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基于智能化技术的市政路桥施工进度管理研究

作者

陈冲

安徽建工水利开发投资集团生态科技有限责任公司 233000

一、引言

作为城市基础设施关键组成部分的市政路桥,其建设质量与进度对城市交通运行效率、居民生活质量以及城市可持续发展有着直接关系。在城市化进程不断加速且市政路桥工程规模与复杂度日益增加的背景下,传统施工进度管理方式暴露出信息传递不及时、决策缺乏科学性、资源调配不合理等问题,难以满足现代市政路桥工程建设需求。而随着物联网、大数据、人工智能、建筑信息模型(BIM)等智能化技术的飞速发展,给市政路桥施工进度管理带来了新机遇与变革,能够实现施工过程实时监控、数据高效采集与分析、施工方案智能优化,进而有效提高施工进度管理的精准性与效率。所以,深入研究智能化技术在市政路桥施工进度管理中的应用,有着重要的理论意义与实践价值。

二、市政路桥施工进度管理现状

(一)传统管理方式的局限性

在过去较长一段时间市政路桥施工进度管理方面,主要依赖人工记录与经验判断的情况是,施工管理人员经由现场巡查、会议汇报等方式收集施工进度信息后依经验制定和调整施工计划,而此种管理方式存在诸多弊端,像一方面信息采集存在效率低且易有误差的状况,人工记录既耗时耗力又难以保证数据准确性与完整性,另一方面因信息传递不及时且不畅通,管理人员难以及时掌握施工过程动态变化,致使决策滞后而无法对施工进度进行有效调控。

(二)当前面临的主要问题

市政路桥工程常处人口密集区,施工易受交通、居民生活、地下管线等因素干扰,像桥梁施工要考虑交通疏导及保护地下管线,此情形增加施工管理难度;其涉及多个参建单位,沟通协调难,各单位目标与利益不同且信息共享不足,易致工作衔接问题影响施工进度;合理调配劳动力、材料、设备虽关键,可资源管理不足常引发供应不及时、资源浪费等状况,比如材料供应延迟能致使施工延误。

三、智能化技术在市政路桥施工进度管理中的应用

(一)物联网技术

利用温度、湿度、位移、压力等传感器的物联网技术对施工环境、设备和材料进行实时监测,如在桥梁桩基施工中借助位移和压力传感器实现对桩体状态的监测并预警异常情况以避免施工延误,且通过智能芯片和传感器的使用达成施工设备智能化管理,实现设备使用和维护的优化、利用率的提升以及故障影响的减少。

(二)大数据技术

大数据技术对市政路桥施工包括进度、质量、设备运行和人员考勤等方面海量数据的收集、存储、分析和挖掘,有助于发现施工规律和问题从而为进度管理提供决策支持。就如通过分析历史数据可总结施工周期规律以制定更准确的进度计划,通过对质量检测数据的分析可预防质量问题进而避免返工和工期延误这般。

(三)BIM 技术

利用三维信息模型进行数字化管理且在市政路桥施工中展现优势的 BIM 技术,通过创建三维施工模型提升设计意图和施工要求的清晰度、降低施工错误并增强效率,还能结合进度计划和模型模拟施工进度以直观展示施工动态、预防和解决潜在问题从而保障进度,同时实现施工资源精细化管理,即通过模型计算工程量来合理安排劳动力、材料和设备以优化资源配置。

(四)人工智能技术

人工智能技术于市政路桥施工进度管理的应用,主要体现于智能决策及预测分析层面,即通过构建基于人工智能算法的施工进度预测模型(像神经网络模型、支持向量机模型等),依据施工过程里的实时数据与历史数据,实现对施工进度的预测分析,提前判定施工进度有无延误可能且给出对应解决方案,比如预测到因天气因素或许致使施工进度延误之际,人工智能系统可依历史数据及当下施工状况,自动生成经调整的施工计划,涵盖调整施工顺序、增添施工资源等举措,为管理人员给予决策支撑;与此同时,人工智能技术还能应用在施工安全管理方面,通过分析施工现场的视频监控数据,识别潜在安全隐患并及时发出预警,保障施工人员生命安全,避免因安全事故造成施工进度延误情况出现。

