大數(shù)據(jù)在交通工程質(zhì)量安全監(jiān)管中的應(yīng)用

張誠(chéng)

重慶交大交通安全科技研究院有限公司杭州分公司 浙江杭州 311200

隨著公路水運(yùn)建設(shè)的不斷深入，工程重點(diǎn)區(qū)域逐步轉(zhuǎn)入工程條件更為復(fù)雜的山區(qū)和水域，建設(shè)條件艱苦、施工難度增大等問(wèn)題凸顯，質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)更為突出。傳統(tǒng)的工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)管理過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)和安全監(jiān)督存在信息傳遞渠道不暢、工作效率低等問(wèn)題，難以及時(shí)有效地對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量和安全生產(chǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，對(duì)工程施工信息掌握滯后嚴(yán)重影響質(zhì)量安全監(jiān)督的進(jìn)一步深入。“互聯(lián)網(wǎng)+”信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，促使交通基礎(chǔ)建設(shè)的質(zhì)量安全管理、檢測(cè)等具體業(yè)務(wù)逐漸使用信息化技術(shù)來(lái)進(jìn)行管理和應(yīng)用[1]。

1 大數(shù)據(jù)的含義與特征

大數(shù)據(jù)（BigData）從具有分布式和分散式控制的大容量異構(gòu)，自治元開(kāi)始，旨在探索數(shù)據(jù)之間復(fù)雜和不斷發(fā)展的關(guān)系。

大數(shù)據(jù)主要具有以下特征：第一，數(shù)據(jù)體量巨大。國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）計(jì)算出從2009年全球數(shù)據(jù)為0．8ZB（萬(wàn)億GB），估計(jì)到2020年講增加到40ZB。實(shí)際上，由于高速?gòu)V域網(wǎng)接入的廣泛推出和下一代應(yīng)用的激增，大數(shù)據(jù)在過(guò)去5-8年間一直處于技術(shù)領(lǐng)域的最前沿，在金融，零售，智能傳感器網(wǎng)絡(luò)(物聯(lián)網(wǎng))和物理等不同領(lǐng)域正在經(jīng)歷類似的大量數(shù)據(jù)。這種大型數(shù)據(jù)集的出現(xiàn)具有顯著的存儲(chǔ)空間，更重要的是具有計(jì)算意義。第二，處理速度快。數(shù)據(jù)以前所未有的速度生成，需要實(shí)時(shí)處理，例如RFID標(biāo)簽與傳感器和智能電表的普遍應(yīng)用正在推動(dòng)近乎實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)的需求。第三，數(shù)據(jù)種類繁多。格式從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的結(jié)構(gòu)化數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到非結(jié)構(gòu)化文本文檔，電子郵件，視頻，音頻，股票報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)和金融交易，給數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分類帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。第四，可變性強(qiáng)。除了處理速度和數(shù)據(jù)種類的增加之外，數(shù)據(jù)流還可能隨著周期性峰值高度的變化而變化。例如，季節(jié)性和事件觸發(fā)的峰值數(shù)據(jù)負(fù)載可能難以管理。同樣非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)更是如此。

2 當(dāng)前我國(guó)建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督信息化管理的現(xiàn)狀分析

2.1 總體施工技術(shù)水平不高

建設(shè)工程項(xiàng)目的時(shí)段性，導(dǎo)致其工人執(zhí)業(yè)具有時(shí)段性和流動(dòng)性，企業(yè)很難對(duì)工人進(jìn)行系統(tǒng)性培訓(xùn)，建筑工人隊(duì)伍技術(shù)工人比例很小且技術(shù)水平不高，流動(dòng)性強(qiáng)，交通工程施工質(zhì)量難以得到保障。現(xiàn)有建筑施工技術(shù)和裝備相對(duì)落后，建筑行業(yè)整體屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)。我國(guó)目前建筑主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用濕作業(yè)生產(chǎn)方式，除少數(shù)特殊工程，需要組織大量工人依靠簡(jiǎn)陋的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，施工過(guò)程中很容易產(chǎn)生各種質(zhì)量缺陷、質(zhì)量問(wèn)題、質(zhì)量隱患[2]。

2.2 建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督信息化管理的標(biāo)準(zhǔn)建立不夠完善，規(guī)范性不強(qiáng)

