỏng của một quá trình xây dựng có thé giúp người lập kế hoạch cómột góc nhìn tốt hơn về một dự án qua đó có thé đánh giá dự án một cách tong thétrong quá trình lập kế hoạch Hon nữa, trong dự án lớn, một sự mô tả trực quan củatiến trình xây dựng có thé được mở rộng để không chỉ giám sát quá trình xây dựngchính nó, mà còn ở tất cả các hoạt động phụ trợ bao gồm kế hoạch công trường vàthiết bị (Kamat và Martinez 2002).

PMS-GIS (Hệ thông giám sát tiễn độ với GIS) là một hệ thống được phát triển bởi

Poku và Arditi (2006) sử dụng ArcViewGIS, Primavera Project Planner (P3) và

AutoCAD để hỗ trợ quản lý xây dựng trong việc kiểm soát và giám sát tiễn độ xâydựng PMS-GIS hiển thị tiến độ và trình tự của công trình xây dựng trong định dạnghình ảnh với màu sắc và các nhãn khác nhau trong không gian ba chiều, và đồng bộhóa nó với một bảng tiễn độ công việc Hình thức trình bày dự kiến sẽ giúp tất cảcác bên tham gia vào một dự án xây dựng hình dung sự tiễn triển một cách tự nhiên,do đó giảm thiểu sự chậm trễ và vượt chi phí Ngoài việc giám sát tiến độ, hệ thôngcũng có thể được mở rộng để theo dõi số lượng vật liệu, chi phí va nguon luc

(David Arditi 12-2010).

Việc quan lý dự án xây dựng một cách có hiệu qua là nhiệm vu khó khăn đối vớingười quản lý dự án Vì thế, năm bắt một cách trực quan các quá trình xây dựng sẽgiúp người quản lý dự án kiểm soát tốt tiễn trình xây dựng và đưa ra những giảipháp kịp thời để đảm bảo tiễn độ thực hiện dự án Thông tin về dự án cung cấp tớicác nhà quản lý dưới dạng hình ảnh là một hình thức tốt nhất

1.2 MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU:Trên thế giới, việc sử dụng công nghệ 4D CAD cũng như tích hợp GIS trong quảnlý dự án xây dựng đã được áp dụng từ nhiều năm nay tuy nhiên số lượng các nghiêncứu để ứng dụng công nghệ này vào lĩnh vực quản lý dự án ở Việt nam hiện tại rấtít Vì vậy nham chứng minh lợi ích của việc tích hop GIS vào trong quan lý dự ánHVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT — MSHV:10080274

Trang 21

LUẬN VĂN THẠC SỸ 5 GVHD:PGS.TS PHAM HÔNG LUANxây dựng để kiểm soát tiến trình xây dựng thông qua hình ảnh không gian 3 chiêu.nghiên cứu này có mục tiêu cụ thể như sau:

e Tìm hiểu việc lập hệ thống giám sát tiễn độ với GISeXây dung hệ thống băng cách sử dụng các gói phần mém: AutoCAD,ArcviewGIS, MS Project với sự hỗ trợ của Visio Studio Qua đó đưa ra các lợi íchcủa mô hình đồng thời phát hiện mặt hạn chế của nó thông qua một nghiên cứu cụthể

e Dánh giá hiệu quả của việc áp dụng mô hình trong công tác quản lý dự án.

13 ĐÓNG GÓP DỰ KIÊN CUA NGHIÊN CỨU:

e Nghiên cứu giới thiệu đến chủ đầu tư, nhà thầu, các đơn vị quản lý dự án mộtphương pháp giám sát tiễn độ dự án băng hình ảnh đỗ họa 3D bên cạnh tiễn độ xâydựng bang cách sử dụng GIS, CAD, và phần mém quan lý dự án

e Chỉ ra các thuận lợi của phương pháp này so với mô hình 4D CAD để chủ đầu tư,nhà thâu thi công và các đơn vị quản lý dự án sẽ có những cân nhắc khi sử dụng các

mồ hình.

Trang 22

LUẬN VĂN THẠC SỸ 6 GVHD:PGS.TS PHAM HÔNG LUAN

CHUONG II: TONG QUAN

2.1 SU CAN THIET SU DUNG CONG NGHỆ 4D CAD VÀO QUAN LY

trực tiếp tại công trường dé nam bat tiến độ công việc va quyết định trình tự của

công việc, và đôi khi bị nhầm lẫn về những công tác can làm kế tiếp hay chưa nhìnra được những công tác cần được thay đổi dé phù hợp trong tổng thé các hạng mụcmà kéo theo các phát sinh về thời gian và chi phí cho sự thay đổi này Các khoảnphát sinh này thường rất lớn, ảnh hưởng đến tiến độ chung của cả dự án

