“智慧工地”的高速公路建设信息化管理探究

都震林，张雄，马煜磊

（北京公科飞达交通工程发展有限公司，北京 100088）

0 引言

在工业发展与信息技术不断结合的大背景下，各类产业建设和群众生产生活对于公共基础设施所提出的要求，相较于以往而言，也有了更加明显的调整和转变，不再以简单的量化生产为核心，而是更加强调网络系统的升级和完善，这种变化也给道路交通的发展提供了更加鲜明的思路和依据。高速公路作为支撑经济建设和贸易往来的重要基础，在这种情况下也应当受到更加高度的重视和关注，特别是就其信息化管理来讲，要尤为强调与智慧工地的结合，树立全新的目标，在未来市场上展露出智能化的优势。

1 分析智慧工地的基本概念

1.1 应用概况

近些年来，信息技术已经渗透到城市发展的方方面面，也让区域的建设显露出了智慧城市的特征，在这一态势的引导下，智慧工地也作为一种全新的技术，获得了越来越多工程项目的青睐和认可，提高了工程建设的质量和水准，也为城市的发展带来了更多可能性。也就是说，企业可以按照智慧工地的基本优势，让高速公路建设向着更加智能化的方向发展。在具体实践的过程中，智慧工地的应用需要结合城市发展的基本需求，以工程建设为核心导向，施工人员也需要具备相应的专业素养和施工技能，把涉及到的技术、材料、设备等情况转化成相应的数据信息，构建线上数据管理平台，为后续的实际操作奠定更加坚实的基础。在这其中，施工人员所发挥的就是智慧工地自身的信息化功能，不仅可以及时排除潜在的风险和隐患，而且能够对已经出现的问题进行精准定位，作出报警，准确解决，让危害的范围能够缩到最小。

1.2 主要特征

智慧工地技术本身就集合了大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等多种新型的技术，具有十分明显的综合性特点，需要依靠强大的互联网平台，针对高速公路工程项目涉及到的信息进行收集，为后续的管理提供重要的参考。对此，智慧工地技术也能够发挥出监督和引导的作用，对工程进行全方位调节和管理，当面对突发事件和意外情况的时候，也可以及时传递报警信息，保卫现场施工人员和监管人员的人身安全。同时，智慧工地技术也具有自动化的特点，能够实现人工劳动力的有效置换，针对高速公路管理中出现的各种问题，做出有效的应对，提高高速公路运行的稳定性和可靠性，保护工程的质量。

2 智慧工地与传统工地的比较

2.1 建设要求和标准

从公路建设应当满足的指标来看，在应用智慧工地技术的时候，企业需要先针对高速公路施工的位置进行实地考察，收集地质环境和水文环境的基本信息，并根据周围要素的变化，把不同的工程数据进行分类和归纳，针对可能出现的风险或者是质量问题，制定出预防性的应对措施。同时，施工人员也需要兼顾到材料的供应，安全管理的质量，资源使用效率，施工的进度等多个方面。

2.2 管理控制平台的建设

相较于传统工地来讲，智慧工地技术的应用能够让企业构建完整的现代化管理控制平台，排除人为主观因素的干扰，确保不同的施工流程能够得到有效的落实。同时，企业在制定管理方案和制度的时候，也可以直接根据工程的现场条件，省略许多不必要的步骤和程序，降低施工人员的人身安全风险。

以上这些也足以说明，智慧工地技术的应用，能够弥补传统高速公路建设中的缺憾和不足，可以让企业获得更多的经济效益，发挥出高速公路的社会价值，为后续的建设注入更多的生机和活力。所以，持续性推动智慧工地技术的应用，对于企业来讲，也是适应时代发展潮流的必然选择。

3 分析智慧工地应用的基本现状

早在2015年，智慧工地这一理念就已经基本成型，并且也在项目管理中得到了初级的应用和普及。直到2019年，智慧工地技术已经在特定的行业实现了拓展。但值得注意的是，许多施工企业在应用的过程中，侧重的领域和范围是有所区别的，如表1所示。也就是说，有相当一部分施工企业之所以运用智慧工地，大多都是为了调整施工现场管理的秩序，并以人员，机器，材料等关键性要素为核心。但在这其中，智慧工地的集成应用却存在一定的欠缺，延展性较为有限，这一点也需要在后期实践的过程中得到进一步的探索和深入。

表1 智慧工地在不同施工企业中的应用内容

从线上调查结果中可以看出，智慧工地在高速公路项目管理中的应用并非是尽善尽美的，仍旧存在一些较为鲜明的弊端。具体来讲，部分企业并没有打造更为现代化的复合型人才队伍，许多管理人员并不了解智慧工地的基本理念，所以在应用的过程中，也缺乏熟练的操作经验和技巧，导致这一技术的应用得不到有效的拓展。同时，企业并没有针对信息化管理的建设更新基本的软硬件设施，这就阻碍了智慧工地的集成化应用。再加上，不同的施工企业，在建设网络基础设施的时候，所投入的资金规模是大不相同的，所以各自的发展也存在明显的区别和差异，这就导致智慧工地的应用并没有形成较为统一的标准和体系，容易在实践的过程中出现一定的混乱。除此之外，有相当一部分施工企业并没有从传统的思维理念中寻求改革和创新，不敢放开手脚，投入资金去更新自身的技术，这也给项目工程的质量管理埋下了隐患和风险。

4 分析智慧工地在高速公路信息化管理中的应用方法

目前，无论是人工智能，大数据，无人驾驶还是云计算，都已经成为群众生产生活的重要组成部分，高速公路在未来也必然会与以上这些技术建立千丝万缕的联系，而且，智慧高速公路也会在10年内迎来发展的高峰期。在这里，高速公路的信息化建设，是以项目全生命周期为基准点的，能够结合大数据，互联网区块链等多个方面的内容，构建真正意义上的品质工程。

