建設(shè)工程項(xiàng)目數(shù)字化施工管理(doc 9)

1、.精品資料網(wǎng)cnshu25萬份精華管理資料，2萬多集管理視頻講座：.；精品資料網(wǎng)cnshu 專業(yè)提供企管培訓(xùn)資料建立工程工程數(shù)字化施工管理、前言施工管理過程其實(shí)就是信息流動(dòng)的過程，經(jīng)過信息從上層到下層或從下層到上層的縱向流動(dòng)，以及在同一層次間的橫向流動(dòng)，到達(dá)管理和控制的目的。但目前我國(guó)的建立工程管理過程中，信息的流動(dòng)主要采用手工統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、編制報(bào)表的方式一些企業(yè)即使采用了計(jì)算機(jī)，也主要用于將手寫的報(bào)表編織成打印的報(bào)表，這種方式任務(wù)量大、效率低，難以保證信息的及時(shí)性和有效性。隨著“數(shù)字化地球概念的提出，“數(shù)字化時(shí)代曾經(jīng)到來，相對(duì)其他行業(yè)和領(lǐng)域來說，建立工程領(lǐng)域的數(shù)字化概念還很模糊，數(shù)字化的施工管理

2、方法研討也很少見。為此，本文從“數(shù)字化施工管理概念出發(fā)，重點(diǎn)分析了數(shù)字化施工管理的內(nèi)涵及能夠?qū)崿F(xiàn)的手段。數(shù)字化施工管理是工程管理領(lǐng)域的必然趨勢(shì)，本文拋磚引玉，以期引來同仁的積極討論并帶來數(shù)字化施工管理的昌盛。2、數(shù)字化施工管理的內(nèi)涵與“數(shù)字地球的概念類似，“數(shù)字化施工就是將施工過程數(shù)字化，它包括工程全部施工過程信息的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化?！皵?shù)字化施工管理即在數(shù)字化施工的根底上，用數(shù)字化手段整體性地處理工程施工問題并最大限制地利用信息資源。數(shù)字化施工管理是以知識(shí)為根底，運(yùn)用空間的概念整合信息及資料庫的體系，是一種強(qiáng)調(diào)知識(shí)共享與更新的機(jī)制及過程，注重將原始資料經(jīng)過整理、統(tǒng)計(jì)與分析后變成信

3、息，而信息經(jīng)過充分運(yùn)用及共享，那么可轉(zhuǎn)化為有用的知識(shí)。因此，本文以為數(shù)字化施工管理的內(nèi)涵應(yīng)包括以下幾個(gè)部分：空間信息技術(shù)；系統(tǒng)仿真計(jì)算；可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)；多智能體施工。數(shù)字化施工管理的興起將為建立行業(yè)加快工程進(jìn)度、節(jié)約工程造價(jià)、保證工程質(zhì)量等起到宏大作用。2.1空間信息技術(shù)空間信息是數(shù)字化施工管理的首要前提，它包括施工場(chǎng)地的地形、地貌、建筑物、施工工程等一切空間的信息?？臻g信息技術(shù)是處置空間信息最為有力的工具，它主要包括遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)，即3。其中，地理信息系統(tǒng)在建立工程管理中發(fā)揚(yáng)了越來越重要的作用。地理信息系統(tǒng)， 是近年來迅速開展起來的、一門介于地球科學(xué)與信息科學(xué)之間的交

4、叉學(xué)科，亦是地學(xué)空間數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的新型空間信息技術(shù)。它是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的實(shí)際，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研討所需信息的空間信息系統(tǒng)。具有存儲(chǔ)、處置、傳輸和顯示海量地理信息或空間數(shù)據(jù)的功能，因此適宜用于管理規(guī)模越來越龐大的工程建立系統(tǒng)的信息。目前有學(xué)者研制開發(fā)了以和數(shù)字媒體技術(shù)為根底的三峽工程決策支持系統(tǒng)集成指揮中心，在可視化的環(huán)境下以多種媒體方式為決策用戶提供各種施工動(dòng)態(tài)、靜態(tài)信息，為提高決策效率提供有效的工具3.可以對(duì)信息進(jìn)展空間分析和可視化表達(dá)，這些功能適用于工程地質(zhì)勘探、工程工程選址分析、工程工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)

