公路工程項(xiàng)目控制的信息化

文/新疆交通建設(shè)管理局 徐獻(xiàn)軍

公路體系的自身復(fù)雜性和外部對(duì)公路工程的高要求，使得公路施工項(xiàng)目的控制任務(wù)非常繁重。信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，已經(jīng)在一些行業(yè)引發(fā)了效率的顯著提升。在我國(guó)公路工程控制領(lǐng)域的信息化引入較晚，至20世紀(jì)末，為了應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的運(yùn)輸需求，我國(guó)開始大力發(fā)展高速公路。一些公路建設(shè)項(xiàng)目開始引入或是建立自己的項(xiàng)目管理信息化系統(tǒng)。公路工程項(xiàng)目控制的信息化有兩方面內(nèi)容，一是施工技術(shù)的控制，二是對(duì)項(xiàng)目管理的控制。

公路工程施工技術(shù)的信息化控制

公路工程是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，包含道路、橋梁和隧道，各個(gè)部分都有獨(dú)自的技術(shù)控制體系，而且要符合公路工程系統(tǒng)的整體技術(shù)控制目標(biāo)。信息技術(shù)介入公路工程施工技術(shù)控制，可加強(qiáng)工程人員對(duì)工程整體情況的掌握能力和調(diào)度能力，縮短工程管理人員應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況的反應(yīng)時(shí)間，為工程項(xiàng)目管理和決策提供數(shù)據(jù)支撐，是利用信息技術(shù)進(jìn)行工程項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)。

現(xiàn)階段，對(duì)各部分技術(shù)上的信息化控制方法主要有：GPS技術(shù)、GIS技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)。結(jié)合這三種技術(shù)，可以為工程人員提供可視化的工程全貌，施工進(jìn)展、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的空間位置和結(jié)構(gòu)的邏輯關(guān)系，都能一一呈現(xiàn)。

GPS技術(shù)

GPS技術(shù)通過(guò)多個(gè)衛(wèi)星與目標(biāo)點(diǎn)之間的距離，獲取目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。在前期測(cè)量階段，GPS技術(shù)可以通過(guò)對(duì)測(cè)點(diǎn)的定位，建立公路工程的首級(jí)控制網(wǎng)。相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方法，該技術(shù)具有精度高、用時(shí)短、全天候等優(yōu)點(diǎn)。

GPS技術(shù)還可以應(yīng)用到填方路基的填土碾壓質(zhì)量控制中。測(cè)量壓實(shí)度的傳統(tǒng)方法主要有灌砂法、環(huán)刀法等。傳統(tǒng)測(cè)量方法有很多問(wèn)題，比如測(cè)量耗時(shí)較長(zhǎng)，只能測(cè)量壓實(shí)完成后的壓實(shí)度，測(cè)量代表性差等。通過(guò)GPS技術(shù)對(duì)碾壓車輛行車軌跡的定位，結(jié)合記錄的車輛狀態(tài)，可以計(jì)算攤鋪層碾壓遍數(shù)、厚度、平整度和壓實(shí)率。這種方法可以動(dòng)態(tài)獲知碾壓質(zhì)量，實(shí)時(shí)提供的數(shù)據(jù)可以供工程人員評(píng)估碾壓情況。

GIS技術(shù)

在公路工程施工過(guò)程中，GIS技術(shù)主要提供空間查詢和空間分析的功能，以便于將數(shù)據(jù)集成到項(xiàng)目管理系統(tǒng)中進(jìn)行決策。利用GIS數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行公路選線定位、施工運(yùn)輸?shù)缆返倪x擇、堆料場(chǎng)的選址等。近年來(lái)，GIS技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于監(jiān)測(cè)公路工程周圍環(huán)境，輔助評(píng)估公路工程對(duì)水土環(huán)境、野生動(dòng)物棲息地和原地形地貌的影響。

實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控技術(shù)

公路工程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控技術(shù)，通過(guò)對(duì)圖像的一系列處理，實(shí)現(xiàn)施工重點(diǎn)區(qū)域?qū)崟r(shí)質(zhì)量控制，并通過(guò)系統(tǒng)將有價(jià)值的現(xiàn)場(chǎng)情況反饋給現(xiàn)場(chǎng)管理人員，縮短現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)不良情況的反應(yīng)時(shí)間。

公路工程項(xiàng)目管理的信息化控制

公路工程的項(xiàng)目管理系統(tǒng)有兩個(gè)層次：一是單個(gè)公路項(xiàng)目的管理，二是企業(yè)級(jí)的多項(xiàng)目管理。兩個(gè)層次管理系統(tǒng)的控制方法有不同的側(cè)重點(diǎn)：對(duì)于成本的控制，單項(xiàng)目管理主要以精細(xì)化為途徑，關(guān)注本項(xiàng)目?jī)?nèi)的人員、物料和機(jī)械利用；多項(xiàng)目管理需要集成各單個(gè)項(xiàng)目成本數(shù)據(jù)統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)的成本最小化，單項(xiàng)目的精細(xì)化成本控制要服從企業(yè)級(jí)的成本集成化管理。

