• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

基于多源数据融合的建筑工程智能决策支持系统研究

黎发海
  
文理媒体号
2025年52期
身份证号:421022198702013118

摘要:随着建筑工程项目复杂性增加,传统管理方法难以满足现代需求。多源数据融合技术作为创新解决方案,通过整合不同来源数据,为决策者提供更全面、精准的信息支持。本文介绍建筑工程中常见多源数据,包括 BIM(建筑信息模型)、传感器数据、施工进度及财务数据,探讨基于多源数据融合的智能决策支持系统构建方法。通过数据清洗、集成与分析,系统实现精准预测、优化决策和实时监控,有效提升管理效率、降低成本、保障质量并提高安全性。案例分析展示系统在建筑工程中的实际应用效果,验证其复杂决策优势。最后总结系统应用前景,提出优化与发展方向。

关键词:多源数据融合;智能决策支持;建筑工程;BIM 技术;数据分析

引言:

随着城市化进程加速和建筑项目复杂化,传统建筑工程管理方式逐渐暴露出局限。传统管理模式通常依赖人工经验和单一数据来源,导致信息不对称,增加项目实施不确定性。为应对挑战,近年来建筑工程管理逐步引入智能化技术,特别是多源数据融合技术,旨在通过多维度数据分析和决策支持系统,提升项目管理效率与精度。

多源数据融合技术,简言之,是将来自不同领域和来源的数据有效整合与分析,为管理者提供更全面、更实时信息。具体到建筑工程,这些数据来源包括施工现场实时监测数据、工程进度数据、财务与资源分配数据等。有效融合这些数据,将为工程项目全生命周期提供可靠决策支持。

一、多源数据在建筑工程中的应用与挑战

建筑工程作为一个复杂的系统工程,涉及的内容繁多且具有高度的动态性。在工程实施过程中,管理者需要考虑的因素繁多,如工程进度、预算控制、质量保障、人员安全等。而这些因素背后都有大量的数据支持。传统的建筑工程管理往往将这些数据视作孤立的信息进行处理,无法形成有效的信息流,导致了决策时的不准确和信息滞后。

首先,BIM 技术作为建筑工程中的核心技术之一,能够提供数字化的三维建筑信息,为建筑设计、施工、维护等各个环节提供全面的支持。然而,BIM 系统中生成的数据主要是设计与施工过程中的静态信息,缺乏实时反馈和外部环境的动态数据。

其次,随着传感器技术的应用,施工现场的实时数据(如温度、湿度、振动等)被广泛应用于监控和检测,这些数据有助于施工现场的安全保障,但如何将这些信息与设计图纸、施工进度等数据进行有效整合,仍然是一个需要解决的问题。

另外,施工进度与财务管理数据的整合同样面临挑战。传统上,进度和成本通常由不同部门管理,信息孤岛的现象时常发生,这不仅影响到施工进度的控制,也影响到成本控制和资源配置的合理性。

因此,在建筑工程中,如何有效整合不同来源的数据,并通过智能分析提供决策支持,已经成为提升建筑工程管理效率、降低成本、提高安全性的关键所在。

二、基于多源数据融合的智能决策支持系统构建

要构建一个基于多源数据融合的智能决策支持系统,首先需要解决的是数据的获取与整合。建筑工程中的数据来源众多,包括设计阶段的BIM 数据、施工阶段的实时监控数据、财务与物资数据等。这些数据大多数以不同的格式和结构存在,需要通过数据清洗和标准化处理,将其转换为可以互通的格式。

接下来,通过数据融合技术,将各个来源的数据进行有效集成。数据融合可以通过多种方法实现,如基于规则的融合、模型驱动的融合等。基于规则的融合方法适用于简单的决策问题,如根据预设的规则判断某项资源是否需要调配;而模型驱动的融合方法则更加复杂,适用于大规模的建筑项目管理,通过统计学和机器学习等技术,对历史数据进行训练与分析,提供更加精准的预测与优化。