Hiện nay viéc dùng biểu đồ ngang và phương pháp đường găng dé lập kế hoạch vàquản lý một dự án là phố biến Nhược điểm của nó là người lập kế hoạch và quản lýphải dùng kinh nghiệm để hình dung trình tự thực hiện các công tác qua đó xâydựng bảng tiễn độ công việc Các nhà hoạch định khó so sánh giữa nhiều lựa chọncho các phương án thi công một cách trực quan trong quá trình lên kế hoạch,

Nỗ lực nghiên cứu để kết hợp hình ảnh trực quan vào quá trình lập kế hoạch vàkiếm soát tiến độ dự án đã được thúc đây bởi sự that bại của kỹ thuật truyền thongnhư biểu đỗ thanh và phương pháp đường găng CPM nhăm cung cấp thông tin liênquan đến các khía cạnh không gian cua một dự án xây dựng (Koo va Fischer 2000)Retik (1997) ghi nhận rang hình ảnh mô phỏng của một quá trình xây dựng có théhỗ trợ một người lập kế hoạch nhận thức tốt hơn về một dự án cũng như trong việclồng ghép các hoạt động của các bên khác nhau trong quá trình lập kế hoạch

Trang 23

LUẬN VĂN THẠC SỸ 7 GVHD:PGS.TS PHAM HỎNG LUANAD CAD là một khái niệm kết hợp một mô hình hướng đối tượng của hình anh 3chiều với thời gian 4D CAD là thông tin dạng hình ảnh nên việc năm bắt và hiểuthông tin đối với người tiếp nhận là dé dàng hơn so với phương pháp truyền thôngnhư là sử dụng các bản vẽ 2D và bảng tiến độ để quản lý các dự án xây dựng.4D CAD là một mô hình thích hợp tạo ra các hình dung về mặt hình ảnh trong công

việc xây dựng Việc sử dung mo hình 4D cho ta một cách nhìn trực quan cua qua

trình xây dựng hơn so với bản vẽ 2D truyền thống kết hợp thông tin về tiến độ

(Bergsten [2001]).

Tuy nhiên, các mô hình 4D CAD có những hạn chế của nó (Heesom và Mahdjoubi[2004]) Ví dụ, các công cụ lập mô hình 4D cho phép liên kết một mô hình 3D vớimột tiễn độ xây dựng dé hiển thị hình ảnh của quá trình xây dung theo thời gian trênmột màn hình máy tính dựa trên khái niệm hướng đối tượng và có thể được truy vanvề nội dung và mỗi quan hệ của chúng Tuy nhiên, kết quả mô hình 4D CAD hoàntoàn là một công cụ trực quan, chứ không phải là một công cụ có thể được sử dụng

cho các mục dich phân tích (Heesom và Mahdjoubi [2004]) Các mô hình 4D

CAD có một mức độ chỉ tiết, cản trở sự hợp tác của các nhà thâu chính và nhà thầuphụ bởi vì họ làm việc với cùng một mục tiêu, nhưng ở mức độ chi tiết khác nhau.Ngoài ra, hầu hết ứng dụng 4D CAD không hỗ trợ máy tính phân tích số liệu hiệusuất chi phí, an toàn, va các thứ khác [Heesom and Mahdjoubi 2004]

2.2 UNG DỤNG GIS TRONG QUAN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG:

Ứng dụng GIS đã nở rộ trong ngành công nghiệp xây dựng trong những năm ganđây Thực tế này được chứng minh bởi số lượng ngày càng tăng của các bài báo, tạpchí, các buổi hội thảo về ứng dụng GIS, cùng với một số ít ân phẩm đặc biệt dành

cho GIS (Oloufa et al (1994)).

Cheng va Yang (2001) da phat triển một hệ thống để bồ trí tự động vật tư trên côngtrường gọi là mặt bằng vật tw (MaterialPlan), bao gồm một hệ thống dự toán chiHVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT — MSHV:10080274

Trang 24

LUẬN VĂN THẠC SỸ 8 GVHD:PGS.TS PHAM HONG LUANphi dựa trên GIS tích hợp với mặt băng bồ trí vat tư trên công trường Day là mộtcông cụ giúp các nhà quản lý xác định vị trí thích hợp để bồ trí vật tư xây dựng.Dựa trên thông tin về số lượng va vi trí của vật liệu cần thiết cho dự án, nghiên cứuxác định các vị trí thích hop dé bố trí vật liệu MaterialPlan chứng minh rang GISlà một công cụ tiềm năng dé giải quyết các van dé về mặt băng xây dựng, qua đómở ra một cách nghĩ về quản lý các thông tin về mặt không gian trong việc lập kếhoạch và thiết kế dự án xây dựng.

Cheng và Chen (2001) đã phát triển một mô hình kiểm soát tiễn độ tự động chocác công trình thi công lắp ghép Nghiên cứu phát triển một hệ thống gọi làArcSched để hỗ trợ các kỹ sư trong việc kiểm soát và giám sát quá trình lắp đặt cáccầu kiện bê tong đúc sẵn trên một cơ sở thời gian thực tế ArcSched là sự kết hợpgiữa hệ thống thông tin địa lý (GIS) và một hệ thống quản lý dữ liệu Qua đó quátrình lắp ghép các cau kiện xây dựng được giám sát và hiển thị bang hình ảnh vamau sắc, các cau kiện lắp đặt theo kế hoạch được theo dõi nhiều lần và kiểm soát tốt

đê đảm bảo việc thực hiện theo tiên độ đã đề ra.