5、價(jià)、施工平面規(guī)劃等工程建立領(lǐng)域。豐富的查詢功能也是的一大顯著特點(diǎn)，提供圖形查詢、文字查詢、事件查詢和過程查詢，利用這些功能不但能獲得與空間坐標(biāo)有關(guān)的各項(xiàng)實(shí)體的信息如設(shè)計(jì)參數(shù)、圖紙等，還可以獲得動(dòng)態(tài)的過程信息，如施工過程信息等。文獻(xiàn)4將用于公路建立管理中，利用動(dòng)態(tài)反映路基、構(gòu)造物的施工進(jìn)展情況，隨時(shí)反映出工程的變卦情況，實(shí)現(xiàn)各構(gòu)造物的施工進(jìn)展籠統(tǒng)圖及各種信息的統(tǒng)計(jì)與分析。近年來，隨三維、四維的數(shù)據(jù)模型日趨成熟，三維、四維的也逐漸得到研討和運(yùn)用。天津大學(xué)的鐘登華等將技術(shù)與系統(tǒng)仿真技術(shù)相結(jié)合，并廣泛運(yùn)用于水利水電工程的施工領(lǐng)域中，如壩區(qū)地質(zhì)三維可視化、地下洞室和大壩施工過程三維動(dòng)態(tài)演示、施工導(dǎo)截流施

6、工管理、施工場(chǎng)地總布置等，在行業(yè)內(nèi)獲得不小的反響5-7.如圖1為運(yùn)用技術(shù)生成的某水電工程施工場(chǎng)地總布置圖。另外，與人工智能、面向?qū)ο?、萬維網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的結(jié)合的新型地理信息系統(tǒng)不斷的出現(xiàn)，這與施工管理數(shù)字化的趨勢(shì)相符合，因此也必將在工程建立領(lǐng)域得到更加深化和廣泛的運(yùn)用。2.2系統(tǒng)仿真計(jì)算系統(tǒng)仿真技術(shù)是20世紀(jì)40年代末以來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展逐漸構(gòu)成的一門新興學(xué)科，它以類似性原理、系統(tǒng)工程方法、信息技術(shù)以及運(yùn)用領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)技術(shù)為根底，以計(jì)算機(jī)等設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)真實(shí)的或想象的系統(tǒng)進(jìn)展動(dòng)態(tài)研討的一門多學(xué)科的綜合技術(shù)8.仿真就是經(jīng)過建立系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)踐系統(tǒng)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)研討的過程。隨著仿真技術(shù)

7、的開展，現(xiàn)代仿真技術(shù)曾經(jīng)成為任何復(fù)雜系統(tǒng)不可短少的分析、研討、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、決策和訓(xùn)練的重要手段。國(guó)外從70年代開場(chǎng)將仿真技術(shù)運(yùn)用到工程施工過程仿真，以循環(huán)網(wǎng)絡(luò)仿真軟件為代表的一系列軟件已廣泛的運(yùn)用在隧洞施工、土石方開挖、橋梁施工、管道施工等工程施工領(lǐng)域，如用于工程施工過程仿真的；用于費(fèi)用預(yù)測(cè)的隧道施工仿真軟件；用于土方工程施工仿真的；用于替代的循環(huán)網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)；基于知識(shí)的施工方案仿真系統(tǒng)；用于施工過程動(dòng)態(tài)交互仿真的等等。隨著人們對(duì)建模方法學(xué)研討的不斷深化及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速開展，對(duì)系統(tǒng)仿真技術(shù)提出了更高的要求。20世紀(jì)90年代以來，系統(tǒng)仿真的研討主要集中在：分布式交互仿真、面向?qū)ο蠓抡?、智能仿