此外,智能决策支持系统需要具备实时数据监控和反馈的能力。这就要求系统能够实时接收并分析来自施工现场的动态数据,及时调整施工计划、资源配置等关键决策,以应对突发事件和变化。通过与BIM 系统的结合,系统能够在设计、施工和运营等阶段提供无缝的协调和支持,极大地提高了项目管理的精确性和灵活性。

三、智能决策支持系统在建筑工程中的应用效果

在实际应用中,基于多源数据融合的智能决策支持系统在建筑工程中表现出了明显的优势。首先,系统通过实时监控与数据分析,能够提供准确的工程进度预测,帮助管理者及时发现潜在的风险和问题。例如,当施工进度滞后或成本超支时,系统能够通过分析历史数据和实时监控数据,预测问题的根源,并提供优化建议,帮助项目团队采取预防措施。

其次,智能决策支持系统还能够优化资源配置。通过对施工过程中各类资源(如材料、设备、人员等)的数据进行集成和分析,系统能够根据实时需求进行调度,避免资源的浪费和冗余。对于大型建筑项目来说,精确的资源管理可以大幅提高施工效率,降低成本。

此外,智能决策支持系统在提升建筑工程安全性方面也有着不可忽视的作用。通过将传感器数据与BIM 模型结合,系统能够实时监控施工现场的环境变化,如土壤湿度、建筑物沉降等,提前预警可能的安全隐患,及时采取措施,减少安全事故的发生。

四、面临的挑战与未来发展

尽管基于多源数据融合的智能决策支持系统在建筑工程中取得了显著成效,但其在实际应用中仍然面临一些挑战。首先,数据的获取和质量控制仍是难点。建筑工程中涉及的数据量庞大,数据来源广泛且格式不一,这要求系统具备强大的数据处理能力。此外,数据的准确性和实时性对系统的决策质量至关重要,需要在数据采集和处理的每个环节加强质量控制。

其次,技术和人员的培训也是一大挑战。虽然建筑行业已经开始重视智能化技术的应用,但如何使建筑企业的管理者和技术人员充分理解并有效使用这些技术,仍然需要通过系统的培训和实践积累。

未来,随着人工智能、物联网、大数据等技术的进一步发展,基于多源数据融合的智能决策支持系统将变得更加智能化、精细化。系统的预测和优化功能将更加精准,能够根据实时数据和历史数据为项目提供全方位的决策支持。同时,随着BIM 技术和其他智能化技术的不断进步,建筑工程中的数据将更加整合,建筑项目管理将朝着更加高效、智能的方向发展。

五、结论

基于多源数据融合的智能决策支持系统,通过整合来自多个渠道的数据,为建筑工程提供了强大的决策支持,优化了资源配置,提高了施工效率,降低了成本,并提升了安全性。尽管当前系统的应用仍面临一些挑战,如数据质量控制、技术培训等,但随着技术的不断进步和智能化手段的不断应用,建筑工程的管理将更加高效、精细。未来,建筑企业应更加注重技术的整合和应用,推动智能决策支持系统的普及和深入应用,进一步提升建筑行业的整体管理水平。

参考文献:

[1]汤克轩,钟晗,王志豪,等.基于U- Net网络的探地雷达异常识别技术研究[J/OL].水利水电工程设计,1- 7[2025- 08- 09].https://doi.org/10.20275/j.cnki.issn.1007- 6980.2025.03.012.

[2]邱清松,黄益杰.多源数据融合驱动的船舶碰撞动态风险评估与智能避碰决策研究[J].珠江水运,2025,(14):88- 91.DOI:10.14125/j.cnki.zjsy.2025.14.021.

[3]宋定航,莫宇.水电厂设备故障智能诊断与预警系统研究[J].能源新观察,2025,(07):61- 62.

*本文暂不支持打印功能

monitor