Pansal và Pal (2006) đã chỉ ra những tiềm năng của ứng dụng GIS trong việc pháttriển một hệ thống thông tin của dự án xây dựng về các chỉ số phân tích, an toàn vàcác khuyến nghị kiểm soát chất lượng cho các công tác khác nhau Nghiên cứu chothay rang các phương pháp đưa ra dựa trên nên GIS có thé thay thé các phươngpháp thủ công để trích xuất các thông tin từ dữ liệu có sẵn và dễ dàng cập nhật khihau hết các thông tin là dữ liệu dang số

Cheng va O’ connor (1996) phát trién một hệ thống tự động bồ trí công trường chonhững công trình tạm (temporary facilities) gọi là ArcSite Hệ thống bao gồm mộtgói GIS tích hợp với hệ thống quản lý dữ liệu, là một công cụ mới để hỗ trợ các nhàthiết kế trong việc xác định các vi trí thích hợp cho các công trình tạm ArcSite baogom những kiến thức cu thé trong bồ trí công trường xây dựng, dữ liệu của các côngtrình tạm, cơ sở đữ liệu Arc/Info, và các thuật toán để tích hợp và tự động hóa việcHVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT — MSHV:10080274

Trang 25

LUẬN VĂN THẠC SỸ 9 GVHD:PGS.TS PHAM HONG LUANthiết kế bố trí các công trình tam ArcSite đã chứng minh rang GIS là một công cụhứa hen để giải quyết các van dé bố trí công trường và mở ra một cách nghĩ mớitrong việc quản lý các thông tin về mặt không gian cho việc thiết kế và hoạch định

công trình xây dựng.

Stephen E Poku va David Arditi (2006) đã đề xuất hệ thong PMS-GIS Hệ thônggiám sát tiến độ với GIS với việc sử dụng AutoCAD, Primavela project planner vàArcViewGIS dé tạo ra một tích hợp giữa tiễn độ và hình ảnh 3D với phần trăm côngviệc hoàn thành được cập nhật định ky Hệ thống GIS được phát triển trong nghiêncứu này giúp giao tiếp hiệu quả thông tin về tiến độ dự án tại các thời điểm khác

nhau cho các bên tham gia dự án.

Trang 26

LUẬN VĂN THẠC SỸ 10 GVHD:PGS.TS PHAM HONG LUAN

CHUONG III: CƠ SO LY THUYET

3.1 UNG DUNG 4D CAD:AD CAD là một khái niệm kết hợp một mô hình hướng đối tượng 3D với thời gian.4D CAD là một loại thông tin hình ảnh nên việc nắm bat và hiểu thông tin đối vớingười tiếp nhận là dé dàng hon so với các phương pháp truyền thống như là các bảnvẽ 2D và lịch trình thời gian được sử dụng để quản lý các dự án xây dựng 4D CAD

là một cách hợp lý của việc hình dung công việc xây dựng Việc su dụng 4D trực

quan cho phép một sự hiểu biết trực quan của quá trình xây dựng hơn so với bản vẽ2D truyền thống kết hợp thông tin lịch trình (Bergsten [2001 ])

Một số ứng dụng CAD 4D đã được phát triển từ năm 1987 để sử dụng trong ngànhcông nghiệp xây dựng (Fischer và Kam 2001) Barrett 2000 đã cho thấy tiềm năngcủa việc phát triển công nghệ 4D CAD để cung cấp một công cụ giúp cải thiện mỗiquan hệ giữa các nhà thiết kế xây dựng và thi công xây dựng Ngoài ra, 4D CADđược xem như một sự tiến triển tự nhiên của mô hình CAD 3D, vì nó thêm mộtchiều mới là thời gian (Phair 2000) 4D CAD có khả năng hiền thi các kế hoạch xâydựng trong ba chiều khi thêm chiều kích thời gian lịch trình Nó thậm chí cóthé được sử dụng như một công cu dao tạo cho các nhà hoạch định thiếu kinh

nghiệm (Heesom va Mahdjoubi năm 2004).

3.2 HỆ THÓNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

(GIS):

Theo Viện Nghiên Cứu Hệ Thống Môi

Trường (ESRD, GIS được định nghĩa là

một tổ hợp của phan cứng máy tính, phanmềm ứng dụng, các phương pháp, dữ liệuthông tin địa lý và con người để chụp, lưu

Trang 27

LUẬN VĂN THẠC SỸ 11 GVHD:PGS.TS PHAM HONG LUANtrữ, cap nhật, thao tác, phân tích va hiển thị một cách có hiệu quả tất cả các hìnhthức của dữ liệu thông tin địa lý tham chiếu.

