土木工程的信息化建設

【摘 要】二十一世紀是一個信息社會，已成為世界共識。信息時代最突出的標志就是人類構建了一個與現實世界相對應的虛擬的信息世界，其本質特征就是以互聯網為生產工具，知識與信息成為生產力要素的最重要的組成部分。土木工程信息技術的發展是一個信息技術在土木工程中應用逐步深入并融和的過程。我國土木工程行業整體發展水平仍比較低，處于粗放型的工作模式，土木工程信息化建設更是任重道遠。作為一個新的學科和新興產業，土木工程信息化的研究在我國有著重要意義。

【關鍵詞】土木工程；信息化；建設

引言

我國土木工程也同樣存在信息化建設問題。隨著經濟持續穩定增長，城市化進程加快，以青藏鐵路、南水北調、西氣東輸、西電東送等為代表的一大批西部大開發和國家能源交通原材料基礎設施項目，以北京奧運工程為代表的各大中城市的基礎設施項目，還有量大面廣的城鄉住宅建設項目正處在建設高潮之中，再加上我國已加入WT0，進入寬領域、多層次、全方位對外開放的新格局，實施迎接經濟全球化挑戰的大戰略，土木工程作為國民經濟的支柱產業，在這重要的發展機遇中肩負重任，必須把握住大課題，即土木工程的信息化建設，實現更高層次的技術創新和素質提升。土木工程的信息化是用計算機、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術對傳統土木工程技術手段及施工方式進行改造與提升，促進土木工程技術及施工手段不斷完善，使其更加科學、合理，有效地提高效率，降低成本； 實現土木工程的信息化將引起土木工程企業管理方式的深刻革命，必然推動企業團隊的重組及施工流程的優化，促使企業管理理念和手段的革新； 土木工程的信息化是土木工程市場發展的高級階段，必定融入現代物流業、電子商務業和信息產業，從而實現土木工程的高效益、高效率。

一、土木工程信息化的發展現狀

1、土木工程信息化發展的三個階段

1.科學計算階段

這一階段信息技術從無到有得到初步發展，并且在運算速度的提高和成本的下降方面取得了較大的突破，開始在各行各業得到應用.這時， 它在土木工程中的應用主要是通過依照一定算法的計算程序和計算機輔助繪圖來提高效率和計算精度。

2.專業軟件階段

科學技術的迅猛發展，讓土木工程信息技術進一步發展到專業軟件階段。這一階段土木工程信息技術不僅僅是提高效率或者求解以前不能計算的問題。在硬件方面，根據/ 摩爾定律，每18個月芯片的運算能力增加一倍，或相同性能情況下價格下降一半. 同時， 計算機市場上發生的一個巨大變革是個人電腦（ PC） 替代了/ 主機+ 終端0模式， 成為市場的主流。目前在全國范圍內已經實現了無紙化繪圖，在不久的將來也必將實現無紙化設計，并帶來信息化施工。

3、仿真系統階段。從20 世紀50年代末開始，以數學規劃為代表的最優化方法取得了長足進展.利用計算機和最優化方法，可以在較短的時間內求得一個在給定條件下的優良工程方案.此外， 仿真系統通過將可視化技術與三維動畫圖形圖像顯示相結合， 使之能生動、 直觀而又逼真的展現土木工程各個施工階段的三維動態場景。進行此項研究有助于建立全面而高效的工程管理系統，對工程進行總體模擬，進而在宏觀上加強對整體工程的綜合評價與控制.仿真技術的實質是一種數值模擬技術， 特別適用于一些難以用常規實驗模擬解決的問題，如大型破壞試驗三峽庫區地質體實時滑坡仿真預報等。