公路工程涉及的關(guān)聯(lián)方有施工方、供應(yīng)方，設(shè)計(jì)方和監(jiān)理方等，復(fù)雜的部門和人員關(guān)系使公路工程的項(xiàng)目管理任務(wù)非常繁重。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，工程項(xiàng)目管理的信息化控制是一個(gè)數(shù)據(jù)處理的過(guò)程，利用其他系統(tǒng)搜集數(shù)據(jù)，將搜集的數(shù)據(jù)與各個(gè)維度的控制目標(biāo)比對(duì)處理，最后輸出控制命令。

公路工程項(xiàng)目有很多控制和管理目標(biāo)，如進(jìn)度目標(biāo)、質(zhì)量目標(biāo)、安全目標(biāo)和成本目標(biāo)等。工程項(xiàng)目管理信息化控制的處理基礎(chǔ)是現(xiàn)有數(shù)據(jù)和控制目標(biāo)比對(duì)，處理核心是整合比對(duì)結(jié)果并做出判斷。數(shù)據(jù)的搜集過(guò)程也是信息技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程，文檔數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)可視化在項(xiàng)目管理的信息化控制中都占有重要地位。

公路工程項(xiàng)目信息化的發(fā)展方向

公路工程項(xiàng)目的主要特點(diǎn)可以概括為一次性、綜合性和長(zhǎng)周期。一個(gè)公路項(xiàng)目從規(guī)劃到投入運(yùn)營(yíng)需要數(shù)年的時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，需要建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、和施工方等各方人員，協(xié)調(diào)滿足工程質(zhì)量、安全、成本和工期要求。此外，公路工程投入巨大，失誤成本高。根據(jù)這些特點(diǎn)，公路工程項(xiàng)目的信息化可以在以下兩方面繼續(xù)優(yōu)化：

智能化

智能化的前提是信息數(shù)據(jù)化，將項(xiàng)目全周期所產(chǎn)生的信息全部轉(zhuǎn)化為數(shù)字格式。智能化的決策需要兩個(gè)方面的支撐，一是基于以往公路工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，二是理論上的控制指標(biāo)。具體來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)對(duì)以往數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)回歸建立預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)當(dāng)下工程項(xiàng)目未來(lái)的相應(yīng)數(shù)據(jù)，通過(guò)導(dǎo)入項(xiàng)目控制目標(biāo)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)工程項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，保證整個(gè)項(xiàng)目狀態(tài)符合預(yù)期。

智能化的發(fā)展能夠最大程度地避免人的主觀決策造成的失誤，更好地協(xié)調(diào)單項(xiàng)目各部門的進(jìn)度，同時(shí)接收企業(yè)級(jí)的協(xié)調(diào)命令，調(diào)整單項(xiàng)目目標(biāo)的進(jìn)度。隨著搜集的公路項(xiàng)目數(shù)據(jù)增多，基于大數(shù)據(jù)分析的智能化決策，將會(huì)在有效性和協(xié)調(diào)性上達(dá)到最優(yōu)化。

實(shí)時(shí)可視化

實(shí)時(shí)可視化能為項(xiàng)目管理人員提供直觀的項(xiàng)目認(rèn)識(shí)，可視化不僅包括對(duì)項(xiàng)目進(jìn)展的直觀呈現(xiàn)，還涉及到項(xiàng)目成本的可視化、人員和機(jī)械利用情況的可視化。實(shí)時(shí)可視化的核心是實(shí)時(shí)，也就是動(dòng)態(tài)可視化。對(duì)公路工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，工程范圍廣，人員機(jī)械多，實(shí)現(xiàn)理想的實(shí)時(shí)可視化需要數(shù)量可觀的監(jiān)測(cè)終端。

工程項(xiàng)目管理的智能化和實(shí)時(shí)可視化發(fā)展方向，都看重提升管理人員對(duì)項(xiàng)目隨時(shí)干預(yù)的能力，糾錯(cuò)能力更強(qiáng)，避免發(fā)生重大質(zhì)量安全事故。智能化的工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)，能增強(qiáng)單個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)部和項(xiàng)目間的協(xié)調(diào)能力，有利于企業(yè)級(jí)的管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

公路工程項(xiàng)目控制信息化剛剛起步，信息化對(duì)公路工程項(xiàng)目的滲透率普遍較低。隨著對(duì)公路工程項(xiàng)目的質(zhì)量和安全要求的提高，對(duì)成本控制要求日益精確，當(dāng)下傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式已經(jīng)無(wú)法應(yīng)對(duì)行業(yè)現(xiàn)狀。信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的介入已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)公路工程項(xiàng)目管理控制的信息化也將會(huì)顯著提高公路工程項(xiàng)目的施工與管理效率。