GIS là một hệ thống cơ sở dữ liệu bao gồm dữ liệu mô tả về mặt không gian và dữ

liệu mô tả thuộc tính của một đôi tượng.

Dữ liệu không gian giúp mô tả hình dạng vị trí, kích thước của một đối tượng Dữliệu không gian có thể rời rạc hay liên tục

Dữ liệu rời rac, còn được gọi là dữ liệu phân loại hoặc không liên tục Một đốitượng rời rạc là đã được biết và có thể xác định ranh gidi Dễ dàng để xác địnhchính xác nơi mà các đối tượng bắt đầu và kết thúc Một hồ nước là một đối tượngriêng biệt trong toàn bộ cảnh quan xung quanh Ví dụ khác của các đối tượng rời rac

bao gôm các tòa nhà, đường xá và khu đât.Dt liệu liên tục, hoặc một bê mặt liên tục, đại diện cho hiện tượng mà môi Vi trí trênbê mặt là một giá trị và môi liên hệ từ một điêm cô định trong không gian Dữ liệuliên tục cũng được gọi là trường (Field), không rời rac, hoặc dữ liệu bê mặt Dữ liệu

liên tục bao gồm cao độ, hướng (bắc, đông, nam va tay), lượng mưa

Desktop Mapping | Map Analysis

(GeoExploration) (GeoScience)

Field Data

Standard Normal Curve

fit to the data u Spatially

lš : Interpolated data

Average = 22.0StDev = 18.7

Discrete ContinuousSpatial Object Spatial Distribution

(Generalized) (Detailed)

Nguồn: Internet

Hình 3.2 Dữ liệu roi rac và liên tục

Trang 28

LUẬN VĂN THẠC SỸ 12 GVHD:PGS.TS PHAM HONG LUANDữ liệu thuộc tính: Mô tả đặc điểm không gian của đối tượng Ví dụ, vị trí củamột lô đất sẽ cho dữ liệu không gian, trong khi đặc điểm của nó như diện tích, tênchủ sở hữu, đất còn trong hay đã xây dựng, sé là dữ liệu thuộc tinh.

Dữ liệu thuộc tinh:Dữ liệu không gian:

Chiều cao của tòa nhàVỊ trí của tòa nhà

Diện tích sần sử dụngHướng của tòa nhà

3.3 GÓI PHAN MEM ARCGIS:

Trang 29

LUẬN VĂN THẠC SỸ 13 GVHD:PGS.TS PHAM HỎNG LUAN

3.3.2 ARCSCENE:

Arcscene là công cụ dé xem hình anh 3 chiều trong GIS Arcscene cho phép xếpchong nhiều Layers lên với nhau để hién thị hình ảnh 3D thông qua dữ kiệu chiềucao và độ dày của đối tượng Trong Arcscene cũng tích hợp các tinh năng biên tập

và phân tích dữ liệu.

3.3.3 CÁC TÍNH NĂNG TRONG GIS:3.3.3.1 HỢP NHẬT CAC DOI TUONG:ArcGIS cung cấp tính năng hợp nhất các đối tượng (Dissolve) Tính năng hợp nhấtcác đối tượng giúp xóa bỏ ranh giới của các đối tượng liên kề có cùng đặt điểm.Tính năng hợp nhất cũng giúp hợp nhất các đối tượng không liền ké để trở thành

một lớp đôi tượng mới có cùng đặt điệm ví dụ các cột trong cùng một sàn được hop

Hinh 3.4 Tinh nang Dissolve

Trang 30

LUẬN VĂN THẠC SỸ 14 GVHD:PGS.TS PHAM HỎNG LUAN3.3.3.2 KET HOP CAC DOI TUONG (Merge):

Tính năng kết hợp các đối tượng (Merge) cho phép tạo một lớp đối tượng mới chứanhiều lớp đối tượng có tính năng tương tự nhau Ví dụ như các cột ở các tầng khácnhau được kết hợp dé thành lớp tinh năng cột Chức năng kết hop vẫn bảo tồn toàn

bộ tính năng có săn của các lớp thành phân.

3.3.3.3 LIÊN HỢP CÁC ĐÓI TƯỢNG (Union):

Tính năng liên hợp tách phần giao nhau của 2 đối tượng thành một đối tượng mới

chứa các thuộc tính của 2 đôi tượng đâu vào.

