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摘要:梳理2000-2021年中国学术期刊网络出版总库(CNKI)收录的关于智能技术在工程中应用的相关文献,使用SATI3.2软件统计文献数据,考查智能技术在工程中的发展状况。研究发现:我国目前研究主要利用BIM、人工智能、物联网等技术,对于自动化和安全监测研究居多,研究主要集中在地下及隧道工程、水利水电行业。利用智能技术与工程的全寿命周期深入融合,是未来值得创新和探讨的研究方向。
关键词:智能技术、工程、应用进展
0 引言
建筑业是国民经济的重要物质生产部门,它与整个国家经济、人民生活有着密切关系。自2009年以来,建筑业增加值占国内生产总值的比例始终保持在6.5%以上,2020年,面对复杂的国内外环境,特别是疫情的冲击,建筑业攻坚克难,实现全国建筑业企业完成建筑业总产值26.39万亿元,同比增长6.24%[1]。伴随信息技术的快速发展,智能技术有助于实现工程项目增值、实现资源共享,是增强工程管理能力、提升工程实施效率、降低工程建设成本的重要方式,但智能化建设的成功率不尽如人意,根据Standish Group于2015年发布的CHAOS Report报告数据显示,其在全球范围内调查的50000个软件开发项目中,仅有29%成功实施[2]。
目前,我国现代智能技术在工程建设中的应用研究已有较多理论成果。张国新等[3]研究开发了大体积混凝土防裂智能监控系统,可实现现场温控实施情况的自动获取、准确掌握、实时评估、智能干预及决策支持,能有效提高混凝土施工的管理水平,防止裂缝的发生。钟登华等[4]在水利行业的信息化研究中提出大坝智能建设,以大坝建设信息集成管理云平台对建设全过程、全环节、全要素进行全局智能管控,为实现大坝建设过程的各施工环节全天候同步优化奠定了基础。骆刚等[5]将遗传算法应用于网络计划资源优化中,进行多目标优化,获得工期最短资源均衡的优化结果。冷烁等[6]探讨了基于 BIM 的人工智能方法的国内外研究进展,对该领域存在的问题与挑战加以分析。
1 智能技术在工程管理中应用进展
将 CNKI 数据库导出的文献信息导入 SATI3.2 软件中,提取出文献发表年份的频次,绘制文献发表年份频次统计图(图 1)。统计表明:文献发文频次总体呈波动上升趋势。尤其是近十年的年增长速度明显增加,拟合曲线呈现出指数增长趋势。说明智能技术在工程建设领域的应用在不断加强,智能技术在工程建设中的应用研究具有很强的现实意义。
关键词是期刊的文献检索标识,可以对论文的主要研究内容做出简单、直接的凝练概括,在很大程度上反映了论文的主要研究内容,所以通过对关键词进行统计分析,可以在一定程度上反映一个领域的研究现状、研究热点和发展趋势等内容[7]。因此,将从CNKI数据库导出的文献信息导入SATI3.2软件中,提取出文献关键词及频次,
频次最大的关键词有两个“安全监测”和“自动化”,频次均为19次,说明目前工程建设领域的自动化技术研究主要集中在安全监测方面。“人工智能”位列第三,出现频次为14次,人工智能自20世纪40年代提出以来已在多个学科中得到应用并形成多种算法。随着2006年以来深度学习的快速发展,人工智能成为各领域的研究和应用热点,目前也受到国内外建设行业的认可和关注。高频关键词中还包括“地下工程”、“智能建筑”、“智能监控”、“智能控制”,可以发现智能技术目前主要应用在地下工程及智能建筑中,面向智能监测控制方面,对于工程施工中的其他环节智能建造技术研究较少,可以考虑在未来的研究中尝试 结合和创新。通过关键词“遗传算法”、“物联网”、“机器人”、“BIM”,可以看出目前多种智能技术在工程建设领域中都有研究,因此,智能技术在实际工程中的应用将是未来应该着重研究和发展的方向。
2 结论