8、真 、可視化仿真、多媒體仿真等等10.圖2為可視化與仿真相結(jié)合而生成的可視化施工管理過程。在國(guó)內(nèi)，天津大學(xué)的孫錫衡13等于80年代初首先把仿真技術(shù)引入水電工程施工領(lǐng)域，隨后，鐘登華等人對(duì)大型地下洞室群、混凝土壩的施工過程進(jìn)展仿真研討，尤其是近期提出基于的可視化仿真等實(shí)際和方法在眾多大型實(shí)踐工程中得到了勝利的運(yùn)用14-20.其他的一些研討單位和學(xué)者也在施工過程仿真領(lǐng)域作了一定的任務(wù)。其中，同濟(jì)大學(xué)21根據(jù)已有的盾構(gòu)法隧道施工引起地層挪動(dòng)實(shí)際，采用了基于數(shù)據(jù)體視化算法的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，研制了盾構(gòu)法隧道施工實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)與控制仿真軟件；武漢水利電力大學(xué)和大連理工均在混凝土壩澆筑仿真方面進(jìn)展了研討22-24

9、；四川大學(xué)主要研討了地下洞室群施工過程的仿真計(jì)算25，等等。沙梅26用離散系統(tǒng)仿真對(duì)集裝箱碼頭的工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)展模擬，為集裝箱港口工程工程設(shè)計(jì)提供決策支持。曾賽星27引入了可用于離散事件和延續(xù)事件的仿真系統(tǒng)，針對(duì)一個(gè)多效力臺(tái)的土方運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)。2.3可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)可視化即科學(xué)計(jì)算可視化，28，是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處置技術(shù)，將科學(xué)計(jì)算過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進(jìn)展交互處置的實(shí)際、方法和技術(shù)。而虛擬現(xiàn)實(shí) ，簡(jiǎn)稱是采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為中心的現(xiàn)代高新科技生成逼真的集視覺、聽覺、觸覺與嗅覺為一體的特定范圍的模擬環(huán)境，經(jīng)過多種傳感設(shè)備如頭盔顯示器、立體眼鏡、

10、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣等運(yùn)用戶以自然的方式與模擬環(huán)境中的物體進(jìn)展交互，從而產(chǎn)生身臨其境的感受和體驗(yàn)。與可視化相比，在系統(tǒng)中用戶與計(jì)算機(jī)的交互方式就像現(xiàn)實(shí)中人與自然的交互一樣，即具有沉浸性；在系統(tǒng)中用戶不再是被動(dòng)地接受計(jì)算機(jī)所給予的信息或者是旁觀者，而是可以運(yùn)用交互輸入設(shè)備來支配虛擬物體，以改動(dòng)虛擬世界的，即具有良好的交互性；用戶利用系統(tǒng)可以從定性和定量綜合集成的環(huán)境中獲得感性和理性的認(rèn)識(shí)，從而深化概念和萌生新意，即具有想象性 。由于上述特點(diǎn)，虛擬現(xiàn)真實(shí)建立工程領(lǐng)域的運(yùn)用成為了新的熱點(diǎn)。利用的可視化特性，對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景和施工過程進(jìn)展三維展現(xiàn)，可以充分發(fā)掘人類視覺獲取信息的潛能，使工程技術(shù)人員和決策

11、人員可以最大限制地獲得施工過程的信息，有效地檢驗(yàn)施工組織設(shè)計(jì)方案的可行性；用戶也可以進(jìn)入數(shù)據(jù)本身所在的環(huán)境，經(jīng)過實(shí)時(shí)交互修正參數(shù)來對(duì)不同施工方案進(jìn)展比較。的交互性是學(xué)校教學(xué)或培訓(xùn)員工的有效工具。建筑工程施工和管理是實(shí)際性較強(qiáng)的課程，而現(xiàn)實(shí)條件又不能夠提供一切的實(shí)際環(huán)節(jié)，采用構(gòu)建一個(gè)虛擬的工程建立環(huán)境，使學(xué)生“參與其中，將會(huì)提高學(xué)生的“實(shí)際閱歷。采用技術(shù)虛擬施工過程，也有助于操作人員全面了解操作流程，優(yōu)質(zhì)平安地完成施工義務(wù)，尤其對(duì)一些特殊的或危險(xiǎn)的操作進(jìn)展全面培訓(xùn)，可以大大提高培訓(xùn)的平安性，并降低培訓(xùn)的費(fèi)用。2.4多智能體施工智能體是指為了實(shí)現(xiàn)本人的設(shè)計(jì)目的或義務(wù)而獨(dú)立自主的運(yùn)轉(zhuǎn)，能順應(yīng)本身所處