A

———>

A

Hinh 3.6 Tinh nang Union

Trang 31

LUẬN VĂN THẠC SỸ 15 GVHD:PGS.TS PHAM HONG LUAN3.3.3.4 KET HOP DU LIEU DANG BANG (Join):

Dữ liệu dang bảng trong GIS có thé được liên kết với nhau bởi các mối quan hệMột-Một, hoặc Nhiều-Một bởi chức năng Join

Join cho phép kết hợp 2 bảng dữ liệu dựa trên giá tri cua 1 trường (Field) có chungtrong cả 2 bảng Tên của trường này ở 2 bảng không nhất thiết phải giỗng nhau tuynhiên định dang dữ liệu phải giống nhau (Số - Số, chuỗi — Chuỗi)

5 E 5 E | ACD

ID | NAME ID | DATA ID | Name | DATA

2 B | AB 2 B BB2 B 2 | ~=BB Join 2 B BB

4 D 4 | AA 4 D | AA4 D 3 CC 4 D AA

Hinh 3.7 Cac méi quan hệ của dữ liệu

Trang 32

LUẬN VĂN THẠC SỸ l6 GVHD:PGS.TS PHAM HỎNG LUAN3.3.3.5 TẠO DO DAY CHO DOI TƯỢNG 3D (Extrusion):

Để tạo ra hình anh không gian 3 chiều, ArcGis cung cấp chức năng gan cao độ vàđộ dày cho đối tượng (Base Heights và Extrution), một đối tượng 2D sẽ được môhình thành 3D dựa trên cao độ và độ dày của đối tượng đó Dữ liệu cao độ va độdày được thiết lập trong quá trình nhập dữ liệu

(a) Đối tượng 2D (b) Đôi tượng (c) Đôi tượng 3D có

2D có cao độ cao độ và độ dày

Hình 3.8 mô hình một đối tượng

3.4 TIỀN ĐỘ XÂY DỰNG:3.4.1 TIỀN ĐỘ THỊ CÔNG XÂY DỰNG:Tiến độ thi công xây dựng là một biểu kế hoạch trong đó quy định trình tự côngviệc và thời gian dé thực hiện các công tác từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc Các côngtác liên kết với nhau băng các mỗi quan hệ theo một trình tự logic, từ trình tự nàythời điểm bắt đầu và kết thúc một công tác được thiết lập Có nhiều phương phápđể lập tiến độ một dự án xây dựng tùy theo yêu cầu và qui mô dự án Một sốphương pháp lập tiến độ phố biến như: Tiến độ ngang (Bar chart), Phương phápđường găng (CPM), biểu đỗ đường cân băng (LoB)

Trang 33

LUẬN VĂN THẠC SỸ 17 GVHD:PGS.TS PHAM HỎNG LUAN3.4.2 TIEN DO NGANG:

Biéu đồ Gantt đầu tiên được đưa ra bởi Karol Adamiecki, một kỹ sư người Ba Lanvốn là chủ của một nhà máy thép ở miền Nam Ba Lan và nó đã trở hành ý tưởng đểđến khoảng những năm 1910 Henry L.Gantt, một kỹ sư người Mỹ, chuyên gia tưvan, phát triển một phương pháp lập tiến độ dự án được đặt tên là Biêu Đồ Gantt mađến ngày nay đã được pho biến và sử dung rộng rãi trên toàn thế giới Biéu đồ Ganttđược tạo nên bởi một bảng danh sách các công tác cùng với đó là thời điểm bat dau,thời gian cần dé hoàn thành công tác và thời điểm kết thúc tương ứng đối với mỗicông tác Mức độ chi tiết của biểu đồ Gantt phụ thuộc vào qui m6 của dự án và mục

đích sử dụng nó.

Biểu đồ thanh rất dé để sử dụng và xây dựng, tuy nhiên biểu đồ thanh không théhiện các mối liên kết giữa các công tác, vì vậy khi một công tác bị thay đổi thờiđiểm bất đầu hay kết thúc, các công tác khác không tự động thể hiện sự ảnh hưởngmà phải được điều chỉnh trực tiếp từ người dùng

Đề khắc phục nhược điểm này, một biến thé của biểu đồ thanh là biểu đô thanh cóliên kết (Linked Bar Chart) được xây dựng Sử dụng biéu đồ thanh có liên kết, cáccông tác trong một chuỗi sẽ được liên kết với nhau bằng các mũi tên Trình tự thựchiện cũng như các ảnh hưởng qua lại giữa các liên kết cũng được thể hiện Một khithay đối thời điểm bat đầu hoặc thời điểm kiết thúc của một công tác, công tác liên

quan cũng sẽ được điêu chỉnh theo.

Biểu đỗ thanh là phương pháp hữu ích và thường được sử dung để ước tính sốlượng tài nguyên cần thiết cho mỗi dự án Kết hợp thêm lượng tài nguyên vào biểuđồ thanh sẽ giúp người dung có thé tính toán năng suất công việc hay ước tính nhânlực và các trang thiết bị cần thiết trong từng giai đoạn của dự án

Trang 34

Lae heal os a emu paper = =X

a? “ |GMkQtreos|L 4226222222206202220722/ 21 nicaFile Task Resource Project View Team | Format a @ ol |AA FA rò was iẽ=s= li a _ Critical Tasks = sự Ã = = V—v tc——v v—v — 2 2: — =p LI Outline Number an

Text Gridlines Layout Insert độ Tao Format „ poe NYdNiE Slippage =| —| " =| =| =| =| =| =| =| _ S hi OEE- 0nn DrawingStyles + Column ‘fj Custom Fields + |] Late Tasks v v © ha ¢ ¢ ¢ e ¢ ¢ o = l/I Summary Tasks v