(1)从总体发展来看,我国智能技术在工程中应用研究已经有了许多成果,随着科技水平的进步,智能技术的发展,国家政策方阵的导向,与此相关研究有着持续增长趋势,目前我们处在智能化水平迅速发展的阶段,更应该加强智能技术与工程建设相结合,不应仅局限于地下工程、水利水电行业,而是面向大土木领域包含的其他工程,结合土木工程学科特点,建立土木工程的智能技术理论体系。
(2)目前的智能技术换代更迭是非常迅速的,各项智能技术层出不穷,如物联网、人工智能、大数据、云计算、机器学习等,使许多行业提高了生产力,带来了更好的经济效益。目前,智能技术应用于工程中的研究已经有了一定的规模,但智能化水平还有待提高,对于智能技术在工程中的应用还有很大的研究空间,将更多智能技术结合工程特点应用于工程中,将是未来研究的创新和发展趋势。
(3)工程项目的全生命周期包括可行性研究、设计、实施、运行维护和后评价。在目前的研究中,实施阶段的智能化管理已经取得了一定的研究成果,但在可行性研究、运行维护、后评价阶段的研究研究较少,并且各个阶段的智能化衔接不足。因此,在未来的研究中,智能技术与土木工程的全寿命周期深入融合,将推动我国的土木工程进一步向安全、绿色、高效、智能的可持续方向发展。
参考文献
[1] 赵峰,王要武,金玲,李晓东.2020年建筑业发展统计分析[J].建筑,2021(06):20-25.
[2] 丰景春,刘清,李明,张可,薛松.信息不对称视角下工程管理信息化建设决策研究[J].科技管理研 究,2018,38(16):197-204.
[3]张国新,李松辉,刘毅,张磊.大体积混凝土防裂智能监控系统[J].水利水电科技进展,2015,35(05):83-88.
[4] 鐘登华,时梦楠,崔博,王佳俊,关涛.大坝智能建设研究进展[J].水利学报,2019,50(01):38-52+61.
[5] 骆刚,刘尔烈,王健.遗传算法在网络计划资源优化中的应用[J].天津大学学报,2004(02):179-183.
[6] 冷烁,胡振中.基于 BIM 的人工智能方法综述[J].图学学报,2018,39(05):797-805.
[7] 尹相旭,张更平,李晓菲. 基于关键词统计的情报学研究现状分析[J]. 情报杂志,2009,28(11): 1-4.
关键词:智能技术、工程、应用进展
0 引言
建筑业是国民经济的重要物质生产部门,它与整个国家经济、人民生活有着密切关系。自2009年以来,建筑业增加值占国内生产总值的比例始终保持在6.5%以上,2020年,面对复杂的国内外环境,特别是疫情的冲击,建筑业攻坚克难,实现全国建筑业企业完成建筑业总产值26.39万亿元,同比增长6.24%[1]。伴随信息技术的快速发展,智能技术有助于实现工程项目增值、实现资源共享,是增强工程管理能力、提升工程实施效率、降低工程建设成本的重要方式,但智能化建设的成功率不尽如人意,根据Standish Group于2015年发布的CHAOS Report报告数据显示,其在全球范围内调查的50000个软件开发项目中,仅有29%成功实施[2]。
目前,我国现代智能技术在工程建设中的应用研究已有较多理论成果。张国新等[3]研究开发了大体积混凝土防裂智能监控系统,可实现现场温控实施情况的自动获取、准确掌握、实时评估、智能干预及决策支持,能有效提高混凝土施工的管理水平,防止裂缝的发生。钟登华等[4]在水利行业的信息化研究中提出大坝智能建设,以大坝建设信息集成管理云平台对建设全过程、全环节、全要素进行全局智能管控,为实现大坝建设过程的各施工环节全天候同步优化奠定了基础。骆刚等[5]将遗传算法应用于网络计划资源优化中,进行多目标优化,获得工期最短资源均衡的优化结果。冷烁等[6]探讨了基于 BIM 的人工智能方法的国内外研究进展,对该领域存在的问题与挑战加以分析。
1 智能技术在工程管理中应用进展
