公路工程項目控制的信息化

文/新疆交通建設管理局 徐獻軍

公路體系的自身復雜性和外部對公路工程的高要求，使得公路施工項目的控制任務非常繁重。信息技術日新月異的發(fā)展，已經在一些行業(yè)引發(fā)了效率的顯著提升。在我國公路工程控制領域的信息化引入較晚，至20世紀末，為了應對日益增長的運輸需求，我國開始大力發(fā)展高速公路。一些公路建設項目開始引入或是建立自己的項目管理信息化系統。公路工程項目控制的信息化有兩方面內容，一是施工技術的控制，二是對項目管理的控制。

公路工程施工技術的信息化控制

公路工程是一個龐大的系統工程，包含道路、橋梁和隧道，各個部分都有獨自的技術控制體系，而且要符合公路工程系統的整體技術控制目標。信息技術介入公路工程施工技術控制，可加強工程人員對工程整體情況的掌握能力和調度能力，縮短工程管理人員應對突發(fā)狀況的反應時間，為工程項目管理和決策提供數據支撐，是利用信息技術進行工程項目管理的基礎。

現階段，對各部分技術上的信息化控制方法主要有：GPS技術、GIS技術和視頻監(jiān)控技術。結合這三種技術，可以為工程人員提供可視化的工程全貌，施工進展、關鍵結構的空間位置和結構的邏輯關系，都能一一呈現。

GPS技術

GPS技術通過多個衛(wèi)星與目標點之間的距離，獲取目標點的空間坐標。在前期測量階段，GPS技術可以通過對測點的定位，建立公路工程的首級控制網。相對于傳統的測量方法，該技術具有精度高、用時短、全天候等優(yōu)點。

GPS技術還可以應用到填方路基的填土碾壓質量控制中。測量壓實度的傳統方法主要有灌砂法、環(huán)刀法等。傳統測量方法有很多問題，比如測量耗時較長，只能測量壓實完成后的壓實度，測量代表性差等。通過GPS技術對碾壓車輛行車軌跡的定位，結合記錄的車輛狀態(tài)，可以計算攤鋪層碾壓遍數、厚度、平整度和壓實率。這種方法可以動態(tài)獲知碾壓質量，實時提供的數據可以供工程人員評估碾壓情況。

GIS技術

在公路工程施工過程中，GIS技術主要提供空間查詢和空間分析的功能，以便于將數據集成到項目管理系統中進行決策。利用GIS數據，可以進行公路選線定位、施工運輸道路的選擇、堆料場的選址等。近年來，GIS技術已經應用于監(jiān)測公路工程周圍環(huán)境，輔助評估公路工程對水土環(huán)境、野生動物棲息地和原地形地貌的影響。

實時視頻監(jiān)控技術

公路工程實時視頻監(jiān)控技術，通過對圖像的一系列處理，實現施工重點區(qū)域實時質量控制，并通過系統將有價值的現場情況反饋給現場管理人員，縮短現場人員對不良情況的反應時間。

公路工程項目管理的信息化控制

公路工程的項目管理系統有兩個層次：一是單個公路項目的管理，二是企業(yè)級的多項目管理。兩個層次管理系統的控制方法有不同的側重點：對于成本的控制，單項目管理主要以精細化為途徑，關注本項目內的人員、物料和機械利用；多項目管理需要集成各單個項目成本數據統一調度，實現整個企業(yè)的成本最小化，單項目的精細化成本控制要服從企業(yè)級的成本集成化管理。

公路工程涉及的關聯方有施工方、供應方，設計方和監(jiān)理方等，復雜的部門和人員關系使公路工程的項目管理任務非常繁重。簡單來說，工程項目管理的信息化控制是一個數據處理的過程，利用其他系統搜集數據，將搜集的數據與各個維度的控制目標比對處理，最后輸出控制命令。

公路工程項目有很多控制和管理目標，如進度目標、質量目標、安全目標和成本目標等。工程項目管理信息化控制的處理基礎是現有數據和控制目標比對，處理核心是整合比對結果并做出判斷。數據的搜集過程也是信息技術的應用過程，文檔數據化、數據可視化在項目管理的信息化控制中都占有重要地位。

公路工程項目信息化的發(fā)展方向

公路工程項目的主要特點可以概括為一次性、綜合性和長周期。一個公路項目從規(guī)劃到投入運營需要數年的時間，在這段時間內，需要建設方、設計方、和施工方等各方人員，協調滿足工程質量、安全、成本和工期要求。此外，公路工程投入巨大，失誤成本高。根據這些特點，公路工程項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據化，將項目全周期所產生的信息全部轉化為數字格式。智能化的決策需要兩個方面的支撐，一是基于以往公路工程項目的數據，二是理論上的控制指標。具體來說，就是通過對以往數據的統計回歸建立預測模型，預測當下工程項目未來的相應數據，通過導入項目控制目標和國家標準規(guī)范，對工程項目的實施進行實時調整，保證整個項目狀態(tài)符合預期。

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，更好地協調單項目各部門的進度，同時接收企業(yè)級的協調命令，調整單項目目標的進度。隨著搜集的公路項目數據增多，基于大數據分析的智能化決策，將會在有效性和協調性上達到最優(yōu)化。

實時可視化

實時可視化能為項目管理人員提供直觀的項目認識，可視化不僅包括對項目進展的直觀呈現，還涉及到項目成本的可視化、人員和機械利用情況的可視化。實時可視化的核心是實時，也就是動態(tài)可視化。對公路工程項目來說，工程范圍廣，人員機械多，實現理想的實時可視化需要數量可觀的監(jiān)測終端。

工程項目管理的智能化和實時可視化發(fā)展方向，都看重提升管理人員對項目隨時干預的能力，糾錯能力更強，避免發(fā)生重大質量安全事故。智能化的工程項目管理系統，能增強單個項目內部和項目間的協調能力，有利于企業(yè)級的管理目標實現。

公路工程項目控制信息化剛剛起步，信息化對公路工程項目的滲透率普遍較低。隨著對公路工程項目的質量和安全要求的提高，對成本控制要求日益精確，當下傳統的項目管理模式已經無法應對行業(yè)現狀。信息技術對傳統行業(yè)的介入已經產生了明顯的經濟效益和社會效益，對公路工程項目管理控制的信息化也將會顯著提高公路工程項目的施工與管理效率。