1 3 ~ TONG THOI GIAN THI CONG 412days Mon 12/17 iv, 72 3 ~ MONG F2TRUC A 17 days Mon 12/17 q2 v2

3 4 Dao dat mong F2 trục A 5 days Mon 12/17, IRE

4 3 Dap dau coc mong F2 trục A 3 days Fri 12/21/15 2 betong lot mong F2 trục A 2 days Sun 12/23/6 3 coppha mong F2trucA 2 days Thu 12/27/7 3 Cot Thep mong F2 trucA 3 days Tue 12/25/8 3 Betong mong F2 truc A 1 day Sat 12/29/19 3 Thao coppha mong F2 truc A 1day Mon 12/31,10 3 ~ MONG F2TRUC O 17 days Fri 12/21/1» ie > Dao dat mong F2 trucO 5 days Fri 12/21/1

& 12 3 Dap dau coc mong F2 truc O 3 days Tue 12/25/

= 13 2 betong lot mong F2 trục O 2days Thu 12/27/° 3 coppha mong F2 truc O 2 days Tue 1/1/1315 3 Cot Thep mong F2 truc O 3 days Sat 12/29/116 3 Betong mong F2 truc O 1day Wed 1/2/117 3 Thao coppha mong F2 truc O 1 day Fri 1/4/1318 3 ~ MONG F1-1 TRUC 1A 15 days Tue 12/25/ oy

+9 2 Dao dat mong F1-1 truc 1A 3 days Tue 12/25/ a

20 3 Dap dau coc mong F1-1 trục 1A 2 days Fri 12/28/121 2 betong lot mong F1-1 trục 1A 2 days Sun 12/30/22 3 coppha mong F1-1 trục 1A 2 days Thu 1/3/13

23 3 Cot Thep mong F1-1 trục 1A 3 days Tue 1/1/13 kem |

24 3 Betong mong F1-1 truc 1A 1 day Sat 1/5/13 ta +

25 ®%, Thao cannha mone F1-1 truc 1A 1 dav Man Mai, 4 Ea ` =Ready | _ sÊ New Tasks: Manually Scheduled | | fens E3E8(C) Ụ (+

3.4.3 PHƯƠNG PHAP DUONG GANG (CRITICAL PATH METHOD):Phương pháp đường găng (CPM) được phat triển từ năm 1956 bởi công ty Dupont,để giải quyết các van dé trong công tác lập tiễn độ với một dự án phức tap Phươngpháp nay đã trở thành một trong những kỹ thuật lập kế hoạch được sử dụng phổbiến nhất trong ngành công nghiệp xây dựng

Phương pháp đường găng phức tap va chi tiét hơn phương pháp tiên độ ngang vớimột sô lượng lớn các công tác và môi công tác được liên kêt với các công tác trướcvà sau dé chỉ rõ các môi quan hệ giữa chúng, môi công tác sẽ chỉ được bat dau mộtkhi môi quan hệ cua nó với cong tác liên kê hoàn thành.

Đường găng là đường xuyên mạng từ điểm khởi công dự án đến khi kết thúc dự án,tổng thời gian thực hiện công việc của tất cả các công tác trên đường này là thờigian thực hiện dự án Các công tác năm trong đường găng có khoảng dự trữ thờigian công việc bang không tức là khi bat kỳ một công tác nào trên đường găng có sựHVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT — MSHV:10080274

Trang 35

LUẬN VĂN THẠC SỸ 19 GVHD:PGS.TS PHAM HÔNG LUANthay đổi về thời gian hoàn thành sẽ ảnh hưởng đến thời gian thực hiện của cả dự án.Vì vậy phương pháp đường găng cho người dùng một cách nhìn trực quan tới tất cảcác công việc trong một bảng kế hoạch, cho thấy được công tác nào là quan trọng,

sẽ ảnh hưởng đến tiên độ công việc của toàn bộ dự án nêu bị thay đôi so với tiên độ

thực hiện ban đầu, qua đó trong quá trình quản lý dự án sẽ có biện pháp để giảmthiểu tối đa sự kéo dài thời gian thực hiện các công tác găng

Các bước để xây dựng một tiễn độ găng:

công việc với nhau được thiết lập.Xác định danh sách các công việc cân dé hoàn thành một dự án.Đưa các công việc này vào mạng lưới trong đó các môi liên hệ giữa các

Xác định thời gian hoàn thành mỗi công việc, qua đó xác định thời điểm bắt

dau, thời điểm kêt thúc và thời gian dự trữ cua công việc đó.Xác định các công tác găng và tính toán thời gian thực hiện dự án.Việc lập sơ đô găng sẽ trở nên đơn giản khi đã xác định được cơ câu phân chia côngviệc hợp lý.