12、的環(huán)境，并能不斷地從環(huán)境中獲取知識(shí)以提高本身才干，具有學(xué)習(xí)和推理功能的智能實(shí)體。多智能體系統(tǒng)34是由多個(gè)可計(jì)算的智能體組成的集合，其中每個(gè)智能體是一個(gè)物理的或籠統(tǒng)的實(shí)體，能作用于本身和環(huán)境，并與其他智能體通訊。其目的是特大的復(fù)雜系統(tǒng)軟硬件系統(tǒng)建呵斥小的、彼此相互通訊及協(xié)調(diào)的、易于管理的系統(tǒng)。多智能體技術(shù)是人工智能技術(shù)的一次質(zhì)的飛躍。多智能體技術(shù)具有自主性、分布性、協(xié)調(diào)性，并具有自組織才干、學(xué)習(xí)才干和推理才干。采用多智能體系統(tǒng)處理實(shí)踐運(yùn)用問題，具有很強(qiáng)的魯棒性和可靠性，并具有較高的問題求解效率。由于多智能體技術(shù)的這些特點(diǎn)，它在處理復(fù)雜大系統(tǒng)的問題是具有明顯的優(yōu)勢(shì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的開展和新技術(shù)、新資

13、料、新工藝的不斷出現(xiàn)，工程工程規(guī)模不斷擴(kuò)展、方式日益復(fù)雜，工程建立過程涉及的單位和個(gè)人也越來越多，因此對(duì)建立工程管理的統(tǒng)籌性、協(xié)調(diào)性、時(shí)效性提出的要求就越來越高。對(duì)于這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，運(yùn)用多智能體技術(shù)來保證工程建立義務(wù)的順利進(jìn)展時(shí)非常適宜的。目前，已有學(xué)者研討基于的工程建立協(xié)同任務(wù)方法，為工程建立工程進(jìn)展高效管理、協(xié)作設(shè)計(jì)的提供重要的工具35.曾明36以蘇州河綜合整治工程的方案管理為背景，提出一種用于多部門方案協(xié)調(diào)支持系統(tǒng)的協(xié)同任務(wù)組織構(gòu)造。由于在招招標(biāo)時(shí)，需求大量的工程量數(shù)據(jù)計(jì)算工程造價(jià)，重慶大學(xué)的任玉瓏等提出了構(gòu)建適用于招標(biāo)計(jì)價(jià)和做招標(biāo)的標(biāo)底的招招標(biāo)計(jì)價(jià)多協(xié)同任務(wù)系統(tǒng)的思想，該多 協(xié)同任

14、務(wù)系統(tǒng)包含工程量計(jì)算和造價(jià)計(jì)算37.西北工業(yè)大學(xué)的貯藏等從設(shè)計(jì)資源的角度深化研討了經(jīng)過以招招標(biāo)模型實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)義務(wù)的合理配置從而到達(dá)設(shè)計(jì)資源的合理分布與合理流轉(zhuǎn)38.大型水利工程的物資供應(yīng)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，為此，劉三伢等39將供應(yīng)鏈管理實(shí)際和技術(shù)引入大型工程物資供應(yīng)系統(tǒng)的研討中?？偟膩碚f，多智能體技術(shù)在建立工程領(lǐng)域的研討和運(yùn)用還很有限，有待進(jìn)一步拓展其運(yùn)用的深度和廣度。3、數(shù)字化施工管理的實(shí)現(xiàn)好像數(shù)字地球一樣，數(shù)字化施工的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的工程，它需求各種相關(guān)知識(shí)、技術(shù)等的共同提高與開展，軟環(huán)境與硬件環(huán)境同時(shí)不可或缺。在硬件方面，要在工程施工區(qū)內(nèi)布置高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)，大量的現(xiàn)場(chǎng)跟蹤攝像設(shè)備，可隨時(shí)接入、具備無線上網(wǎng)功能的電子計(jì)算機(jī)，數(shù)碼設(shè)備等，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)施工人員需配備先進(jìn)的數(shù)字設(shè)備。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)配備多臺(tái)跟蹤攝像與監(jiān)測(cè)設(shè)備，在施工中結(jié)合系