4.1 软件系统的完善

施工企业应当从传统的管理模式中脱离出来，认真分析互联网信息的价值和内涵，把互联网平台与技术紧密结合到一起，实现软件的交互设计，让软件的应用凸显出人性化的特点，以此来满足信息建设，信息监理，智能化施工等多方面的要求，构建多级应用机制，推动高速公路项目信息的传递和共享。而且，施工企业还要利用软件系统，对项目的建设进度进行跟踪和查询，把所有的参建单位都纳入到统一的协商范围内，支持不同主体的业务协同办理，把项目前期管理和设计变更管理结合到一起，并对项目的施工计划进行调节和控制，强化施工中的质量监督和管理，及时解决潜在的安全风险和隐患。另外，施工企业要利用软件管理系统，分析自己资金利用的基本状况，计算出项目投资的成本，做好造价预算工作。总的来说，施工企业要保证软件系统能够发挥出应有的作用，为自己的决策提供更加可靠的信息支持，实现全生命周期的有效管理。

4.2 物联网监测系统的设计

近些年来，我国高速公路建设规模已经有了较为明显的拓展和进步，所以涉及到的主客观因素也就更加多样，在建设的过程中也会面临各种各样的挑战和风险。在这种情况下，施工企业就应当对高速公路的现场施工进行持续性的监督，要设计出完善的物联网监测系统，协调工程项目各个方面的可控要素，除了要校对好实验室中的设备和仪器之外，还需要稳定水泥混凝土的性质，对路面路基压实设备进行数字化的改造，减轻人为劳动主体的压力和负担。同时，施工企业还需要充分利用网络信息平台，及时收集并整理监测的数据，储存到数据库内，保证信息的真实性与客观性，并随时按照需求进行溯源查询。以上这些，都可以让工程的质量管理变得更加提前，弥补传统管理模式中存在的滞后性问题，让数据的分析能够向着更加精细且标准的方向发展[1]。

4.3 服务系统的设计

施工企业可以利用无人机技术，开发出全新的视频服务系统，让前端无人机完成数据搜寻和采集工作，后端完成数据的分析和总结工作，为项目建设的前期规划提供更多的参考依据。同时，施工企业还需要利用无人机技术，计算出工程量，监督重要的施工工序节点，展开爆破施工。当面对一些较为关键的施工环节时，例如桥梁施工操作人员也可以利用无人机进行模拟。另外，在把控工程项目进度的时候，施工企业往往需要制作并展示出现场的宏观视频，这一宏观视角的取景，也离不开无人机航拍作用的发挥，同时也需要结合GIS技术[2]。当无人机航拍形成正射影像的时候，GIS技术能够把影像和地图结合到一起，展示出公路设计的实际数据，并分析判断出公路的资产属性，让施工企业能够获得更加直观的影像和数据，为后期的规划提供定性和定量的参考。

4.4 可视化系统的设计

施工企业需要以BIM应用为载体，构建完善的可视化系统，把所有的业务活动纳入到统一的管理平台上，以集成模型为核心载体，把施工过程中涉及到的质量问题，安全问题，图纸信息问题，工程量问题等等，以更加生动的形象展现出来[3]。对此，BIM本身就具有可计算分析的基本特征，所以施工企业也可以将其运用到复杂的高速公路项目建设中去，例如互通立交或者是特大桥等等，及时跟进施工进度，加强现场的质量管理。

4.5 管理系统的信息化设计

施工企业要以智慧工地为导向，让项目各个参建单位能够改变交流和互动的方式，实现工作和管理的新一轮改造，打破时间和空间的限制，对工地展开智能化监控，对人员进行定位和跟踪，对材料的进场进行检测和监管。也就是说，施工企业需要构建智慧工地信息管理系统，并让其发挥出移动考勤，特种设备监控等基本功能，深入贯彻落实安全管理的基本要求和目标[4]。在这其中，较为突出的就是移动质量安全巡查系统，这是平台管理的延伸和拓展，能够挖掘潜在的危机，对隐蔽工程的质量进行细致检查和筛选，并提出整改和反馈的意见。同时，该系统还可以录入处罚信息，并展示出现场的照片和图像，以及这些影像记录的时间和地点，让安全巡查工作能够变得更加真实且客观。值得注意的是，相较于以往而言，智慧工地管理信息系统涉及的范围要更加广阔，除了日常的活动监督和项目工程量计算之外，还涉及到单项目管理，合同管理，计划进度管理，质量管理，安全管理，环境管理等多个方面。在这其中，合同管理不仅仅局限在合同条款的执行，更是涉及到合同的起草，合同的评审，合同的索赔，合同的法律纠纷等多个方面，这就能够让企业更加明确自身承担的责任和义务，有利于企业在发生冲突的时候及时援引条款，保护自己的合法利益，实现权利义务的均衡分配。同理，计划进度管理也不仅仅局限在施工企业身上，更是包括建设单位，监理单位，设计单位等等，施工企业可以对项目建设的不同环节进行分级控制[5]。

5 结语

综上所述，持续性推动智慧工地在高速公路信息化管理中的应用是合理且必要的举动，这是整合高速公路资产的应有之策，也是推动项目建设向着可视化方向发展的有效措施。本文通过软件系统，物联网监测系统，服务系统，可视化系统，管理系统这几个角度，论述了智慧工地的应用措施，充分结合了高速公路项目建设的相关内容，具有理论上的合理性与实践上的可行性，能够作为施工企业的参考依据。在未来，施工企业也应当据此，来完善自身的基本服务。