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人工智能在土木工程领域的应用研究现状及展望
摘要:在当今科技迅速发展的时代,人工智能(AI)作为一种颠覆性技术,在各行各业中展现出其独特的价值和潜力。自20世纪中叶以来,AI技术经历了从概念提出到实际应用的漫长旅程,在智能化、自动化、数字化和网络化等方面取得了显著进展,特别是在医疗、金融、教育等领域,AI已成为改变现有工作模式和提高效率的关键因素。随着AI技术的广泛应用,工程项目管理领域的作用也受到了越来越多的关注。工程项目管理面临着成本控制、进度控制、质量控制、风险管理和组织协调等复杂挑战,这些挑战直接关系到项目的成功与否。基于此背景,AI技术为工程项目管理提供了新的解决思路,不仅有助于提高整体效能,而且能通过减少人为错误增强项目管理的可靠性和稳定性。
关键词:人工智能;土木工程;应用
引言
党的二十大工作报告强调“增进民生福祉,提高人民生活品质”,并在这一大框架下为房地产领域的发展指明了方向,要求坚持“房子是用来住的、不是用来炒的”定位,“加快建立多主体供给、多渠道保障、租购并举的住房制度”。在这一背景下,我国房地产企业不断探索契合社会建设需求、跟进建设进度的有效路径。从土木工程施工领域的长期发展而言,人工智能技术的应用,是该领域未来发展的大方向和主要趋势。
1人工智能技术概述
人工智能技术是现代技术的集大成者,具有智能化、自动化和智慧化的特点。人脑是人工智能技术研究的主要方向。现阶段,人工智能技术能灵活模拟人类的肢体动作、日常行为,并在社会生产环节,在劳动密集型岗位、高危岗位开始替代部分人工劳作,有效提高了生产效率;克服主观因素对生产质量的不良影响,提高生产质量。模拟人脑和人类的思维模式,仍旧是人工智能领域研究的主要方向。
将人工智能技术应用于土木工程施工中,与施工过程和房屋运维等工作相结合,逐步开发出能满足建筑领域工作需求的计算机软件,形成智能化建筑施工技术。计算机软件以金现代为典型代表,融合深度学习、图像处理等关键技术,通过多种构建增广数据集,自主研发训练文字检测和文字识别模型,能有效解决传统OCR模型在图纸中的文字检测识别中存在的误识别、漏识别等问题。智能化建筑施工技术以建筑信息模型为代表,简称BIM技术,且在建筑领域内的应用已经相对成熟。
2人工智能在土木工程领域的应用研究现状
2.1建“互联网+智慧工地”管理平台
互联网的应用,有效提高了各个领域信息获取的效率。将互联网应用于土木工程施工环节,就要重点关注施工环节,即以施工地(工地)作为主要监测对象,从而全面掌握工地存在的安全隐患、风险点,对其进行系统分析后,加强风险防范。
2.2.施工现场安全管理和质量管理智能化
施工人员是土木工程施工过程中的一大风险点,这就需要管理人员严格约束施工人员的操作和行为,在降低因人为操作而导致的安全事故发生率的同时,保证施工人员的人身安全不受侵害。在工地的进出口设置人脸识别设备,施工人员进出需刷脸认证,从而辅助管理人员了解各个时间段内工地的人员数量。管理人员还能根据刷脸结果,对施工人员进行针对性管理。此外,由智能安全帽、数据处理终端和服务器构成的人工智能安全帽,能动态获取佩戴者的所在环境和环境内的相关信息,由无线网络进行连接,高清摄像头能将实时获取的影像资料进行动态上传。
2.3土木工程施工方法与人工智能技术相结合
装配式施工具有操作简单、高效的施工优势,在土木工程施工中得到全面推广,并成为建筑领域未来发展的主要趋势。将人工智能技术与装配式施工结合在一起,由自动化机器人开展构件组装和拼接工作,在这一基础上,现场施工人员对其进行拼凑处理,在房屋管道、电气系统施工中得到广泛应用。BIM建筑模型技术在装配式施工过程中的应用,能对工程量进行自动化计算、生成施工图纸,提升施工图纸与现场施工的对接性和准确性。对于相对较为复杂的项目施工,管理人员还可通过控制模型数据,对安全隐患和风险点进行预测,推进土木工程工程智能化发展。
3人工智能在土木工程领域的展望
3.1差异与限制
在工程项目管理的领域,AI技术优势体现在其数据驱动的决策能力和自动化任务处理上,这些特性极大提高了项目管理的效率和精度。然而,AI技术的有效实施依赖于大量高质量的数据输入,这对数据的收集和处理提出了更高的要求,同时也增加了相关成本。运用AI提出解决方案需要较大的初始投资,尤其是在技术基础设施和数据管理系统方面。数据隐私的安全问题尤为关键,特别是处理敏感信息时,必须严格遵循相关法律规定。项目管理团队的技能构建也是实施AI时的关键考虑因素,管理团队必须具备操作和理解AI系统的能力,这通常意味着要对现有人员进行额外的培训和教育。因此,尽管AI在提升项目管理效率和质量方面具有显著潜力,但其在技术兼容性、成本效益和人员培训方面的挑战同样不容忽视。要充分发挥AI的潜力,就必须通过一系列综合策略和持续的技术创新来解决这些挑战。
3.2解决策略
工程项目管理中应用AI技术的挑战可以通过一系列综合解决策略来应对。强化数据管理和确保安全性是基础,需要建立精确可靠的数据管理系统,并采用高级数据保护措施,如加密和安全协议。采用逐步实施策略,先在小规模项目上测试AI应用的有效性,然后根据反馈进行调整,进行详细的成本效益分析以确保投资合理性。对员工进行AI技术培训,提升团队技术应用能力,并与技术供应商及专业机构合作,以获得额外的技术支持。选择适应性强、可扩展的技术方案应对快速变化的技术环境,并持续监测、评估AI系统性能,确保其满足项目需求并能随技术进步进化。通过这些策略的综合运用,可以有效解决AI在工程项目管理中的应用挑战。
结束语
在土木工程中应用人工智能技术,具有较高的应用价值,不仅体现在技术支持、管理效率和施工质量方面,还对房屋的后续养护、运维均具有重要的作用。管理人员在人工智能技术的应用背景下,逐步树立智能化管理意识和智慧化运维模式,从前期设计、施工过程、施工管理和后续养护运维几个环节入手,全面提高土木工程施工效率和质量,推动房地产领域智慧化、智能化、自动化、信息化、网络化发展。因此,土木工程施工企业要主动注册智慧工地平台账号,进驻智慧管理平台,运用BIM智能模型技术,提高装配式施工质量的基础上,推动我国房地产领域高质量、高水平和高效发展。
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