将 CNKI 数据库导出的文献信息导入 SATI3.2 软件中,提取出文献发表年份的频次,绘制文献发表年份频次统计图(图 1)。统计表明:文献发文频次总体呈波动上升趋势。尤其是近十年的年增长速度明显增加,拟合曲线呈现出指数增长趋势。说明智能技术在工程建设领域的应用在不断加强,智能技术在工程建设中的应用研究具有很强的现实意义。
关键词是期刊的文献检索标识,可以对论文的主要研究内容做出简单、直接的凝练概括,在很大程度上反映了论文的主要研究内容,所以通过对关键词进行统计分析,可以在一定程度上反映一个领域的研究现状、研究热点和发展趋势等内容[7]。因此,将从CNKI数据库导出的文献信息导入SATI3.2软件中,提取出文献关键词及频次,
频次最大的关键词有两个“安全监测”和“自动化”,频次均为19次,说明目前工程建设领域的自动化技术研究主要集中在安全监测方面。“人工智能”位列第三,出现频次为14次,人工智能自20世纪40年代提出以来已在多个学科中得到应用并形成多种算法。随着2006年以来深度学习的快速发展,人工智能成为各领域的研究和应用热点,目前也受到国内外建设行业的认可和关注。高频关键词中还包括“地下工程”、“智能建筑”、“智能监控”、“智能控制”,可以发现智能技术目前主要应用在地下工程及智能建筑中,面向智能监测控制方面,对于工程施工中的其他环节智能建造技术研究较少,可以考虑在未来的研究中尝试 结合和创新。通过关键词“遗传算法”、“物联网”、“机器人”、“BIM”,可以看出目前多种智能技术在工程建设领域中都有研究,因此,智能技术在实际工程中的应用将是未来应该着重研究和发展的方向。
2 结论
(1)从总体发展来看,我国智能技术在工程中应用研究已经有了许多成果,随着科技水平的进步,智能技术的发展,国家政策方阵的导向,与此相关研究有着持续增长趋势,目前我们处在智能化水平迅速发展的阶段,更应该加强智能技术与工程建设相结合,不应仅局限于地下工程、水利水电行业,而是面向大土木领域包含的其他工程,结合土木工程学科特点,建立土木工程的智能技术理论体系。
(2)目前的智能技术换代更迭是非常迅速的,各项智能技术层出不穷,如物联网、人工智能、大数据、云计算、机器学习等,使许多行业提高了生产力,带来了更好的经济效益。目前,智能技术应用于工程中的研究已经有了一定的规模,但智能化水平还有待提高,对于智能技术在工程中的应用还有很大的研究空间,将更多智能技术结合工程特点应用于工程中,将是未来研究的创新和发展趋势。
(3)工程项目的全生命周期包括可行性研究、设计、实施、运行维护和后评价。在目前的研究中,实施阶段的智能化管理已经取得了一定的研究成果,但在可行性研究、运行维护、后评价阶段的研究研究较少,并且各个阶段的智能化衔接不足。因此,在未来的研究中,智能技术与土木工程的全寿命周期深入融合,将推动我国的土木工程进一步向安全、绿色、高效、智能的可持续方向发展。
参考文献
[1] 赵峰,王要武,金玲,李晓东.2020年建筑业发展统计分析[J].建筑,2021(06):20-25.
[2] 丰景春,刘清,李明,张可,薛松.信息不对称视角下工程管理信息化建设决策研究[J].科技管理研 究,2018,38(16):197-204.
[3]张国新,李松辉,刘毅,张磊.大体积混凝土防裂智能监控系统[J].水利水电科技进展,2015,35(05):83-88.
[4] 鐘登华,时梦楠,崔博,王佳俊,关涛.大坝智能建设研究进展[J].水利学报,2019,50(01):38-52+61.
[5] 骆刚,刘尔烈,王健.遗传算法在网络计划资源优化中的应用[J].天津大学学报,2004(02):179-183.
[6] 冷烁,胡振中.基于 BIM 的人工智能方法综述[J].图学学报,2018,39(05):797-805.
[7] 尹相旭,张更平,李晓菲. 基于关键词统计的情报学研究现状分析[J]. 情报杂志,2009,28(11): 1-4.