近年来，随着全球经济的不断发展，由于化石能源使用对环境的影响不断凸显，全球气候变暖问题日益加剧。在节能减排的时代背景之下，中国的减排压力非常大。作为中国经济的支柱产业之一，建筑业长期以来都属于高能耗低效益的产业，不但消耗了大量能源，而且建筑业产生的碳排放不断加剧了温室效应，因此，控制与优化建筑业碳排放刻不容缓。目前，针对建筑行业节能减排的研究较多，但针对建造阶段的节能减排研究相对较少，由于施工现场的碳排放具有集中性和突发性，因此针对施工现场的碳排放进行监测与优化是很有必要的。
　　有鉴于此，本文利用信息物理系统（Cyber-Physical System,简称CPS）技术对装配式建筑施工现场碳排放进行实时监测，并利用蚁群算法进行基于“工期-成本-碳排放”的多目标优化。首先对施工现场碳排放研究边界进行了梳理，随后，基于CPS技术，通过无线传感器、通信网络、云端服务器、移动设备的有机整合开发了施工现场碳排放实时监测系统，能够对施工现场主要机械产生的碳排放进行实时监测与可视化呈现。同时，本文以装配式建筑预制楼梯构件安装过程为例，梳理了每道工序在不同施工模式下的资源消耗情况，结合多目标优化理论将“工期-成本-碳排放”多目标优化问题转化成旅行商问题，并设计蚁群算法流程寻求最优解。最后，本文将开发的CPS实时监测系统运用在实际装配式工程施工现场，验证了系统的稳定性与实用性，并结合监测系统与现场调研获取工序相关数据，利用Matlab编程实现蚁群算法，得出了多目标优化问题的最优解，分析了算法的可行性与收敛性。
　　本文针对施工现场碳排放的实时监测研究是建筑业碳排放研究的有益补充，基于CPS的实时监测系统为装配式建筑施工现场的碳排放监测与管理提供了新的手段，有助于指导绿色施工的发展，也为今后建筑业大数据与智慧工地的发展提供了一定的基础。同时，基于“工期-成本-碳排放”的工序模式多目标优化结果能够有效指导施工组织计划，实现建筑业的节能减排。