2、發展現狀

目前土木工程研究的對象主要集中在以下幾個方面： 首先是高層建筑的發展進入了一個嶄新的階段， 隨著新材料、 新結構、 新工藝、 新施工方法的出現， 特別是自動化程度的不斷提高， 人類更有可能從事更大規模的土木工程修建， 高層建筑不僅在數量上越來越多， 而且在高度上也越來越高。中國上海的浦東金茂大廈和上海金融中心高度已經排列在世界前列， 標志著我國在高層建筑方面的水平已經達到世界較前進水平。目前世界上最大的地下街是日本東京八重洲地下街， 建筑面積70km2，最深的地下街是莫斯科切爾坦沃住宅小區地下商業街，深度在100 米左右，我國也已有約20 個城市進行了地鐵系統的規劃和具體實施階段， 先后提出了 25 項地鐵和輕軌項目， 同時地下空間技術也得到了飛速的發展和提高。目前我國城市地下工程建設主要施工方法有明挖法、 暗挖法、蓋挖法、 盾構法、 沉管法、 凍結法及注漿法等， 這些技術已經達到了國際先進水平， 這也為地下空間開發提供了寶貴的經驗。

二、信息化建設在土木工程中的運用發展

土木工程信息化技術的建設與發展，其內涵主要包括以下幾方面的內容：

（1）土木工程專業信息網絡的建設發展。它是土木工程實現信息化建設的關鍵。土木工程專業信息網絡既可以遠程為工程提供信息，又可以為土木工程信息的傳播提供媒介。

（2）土木工程信息的接收終端。其主要由手持式終端、以及臺式終端兩種不同形式，其中，手持式終端是未來發展的方向，因為具有方便攜帶的特點，使工程人員利用它與工程信息網能夠隨時隨地的交換信息，從而獲得技術方面的支持。

（3）土木工程信息網絡的傳輸標準。其一，它保證了土木工程信息能夠與中國電訊移動通訊的網絡實現兼容；其二，它保證了不同的土木工程信息網絡之間、不同信息網絡與接收終端之間可以順利地相互交換信息。

（4）土木工程的信息集成與交互系統。土木工程的信息集成與交互系統是由一系列的大型程序所組成，其主要依照土木工程信息網絡的傳統標準來開發，是對土木工程信息進行整合和傳播的虛擬平臺。通過這個平臺，不同的土木工程信息制造商能夠方便準備地為工程界提供出各種符合標準的不同信息，并通過該平臺實現信息的傳輸。 三、土木工程的信息化建設須致力建設三大系統。

（1）控制信息系統。信息技術是計算機、通信、控制及信息處理等技術的集成。應用信息技術系統及設備，現代建筑師可以充分直觀地展示新時代的設計理念和建筑美學，可以盡情地表達大膽的創意和神奇的構思，超越時間和空間，塑造并優化創作成果，使其創作成果達到傳統創作方式無法比擬的新境界。這些信息資源將貫穿于工程項目管理的全過程（設計、采購和施工），圖形由計算機系統自動產生，使得設計人員可以將主要精力投入到優化設計方案上，設計過程更為直觀形象。

（2）企業管理的信息系統。一個大型復雜的工程項目的管理實際上就是利用能夠控制的資源（人力、機具、材料、資金、工期）在一定的條件下對一個既定目標（進度、質量、費用）進行科學的計劃和以更多的定量數據做深入動態分析，對于工程實施有效地調整控制，以盡可能小的投入，獲得最大的效益。工程項目的管理必須依靠整套先進的管理理念

（3）企業商務貿易信息系統。利用項目管理信息平臺、電子郵件、視頻會議系統三種體系，為項目提供了一種先進的現代化信息傳遞和交換手段，使項目信息共享更及時、更靈活、更廣泛，并具備了實施異地交互討論的環境，參與項目的人員在世界范圍內的任何地方都可以方便的查看項目管理信息，總部管理人員也可以同時訪問其他地方項目管理信息，隨時了解項目總體情況，通過這個數據庫把公司本部、公司分部、施工現場、分包商等緊密地聯系在一起，創造了一個異地協同工作的環境，并可實施異地指揮和控制。

參考文獻：

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