相關(guān)部門對(duì)于建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督信息化管理的重視程度不足，政府及相關(guān)管理部門對(duì)于建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督信息化管理缺乏一個(gè)統(tǒng)一的概念，因此在工作中缺乏一種有效的、規(guī)范的管理方式，單位之間、部門之間存在很多矛盾和沖突，這就使得目前我國(guó)建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理信息化管理的標(biāo)準(zhǔn)建立不夠完善，因此也影響了信息化管理工作的深入開(kāi)展。

3 系統(tǒng)總體架構(gòu)

3.1 智慧工地子系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化的互聯(lián)網(wǎng)+工程管理模式。以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合采集工地現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)，包括：應(yīng)用移動(dòng)監(jiān)管、協(xié)同監(jiān)管、環(huán)境監(jiān)管、現(xiàn)場(chǎng)從業(yè)人員實(shí)名制管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用維護(hù)和數(shù)據(jù)交換等功能，綜合運(yùn)用模糊評(píng)價(jià)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種數(shù)據(jù)分析模型，建立智慧工地云平臺(tái)。

3.2 門戶網(wǎng)站及門戶后臺(tái)管理系統(tǒng)

門戶網(wǎng)站是三類用戶登錄“智慧監(jiān)管”系統(tǒng)的入口，用戶登錄后實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)操作功能，門戶網(wǎng)站也是質(zhì)監(jiān)站對(duì)外宣傳的窗口。門戶網(wǎng)站系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容及欄目主要包括三個(gè)部分：宣傳區(qū)（單位概況、新聞動(dòng)態(tài)等）、服務(wù)區(qū)（在建工程狀態(tài)等）和交互區(qū)（建議投訴等）。門戶網(wǎng)站后臺(tái)管理系統(tǒng)用于市質(zhì)監(jiān)用戶登錄編輯發(fā)布門戶網(wǎng)站的內(nèi)容。

3.3 檢測(cè)監(jiān)管子系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)數(shù)據(jù)的全方位監(jiān)管。建筑材料質(zhì)量監(jiān)管和結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量監(jiān)管功能實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)所用建筑材料的質(zhì)量檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)全過(guò)程的有效監(jiān)管。尤其對(duì)于需現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證取樣送至第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)的重要建材，通過(guò)植入RFID電子標(biāo)簽或固定二維碼標(biāo)簽對(duì)樣品進(jìn)行唯一性標(biāo)識(shí)，并利用定位、拍照等方法確保送檢過(guò)程中樣品不被更換。對(duì)檢測(cè)結(jié)果，尤其是不合格數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤處理[3]。

3.4 安全監(jiān)督管理系統(tǒng)

安全監(jiān)督系統(tǒng)可以按照日常檢查管理、行政檢查及執(zhí)法、安全教育培訓(xùn)、應(yīng)急管理、行業(yè)指導(dǎo)方面進(jìn)行，其中安全教育培訓(xùn)、應(yīng)急管理與其他業(yè)務(wù)出示的需求一起從質(zhì)監(jiān)站整體的角度來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。其主要包括監(jiān)督檢查、項(xiàng)目安全臺(tái)賬管理、應(yīng)急指揮管理、企業(yè)安全生產(chǎn)許可證管理、三類人員管理和平安工地建設(shè)及考核六大功能，如圖1所示。

圖1 質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)功能

3.5 工程質(zhì)量監(jiān)督子系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量監(jiān)督站的監(jiān)督執(zhí)法工作和辦公自動(dòng)化的信息化管理。實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)對(duì)工程監(jiān)督、日常辦公、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、地理分布及系統(tǒng)管理等功能，涵蓋了項(xiàng)目從網(wǎng)上報(bào)監(jiān)、日常監(jiān)督執(zhí)法、檢測(cè)及監(jiān)督質(zhì)量問(wèn)題處理、監(jiān)督執(zhí)法和巡查、質(zhì)量事故、工程投訴、工程驗(yàn)收、工程歸檔、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢等工程質(zhì)量監(jiān)督全過(guò)程自動(dòng)化管理，規(guī)范各工作流程，提高動(dòng)態(tài)管理水平。

4 加強(qiáng)交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督信息化管理的對(duì)策

4.1 建立統(tǒng)一的建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督信息化管理標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)信息共享平臺(tái)的建立