‘Es EF) ES EF ` ESđể sa Bi KT E] & Es jaze(Er|

Hình 3.10 Tiên độ mạngHVTH: NGUYEN THANH DAT — MSHV:10080274

Trang 36

3.4.4 PHUONG PHAP DUONG CAN BANG (LINE OF BALANCE)

Phương pháp đường cân bang là một dạng của tiến độ xiên, phù hợp với những dựán có nhiều khối công việc lặp đi lặp lại nhiều lần ví dụ như xây dựng mới mộtcon đường, xây dựng các công trình cao tang, với những công trình này, các

công tác giông nhau được lặp đi lặp lại nhiều lần qua nhiêu khu vực làm việc.

Biểu dé đường cân bang thể hiện cả khía cạnh thời gian và không gian của một dựán Trong biểu đồ đường cân bang, trục tung thé hiện khu vực làm việc của cáccông tác, trục hoành thể hiện thời gian một công tác cần để hoàn thành trong mộtkhu vực làm việc Đường công tác thé hiện sự tiến triển của mỗi công tác theo thờigian đồng thời thé hiện mối quan hệ giữa các công tác trong từng khu vực Biểu déđường cân bằng giúp người quản lý dự án dễ dàng tính toán và điều phối nguồnlực, cho thấy ngày bắt đầu của một công tác để công việc được liên tục, không bị

đứt quãng.

Biểu đồ đường cân băng là một công cụ hiểu quả trong việc phân tích năng suấtcho các dự án có công tác lặp đi lặp lại nhiều lần Tuy nhiên, Phương pháp đườngcân băng chỉ áp dựng được với những dự án có qui mô nhỏ, số lượng công táckhông nhiều, mỗi quan hệ giữa các công tác không quá phức tạp Việc điều chỉnhtiền độ cũng gặp nhiều khó khăn khi sử dụng biéu đồ đường cân bang

Trang 37

3.5 HE THONG KIEM SOÁT TIEN DO VỚI GIS:Sự kết hop mô hình 3D trong GIS với một bảng tiến độ thi công nhằm thé hiệnhình ảnh quá trình thi công xây dựng trong 3D theo thời gian Việc kết hợp hình

anh 3D trong GIS với thời gian giúp cho các bên tham gia dự án có một cách nhìntrực quan đôi với tiên trình xây dựng.

Đề xây dựng hệ thống giám sát tiến độ với GIS, quá trình mô hình hình ảnh 3D vàquá trình lập tiễn độ thi công được xây dựng độc lập nhau Các bản vẽ CAD đượcđưa vào GIS dé chuyền đổi thành định dạng hình ảnh, sau khi biên tập lại, các dữliệu hình anh này sẽ được gan cao độ và chiều cao dé mô hình thành hình ảnh 3D

Các dữ liệu thuộc tính của đối tượng như khói lượng, nhân công, vật liệu, cũng

được tạo lập, dữ liệu này có thể tạo trực tiếp trong GIS Mỗi đối tượng 3D trongGIS được găn một “ID”, “ID” này sẽ là mối liên kết giữa một công tác trong bảngtiến độ và một đối tượng trong 3D GIS

Việc xây dựng bảng tiễn độ thi công dựa trên sự phân chia công việc, xác địnhtrình tự, các mối quan hệ và gán thời gian, tài nguyên cho công việc Các công táctrong bảng tiễn độ cũng được gin một “ID” tương ứng với đối tượng 3D trongGIS Tiến độ được cập nhật theo định kỳ hoặc theo yêu cầu của người dùng sau đóđược cập nhật qua GIS dé hiển thị hình ảnh 3D các phan việc đã làm được “ID”này cũng được gán vào các bảng vật tư và nhân lực của công tác tương ứng nếu

muôn theo dõi vật tư hay nhân lực của dự án.

Hệ thống quản lý tiến độ do Poku và Arditi xây dựng năm 2006 gồm 10 bước dé

xây dựng:Bước |: Tạo các bản vẽ CAD 2D của dự án.Bước 2: Tạo bảng câu trúc phân chia công việc.

Trang 38

Bước 3: Tao băng tiên độ công việc dựa trên câu trúc phân chia công việc đã lậpsẵn

Bước 4: Chuyển bản vẽ AutoCAD 2D vào trong môi trường GISBước 5: Biên tập dữ liệu và thiết lập các công tác

Bước 6: Tạo cơ sở dữ liệu thuộc tính cho các hoạt động dựa trên các công tác đã

thiết lập

Bước 7: Tạo mồ phỏng 3D của dự án.

Bước 8: Tính toán phần trăm công việc hoàn thành.Bước 9: Cập nhật phần trăm công việc hoàn thành vào bảng tiễn độ thi công đã

^

lập.