四、智能化技术应用面临的问题

(一)技术层面

物联网、大数据、BIM、人工智能等智能化技术在市政路桥施工进度管理中的应用需进行有机集成方可发挥最大效益,因这些技术来自不同领域及供应商,数据格式、通信协议等存在差异致技术集成难度较大,像 BIM 模型数据与物联网采集数据就难以无缝对接进而导致信息共享及协同工作困难的状况;目前智能化技术在市政路桥施工领域的应用尚缺统一技术标准与规范,不同地区、不同企业在其应用方式、数据采集标准、质量评价等方面存有差异,这既影响智能化技术推广应用,又给施工进度管理带来一定困难,比如在物联网传感器安装及数据采集方面无统一标准,使得采集的数据质量参差不齐而无法为施工进度管理提供准确有效支持。

(二)管理层面

部分市政路桥施工企业存在对智能化技术认识不足的情况,习惯于传统施工进度管理方式而缺乏应用智能化技术进行管理的主动性与积极性,管理人员因对其应用流程和方法不熟悉难以充分发挥其优势,致使智能化技术在施工进度管理中的应用效果欠佳。智能化技术在市政路桥施工进度管理中的应用涉及多部门多岗位需有效组织协调,然而受企业内部组织架构及管理流程限制,各部门间沟通协调不畅、信息共享不及时,难以形成协同工作合力,影响了智能化技术的应用效率。

(三)人员层面

智能化技术在市政路桥施工进度管理中的应用所需的既懂施工管理又熟悉智能化技术的复合型人才,目前市场上严重匮乏,致使施工企业难以招聘到合适人才;且企业内部现有的施工管理人员对智能化技术的学习和掌握能力有限,难以满足其应用需求。许多施工企业因缺乏完善的员工培训机制,未对员工进行系统的智能化技术培训,使得员工应用智能化技术的技能不足,即便引入了智能化技术设备和软件,员工也无法熟练操作与应用,进而影响了智能化技术在施工进度管理中的推广与应用。

五、智能化技术应用的优化策略

(一)技术优化

鼓励科研机构及企业开展智能化技术集成研究以探索不同技术间的数据接口与通信协议、开发统一的数据平台及集成软件来实现物联网、大数据、BIM、人工智能等技术的有机融合,比如研究怎样将 BIM 模型与物联网传感器数据有效整合,让施工管理人员可在一个平台上实时获取施工进度、质量、安全等多方面信息以提高管理效率。相关部门需加快制定智能化技术在市政路桥施工领域的应用标准与规范,统一数据采集、处理、存储及共享的标准,规范智能化技术设备与软件的使用要求,通过建立完善的技术标准体系为智能化技术的推广与应用提供保障以促进市政路桥施工进度管理的规范化与标准化。

(二)管理优化

施工企业加强对智能化技术宣传与培训以提高管理人员认识与理解、转变传统管理理念并树立智能化管理意识很有必要,通过组织参观学习、专家讲座等活动让管理人员了解其在市政路桥施工进度管理中的成功案例及应用效果来激发应用的积极性与主动性也极为重要。企业依据智能化技术应用需求对内部组织架构和管理流程予以优化调整是关键,建立跨部门协同工作机制明确各部门职责权限加强沟通协调与信息共享不可或缺,比如成立专门的智能化技术应用管理部门负责规划、实施和监督以确保其在施工进度管理中有效应用。

(三)人员优化

施工企业加强与高校、科研机构合作并建立产学研合作机制以共同培养既懂施工管理又熟悉智能化技术的复合型人才的同时,制定优惠政策积极引进外部专业人才充实企业智能化技术应用人才队伍,还可与相关培训机构合作开展智能化技术培训课程为企业培养急需专业人才;企业建立完善员工培训体系并制定系统培训计划定期对员工进行智能化技术培训,培训内容涵盖智能化技术基本原理、操作方法、应用案例等且通过理论学习与实践操作相结合方式提高员工智能化技术应用技能,同时建立培训考核机制对员工培训效果予以评估确保培训工作取得实效。

六、结论

智能化技术在市政路桥施工进度管理中的应用,乃未来市政路桥工程建设发展之必然趋势,通过物联网、大数据、BIM、人工智能等智能化技术的应用,可有效解决传统施工进度管理中存在的问题以提高其精准性与效率,然在应用过程中面临着技术集成难度大、技术标准不完善、管理理念滞后、专业人才匮乏等问题,为充分发挥其在市政路桥施工进度管理中的优势,需从技术、管理、人员等多层面采取优化策略,像加强技术集成研究、完善技术标准体系、更新管理理念、优化组织架构与管理流程、加强专业人才培养与引进及完善员工培训机制等,唯有如此,方可推动其在市政路桥施工进度管理中的广泛应用,进而促进市政路桥工程建设的高质量发展。

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