要明確整個(gè)建設(shè)工程質(zhì)量信息化管理的具體目標(biāo)，進(jìn)一步明確行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)和要求，并以統(tǒng)一執(zhí)法尺度，保證質(zhì)量監(jiān)管信息化水平的穩(wěn)步提高。要加快建設(shè)各單位、各部門資源整合、信息共享的安全監(jiān)管信息化管理平臺(tái)，以準(zhǔn)確、即時(shí)、動(dòng)態(tài)性的質(zhì)量監(jiān)管信息，為行業(yè)管理提供可靠的依據(jù)。各級(jí)政府要充分發(fā)揮牽頭作用，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，不斷統(tǒng)一和優(yōu)化信息化監(jiān)管模式，充分發(fā)揮各個(gè)監(jiān)督機(jī)構(gòu)職能，努力實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)與各級(jí)建設(shè)行政主管部門、監(jiān)管機(jī)構(gòu)的無(wú)縫對(duì)接，從而充分提升監(jiān)管效能，促進(jìn)信息化監(jiān)管價(jià)值的發(fā)揮。此外，質(zhì)量監(jiān)督安全監(jiān)管工作也需要行業(yè)協(xié)會(huì)的支持，通過(guò)信息化手段，加強(qiáng)與行業(yè)協(xié)會(huì)的溝通，了解行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，也是確保質(zhì)量監(jiān)管服務(wù)水平提升的有效路徑[4]。

4.2 利用大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)建立全行業(yè)綜合管理網(wǎng)絡(luò)體系

可創(chuàng)建和利用監(jiān)督信息系統(tǒng)，對(duì)涉及工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料、實(shí)物質(zhì)量、結(jié)構(gòu)隱患等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽查抽測(cè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的涉及結(jié)構(gòu)安全、環(huán)境質(zhì)量和使用功能的問(wèn)題按照規(guī)定程序進(jìn)行處置。信息系統(tǒng)還可以進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)查詢，充分發(fā)揮了信息技術(shù)在工程監(jiān)督工作中優(yōu)勢(shì)，便于管理人員及時(shí)了解相應(yīng)情況，提高了質(zhì)量監(jiān)督工作的效率。

4.3 大數(shù)據(jù)對(duì)交通工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理

一是以質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的需求為目標(biāo)來(lái)構(gòu)建用于交通工程質(zhì)量的初始風(fēng)險(xiǎn)清單，例如技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)，施工和其他方面，以及非技術(shù)方面的自然與環(huán)境，經(jīng)濟(jì)，政治法律，合同，人員和材料設(shè)備等；二是根據(jù)交通工程質(zhì)量初始風(fēng)險(xiǎn)清單中的風(fēng)險(xiǎn)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，例如技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)里的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)缺陷、錯(cuò)誤和遺漏等，非技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)里的自然環(huán)境方面，比如洪水，火災(zāi)，臺(tái)風(fēng)或者地震等均可以數(shù)據(jù)的形式收集；三是利用數(shù)據(jù)挖掘方法，如關(guān)聯(lián)，分類，決策樹，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)清單對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)，同時(shí)根據(jù)工程質(zhì)量問(wèn)題的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)初始的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)清單進(jìn)行優(yōu)化更新。

4.4 加快開(kāi)發(fā)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求的信息化管理系統(tǒng)，滿足不同主體的個(gè)性化信息管理需求

現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，是加快建設(shè)工程質(zhì)量安全信息化管理的支柱，目前我國(guó)工程質(zhì)量安全監(jiān)管中使用的管理軟件大多是高價(jià)進(jìn)口的，這與我國(guó)國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際存在一定的脫節(jié)問(wèn)題，因此不能很好地融合管理需求。為此，我們必須強(qiáng)化技術(shù)，努力進(jìn)行自主軟件的開(kāi)發(fā)，站在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)實(shí)際需求的角度，提供個(gè)性化的軟件定制服務(wù)，從而有效提高建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理效率和質(zhì)量。此外，在信息化管理領(lǐng)域，我們還必須不斷開(kāi)發(fā)思路，加強(qiáng)部門聯(lián)合和多級(jí)互動(dòng)，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)建設(shè)與移動(dòng)手持終端設(shè)備個(gè)人系統(tǒng)建設(shè)，努力實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)管和全覆蓋聯(lián)動(dòng)，保證監(jiān)督管理職能與服務(wù)職能的有效發(fā)揮[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

智慧安全監(jiān)管平臺(tái)的建立，有利于監(jiān)管部門及時(shí)掌握工程動(dòng)態(tài)，有效的預(yù)防了事故的發(fā)生，可以有效的提高全國(guó)建筑行業(yè)安全生產(chǎn)管理水平。