公路工程项目控制的信息化

文/新疆交通建设管理局 徐献军

公路体系的自身复杂性和外部对公路工程的高要求，使得公路施工项目的控制任务非常繁重。信息技术日新月异的发展，已经在一些行业引发了效率的显著提升。在我国公路工程控制领域的信息化引入较晚，至20世纪末，为了应对日益增长的运输需求，我国开始大力发展高速公路。一些公路建设项目开始引入或是建立自己的项目管理信息化系统。公路工程项目控制的信息化有两方面内容，一是施工技术的控制，二是对项目管理的控制。

公路工程施工技术的信息化控制

公路工程是一个庞大的系统工程，包含道路、桥梁和隧道，各个部分都有独自的技术控制体系，而且要符合公路工程系统的整体技术控制目标。信息技术介入公路工程施工技术控制，可加强工程人员对工程整体情况的掌握能力和调度能力，缩短工程管理人员应对突发状况的反应时间，为工程项目管理和决策提供数据支撑，是利用信息技术进行工程项目管理的基础。

现阶段，对各部分技术上的信息化控制方法主要有：GPS技术、GIS技术和视频监控技术。结合这三种技术，可以为工程人员提供可视化的工程全貌，施工进展、关键结构的空间位置和结构的逻辑关系，都能一一呈现。

GPS技术

GPS技术通过多个卫星与目标点之间的距离，获取目标点的空间坐标。在前期测量阶段，GPS技术可以通过对测点的定位，建立公路工程的首级控制网。相对于传统的测量方法，该技术具有精度高、用时短、全天候等优点。

GPS技术还可以应用到填方路基的填土碾压质量控制中。测量压实度的传统方法主要有灌砂法、环刀法等。传统测量方法有很多问题，比如测量耗时较长，只能测量压实完成后的压实度，测量代表性差等。通过GPS技术对碾压车辆行车轨迹的定位，结合记录的车辆状态，可以计算摊铺层碾压遍数、厚度、平整度和压实率。这种方法可以动态获知碾压质量，实时提供的数据可以供工程人员评估碾压情况。

GIS技术

在公路工程施工过程中，GIS技术主要提供空间查询和空间分析的功能，以便于将数据集成到项目管理系统中进行决策。利用GIS数据，可以进行公路选线定位、施工运输道路的选择、堆料场的选址等。近年来，GIS技术已经应用于监测公路工程周围环境，辅助评估公路工程对水土环境、野生动物栖息地和原地形地貌的影响。

实时视频监控技术

公路工程实时视频监控技术，通过对图像的一系列处理，实现施工重点区域实时质量控制，并通过系统将有价值的现场情况反馈给现场管理人员，缩短现场人员对不良情况的反应时间。

公路工程项目管理的信息化控制

公路工程的项目管理系统有两个层次：一是单个公路项目的管理，二是企业级的多项目管理。两个层次管理系统的控制方法有不同的侧重点：对于成本的控制，单项目管理主要以精细化为途径，关注本项目内的人员、物料和机械利用；多项目管理需要集成各单个项目成本数据统一调度，实现整个企业的成本最小化，单项目的精细化成本控制要服从企业级的成本集成化管理。

公路工程涉及的关联方有施工方、供应方，设计方和监理方等，复杂的部门和人员关系使公路工程的项目管理任务非常繁重。简单来说，工程项目管理的信息化控制是一个数据处理的过程，利用其他系统搜集数据，将搜集的数据与各个维度的控制目标比对处理，最后输出控制命令。

公路工程项目有很多控制和管理目标，如进度目标、质量目标、安全目标和成本目标等。工程项目管理信息化控制的处理基础是现有数据和控制目标比对，处理核心是整合比对结果并做出判断。数据的搜集过程也是信息技术的应用过程，文档数据化、数据可视化在项目管理的信息化控制中都占有重要地位。

公路工程项目信息化的发展方向

公路工程项目的主要特点可以概括为一次性、综合性和长周期。一个公路项目从规划到投入运营需要数年的时间，在这段时间内，需要建设方、设计方、和施工方等各方人员，协调满足工程质量、安全、成本和工期要求。此外，公路工程投入巨大，失误成本高。根据这些特点，公路工程项目的信息化可以在以下两方面继续优化：

智能化

智能化的前提是信息数据化，将项目全周期所产生的信息全部转化为数字格式。智能化的决策需要两个方面的支撑，一是基于以往公路工程项目的数据，二是理论上的控制指标。具体来说，就是通过对以往数据的统计回归建立预测模型，预测当下工程项目未来的相应数据，通过导入项目控制目标和国家标准规范，对工程项目的实施进行实时调整，保证整个项目状态符合预期。

智能化的发展能够最大程度地避免人的主观决策造成的失误，更好地协调单项目各部门的进度，同时接收企业级的协调命令，调整单项目目标的进度。随着搜集的公路项目数据增多，基于大数据分析的智能化决策，将会在有效性和协调性上达到最优化。

实时可视化

实时可视化能为项目管理人员提供直观的项目认识，可视化不仅包括对项目进展的直观呈现，还涉及到项目成本的可视化、人员和机械利用情况的可视化。实时可视化的核心是实时，也就是动态可视化。对公路工程项目来说，工程范围广，人员机械多，实现理想的实时可视化需要数量可观的监测终端。

工程项目管理的智能化和实时可视化发展方向，都看重提升管理人员对项目随时干预的能力，纠错能力更强，避免发生重大质量安全事故。智能化的工程项目管理系统，能增强单个项目内部和项目间的协调能力，有利于企业级的管理目标实现。

公路工程项目控制信息化刚刚起步，信息化对公路工程项目的渗透率普遍较低。随着对公路工程项目的质量和安全要求的提高，对成本控制要求日益精确，当下传统的项目管理模式已经无法应对行业现状。信息技术对传统行业的介入已经产生了明显的经济效益和社会效益，对公路工程项目管理控制的信息化也将会显著提高公路工程项目的施工与管理效率。