1.3 研究内容和方法
1.3.1 研究内容
本书应用理论分析、数值方法，针对BIM技术平台的施工进度可靠性预测的关键问题进行研究，主要内容如下。
第1章，绪论。论述了研究背景、研究目的和研究意义，探讨了国内外施工进度预测和控制方法、工程可靠性、BIM技术的研究现状，提出主要研究内容、研究思路、方法以及创新点。
第2章，BIM技术与精益建造LC理论分析。分析了BIM的技术应用、技术特点、应用价值，以及精益建造LC理论体系与系统结构、LC特点，探讨精益建造LC与BIM协同应用模式，提出BIM与精益建造LC关键技术集成方法。
第3章，施工进度复杂影响因素随机分析。归纳总结了施工进度的确定方法，研究一种网络计划计算系统，详细分析了施工进度管理特征。分析了施工进度的影响因素概率分布，提出了施工进度影响因素的随机分析方法，阐述了复杂影响因素在施工进度预测模型中的重要性。
第4章，施工进度单因素影响的可靠性预测模型。基于可靠性理论、概率方法理论，分析了目标工期和预测工期的复杂关系，构建了一种新型的单因素影响的施工进度随机预测模型。以材料供应影响因素和管理水平影响因素为例，建立TM（目标进度）确定、确定性单因素的进度预测模型，TM确定、随机性单因素的进度预测模型，TM、单因素随机性的进度预测模型；同时建立多种同类单因素影响随机性施工进度预测模型，并分别应用于工程实例。
第5章，施工进度多因素影响的整体可靠性预测控制模型。考虑整体施工进度不同工作工序多因素影响，建立了多因素影响的整体进度可靠性预测模型。首先建立了TM确定、（x1，x2，…，xn）∈Rn（施工进度影响因素随机变量向量）为随机量、考虑两个因素相互独立和具有关联性的进度预测模型；其次建立了TM为随机量，（x1，x2，…，xn）∈Rn为随机量的进度预测模型，构建了整个施工网络图的目标进度矩阵TM和进度偏移矩阵
，得到整个施工网络图的预测进度矩阵TY，并进行了工程案例分析。本预测模型可应用于大型复杂施工网络计划进度预测，可以提高进度预测的效率和进度管理的定量分析水平。建立了进度-成本综合预测模型，提出了工期优化控制方法。
第6章，基于BIM平台的施工进度可靠性预测集成系统。讨论基于BIM的施工进度管理体系，包括应用体系、信息平台体系、进度管理流程、进度管理分析；提出施工进度可靠性预测模型体系，包括BIM模型的深度开发逻辑、施工进度的可靠性预测模型框架、施工关键工作活动工期BIM预测模型、施工工期BIM预测计算分析模型；同时提出基于BIM技术的施工进度可靠性预测集成方法，探索施工进度可靠性预测模型通过计算机程序，在BIM施工管理系统的后台实现集成系统方法，包括集成系统架构设计、系统集成功能、集成系统优势等，集成系统实现对任一单元工作工期影响因素识别，工期预测，实际完成时间的定量、实时、动态的预测分析，实际完成时间修改，偏差预警分析和后续进度计划调整等，实现单元工作和整体工作施工进度控制的主动性和科学性，提高施工进度管理水平。
第7章，工程案例分析。选取实际工程项目，对此理论和方法进行应用分析，表明研究成果的可行性和适用性。
第8章，结论与展望。对研究成果进行归纳总结，提出了进一步深入研究的方向。研究内容框架如图1-2所示。
图1-2 研究内容框架
1.3.2 研究思路及方法
（1）研究思路
研究的工程案例取自《驻马店市图书影视艺术中心BIM技术应用研究》课题，具体研究思路如下。
①第一步 收集工程项目设计和施工有关资料，建立初始BIM模型，同时编制施工进度网络图和施工图预算，嵌入BIM模型，形成BIM 4D/5D进度-成本模型βi0。
②第二步 根据BIM进度模型βi0，细化分析进度影响因素xi，选取初始值，进行变量值和初始值统计分析。在此基础上，建立施工进度单因素影响的预测理论模型和施工进度多因素影响的整体预测理论模型。并对施工进度整体预测理论模型进行优化控制。
③第三步 施工进度预测理论模型和BIM进度模型βi0集成，检验进度是否符合要求，进行实际进度调整和控制，确定最终BIM进度模型βi1，进行优化施工资源配置，实现精益建造管理。
研究技术路线如图1-3所示。
图1-3 研究技术路线
（2）研究方法
通过收集国内外文献资料，分析国内外研究现状，深入工程实际调研，借鉴和吸收了进度管理理论、工程可靠性理论、计算机模型、BIM技术应用等领域最新研究成果，使用系统分析与逻辑推理、定性分析与定量研究相结合等方法展开研究，针对主要研究内容和研究思路，关键的研究方法如下。
①理论与网络模型分析 基于工程项目管理和工程进度管理理论，进行施工进度网络结构分析，研究网络计划系统进度目标关系、整体工作、单元工作状态。运用BIM技术方法，建立BIM进度模型。
②随机分析与可靠性评价 深入研究分析施工进度复杂影响因素，建立施工进度影响因素随机分析方法，构建施工单元工作进度可靠性和整体施工进度可靠性的预测模型。
③BIM技术与预测模型集成分析 建立BIM进度模型和进度预测模型集成方法，实现对任一单元工作进度影响因素识别，实际完成时间的定量、实时、动态的预测，调整BIM进度模型，主动控制施工进度。
1.3.3 创新点
建筑施工进度复杂影响因素预测方法展开研究应用了数值方法、随机理论、BIM技术、项目管理理论等，其创新点如下。
①建立了施工进度单影响因素可靠性预测模型 采用数值方法、随机理论，分析了目标进度和预测进度的复杂关系，以施工关键工序工作为预测单元工作，以材料供应和管理水平两种不同类型的影响因素为例，首次建立了单因素目标进度预测模型、随机单因素目标进度预测模型、单因素目标进度随机预测模型。同时，针对多种同类单因素影响，进一步构建了施工进度预测模型矩阵。
②建立了施工进度多影响因素整体可靠性预测控制模型 基于单因素影响施工进度预测方法，深入研究多因素多工序复杂进度预测，首次建立了整体施工进度复杂随机量的预测模型，分析了整个施工网络图的预测工期矩阵TY及其测度，同时提出工期优化控制方法。
③研究了基于BIM技术的施工进度预测集成方法 基于BIM技术平台的施工进度模型，提出了BIM模型与施工进度预测模型集成构架、集成控制系统、集成管理流程等，探讨了施工进度可靠性预测模型与BIM施工管理系统的实现集成。本系统可以完成任一单元工作工期影响因素识别、工期预测、实际完成时间的定量预测分析，在BIM平台中进行实际完成时间修改、偏差预警分析和后续进度计划调整等，提升了施工进度控制的主动性与科学性。