Bước 10: Đồng bộ hóa thông tin hình anh 3D và tiến độ xây dựng dé có thé theo

dõi tiên trình của dự án.Bước 1: Tạo các bản vẽCAD 2D của dự án

|

Bước 2: Tạo bang cau

trúc phân chia công việc

Bước 5: Biên tập dữ liệu và

thiết lập các công tác trong

Trang 39

CHUONG IV: PHAM VI VA PHUONG PHAP

NGHIEN CUU

4.1 PHAM VI NGHIEN CỨU:Hiện nay hau hết các công trình xây dựng tại Việt Nam, việc quản lý tiến độ xâydựng đều sử dụng bản vẽ 2D kết hợp với thực tế công trường và phần mềm MSProject Mô hình quản lý tiến độ dự án bằng hình ảnh 3D kết hợp với một bảng tiễnđộ xây dựng dựa trên GIS đã được sử dụng từ nhiều năm nay trên thé gidi, tuy

nhiên nó con khá mới mẻ tai Việt Nam Nghiên cứu tap trung vào xây dung một mô

hình giám sát tiến độ với GIS, đồng thời tự động tính toán bóc tách khối lượng để

lập báo cáo khói lượng vật tư nhân công đã sử dụng theo tiễn độ đã được lập Mô

hình được áp dụng để giám sát tiến độ công việc xây dựng phan thô bêtông đồ tạichỗ các câu kiện móng, cột, dam sàn của một công trình nhà cao tầng Nghiên cứucòn sử dụng các công cụ tích hợp sẵn trong các phan mềm để tối ưu hóa tiễn độ, tàinguyên, mô tả trực quan các phương pháp thi công công trình dé nhà thàu có théchon được phương án tôi ưu, đồng thời kết hợp với các bảng chi phí đã lập sẵn détính toán ra chi phí, lập báo cáo về tình hình tài nguyên và chi phí đã sử dung tínhđến thời điểm cập nhật

4.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:Mô hình giám sát tiến độ xây dựng với GIS được xây dựng dựa trên sự kết hợp 2

quy trình độc lập nhau: Quy trình mô hình hình ảnh 3D của dự án trong môi trường

GIS và quy trình tạo lập tiễn độ thi công bằng phần mềm MS Project

Mô hình không gian 3D của một dự án xây dựng được tạo dựng từ bản vẽ 2D trong

CAD Các bản vẽ 2D CAD được đưa vào GIS và được chuyển sang định dạng hìnhảnh nhờ Arcmap, dữ liệu hình ảnh 2D sẽ được biên tập lại theo từng lớp (Layers) déquản lý như móng, cột, sàn, cầu thang Các chức năng Merge, Dissole, Unionđược su dụng trong việc biên tap dữ liệu trong GIS Dữ liệu thuộc tính của tất cảHVTH: NGUYÊN THÀNH ĐẠT — MSHV:10080274

Trang 40

LUẬN VĂN THẠC SỸ 24 GVHD:PGS.TS PHAM HỎNG LUANcác cau kiện được quan lý dưới dang bang Dữ liệu hình ảnh 2D đã biên tập đượcgan thêm cao độ và chiều cao dé mô hình thành hình ảnh 3D việc gan cao độ có théthực hiện trực tiếp trong GIS hoặc qua một bảng Excel trong đó các “ID” sẽ đạidiện cho các đối tượng tương ứng.

Tiến độ xây dựng được lập trong MS Project, các công tác trong bảng tiễn độ cũngđược gan “TD” tương ứng với cầu kiện 3D trong GIS Tiến độ được cập nhật và xuấtra dạng file Excel Một ứng dụng được viết bằng ngôn ngữ Visual Studio C# sẽ liênkết bảng tiến độ cập nhật này với dữ liệu dạng bảng trong môi trường GIS Bảngtiễn độ xây dựng cập nhật được hiển thị bên cạnh hình ảnh 3D tương ứng với lượng

công việc đã làm trong GIS cho ta mô hình mô phỏng 4D công việc xây dựng.

> ˆ >

Ban vé 2D Phân chia công aie ume a

việc WBS lên 6 trong

ProjectỶ

Chuyển bản vẽ CAD thành định dạng Dự trù tài nguyên cho từnghình ảnh 2D trong GIS công tác,tối ưu hóa sử dụng

tài nguyên.

Ỷ Ỷ

| Cập nhật tiến độ theo yêuTạo các lớp thuộc tính, gán “ID” cầu báo cáo Xuất ra filecho các cấu kiện Ezl

|

Chạy ứng dụng cập nhật tiến

độ từ file excel vào GIS.

Biên tập lại dữ liệu dạng bảng, thêmthuộc tính cao độ, chiêu cao, tínhtoán khối lượng cho các cấu kiện

L 4Hiển thị hình ảnh 3D đự án theo tiến độHình 4.1: Quy trình xây dựng được cập nhật, lập bảng báo cáo về tiến

mô hình độ, tài nguyên sử dụng đến thời điểm

cập nhật

Định dạng
Số trang	129
Dung lượng	23,47 MB

Tiêu đề	Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong công tác quản lý và giám sát tiến độ xây dựng
Tác giả	Nguyên Thành Đạt
Người hướng dẫn	PGS.TS Phạm Hồng Luân
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP HCM
Chuyên ngành	Công nghệ và Quản lý Xây Dựng
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2014
Thành phố	TP.HCM