基于大数据分析的公路与城市道路建设施工管理研究

基于大数据分析的公路与城市道路建设施工管理研究

马旭辉

610527199308051819

摘要：随着城市化的快速发展以及交通运输的不断完善，公路与城市道路建设施工的管理变得越来越复杂。为了提高工程施工管理的效果和效率，本研究使用大数据分析方法，从多个维度对公路与城市道路建设施工进行管理，以期实现科学合理的规划与监控。

关键词：大数据分析；公路建设；城市道路建设；施工管理

引言

公路与城市道路建设施工管理是保障城市交通运行安全和效率的重要环节。然而，由于市区道路的复杂性和建设项目的庞大性，传统的施工管理方法往往存在效率低下、监测不精准等问题。为此，本研究借助大数据分析技术，以提高公路与城市道路建设施工管理的科学性和智能化水平为目标，对相关问题进行研究和探索。

1. 大数据分析在公路与城市道路建设施工管理中的应用
   1. 数据采集与预处理

在公路与城市道路建设施工管理中，数据采集与预处理是基于大数据分析的关键步骤。通过使用智能监测装置，可以实时高频率地采集建设区域的关键数据，包括交通流量、车辆速度、道路运行状况等[1]。

智能监测装置可以采用传感器、视频监控、车载设备等多种形式进行数据采集。这些设备可以安装在道路上、车辆中，甚至通过无人机等方式进行数据收集。通过实时高频率的数据采集，可以获取到准确、全面的建设区域交通情况。

然而，在进行大数据分析之前，采集到的数据需要进行预处理，以消除噪声、清洗异常数据，提供高质量的数据基础。数据预处理的过程包括数据清洗、数据转换和数据集成。

数据清洗是指通过筛选、去除重复或错误的数据，确保数据的准确性和一致性。例如，对于交通流量数据，可以排除异常值，如极端值或缺失值，以保证数据的可靠性。

数据转换是指对采集到的原始数据进行转换，使其适用于后续分析。例如，对于车辆速度数据，可以进行单位转换，将其统一为同一度量单位，方便进行比较和分析。

数据集成是指将不同来源、不同格式的数据进行整合，形成一个统一的数据集，以便后续的分析和应用。例如，将采集到的交通流量数据与道路运行状况数据进行整合，获得更全面的交通信息。

通过数据采集与预处理，可以得到高质量的数据基础，为后续的大数据分析提供可靠的支持。这样可以基于真实的数据，进行更精确、有效的公路和城市道路建设施工管理决策。

1.2建设施工进度管理

在公路与城市道路建设施工管理中，建设施工进度管理是利用大数据分析技术的重要应用之一。通过采集到的大量数据，可以基于实际情况进行施工进度的模拟和优化，以便更好地掌控工程的进展和效率。

首先，建设施工进度管理需要建立一个施工进度预测模型。该模型可以利用历史数据和当前采集到的数据进行训练，以预测各个施工节点的完成时间和成本。通过分析历史数据和相关因素的影响，可以建立准确的模型来预测施工进展。

基于建设施工进度预测模型，可以及时调整资源分配，以保证工程按时按质完成。通过实时监测当前的施工进度和资源利用情况，可以对施工进度进行动态调整和优化。例如，如果发现某个节点的施工进度滞后，可以及时重新分配资源，增加人力或设备投入，以加快施工进度[2]。

总之，基于采集到的大数据和大数据分析技术，建设施工进度管理可以实现对施工进度的模拟、预测和优化。通过及时调整资源分配和解决问题，可以保证工程按时按质完成，提高施工管理的效果和效率

1.3施工安全监测与预警

在公路与城市道路建设施工管理中，施工安全监测与预警是大数据分析技术的重要应用领域之一。通过借助大数据分析技术，结合图像识别、视频分析等技术手段，可以对施工现场的安全状况进行实时监测和预警，提高施工过程中的安全性。

首先，可以利用大数据分析技术对施工现场的监测数据进行实时分析。通过采集图像、视频等监测数据，可以自动识别和提取关键的安全特征信息。例如，通过图像识别技术可以实时监测施工现场人员的安全帽佩戴情况，对违规行为进行检测；通过视频分析可以监测工地周围的安全区域，防止未授权人员进入。

其次，通过对监测数据的分析，可以及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的预警措施。通过建立安全性规则和模型，对监测数据进行实时比对和分析，可以发现异常情况，如危险物品、危险作业等。一旦发现异常情况，可以立即触发预警系统，及时通知相关人员和部门，以便采取紧急措施，进行风险控制。

此外，大数据分析技术还可以协助建立一个安全评估和预测模型。通过对历史数据和实时数据的分析，可以识别出导致事故发生的关键因素和模式。这样可以在施工过程中进行准确的安全风险评估，并采取相应的措施来预防和控制安全风险[3]。

因此，借助大数据分析技术，结合图像识别、视频分析等技术手段，可以对施工现场进行实时监测和预警，及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的措施进行风险控制，确保施工过程中的安全性。

二、基于大数据分析的公路与城市道路建设施工管理实践案例

案例描述: 某市区道路建设项目采用大数据分析技术进行施工管理，通过数据采集与预处理、建设施工进度管理、施工安全监测与预警以及资源调配与成本控制等环节的分析和优化，取得了一系列明显的效果和成果。

首先，在数据采集与预处理环节，利用智能监测装置对建设区域的交通流量、车辆速度、道路运行状况等关键数据进行高频率、实时采集。同时，对采集数据进行预处理，消除噪声、清洗异常数据，保证数据的准确性和一致性。

在建设施工进度管理方面，基于采集到的大量数据，建立了施工进度预测模型。通过分析与预测施工节点的完成时间和成本，及时调整资源分配，确保工程按时按质完成。通过大数据分析，能够提前识别和解决施工过程中可能出现的延误问题，发挥了数据分析在施工进度管理中的优势。

资源调配与成本控制方面，通过大数据分析，可以实现施工资源的合理调配和成本的精确控制。根据历史数据和实时数据，分析不同资源的利用效率和成本效益，降低成本的同时优化资源使用效果。

经过实践，该市区道路建设项目取得了一系列明显的成果。通过数据采集与预处理环节，有效获取了建设区域的实时交通数据，为后续的施工管理提供了可靠的数据基础。

在建设施工进度管理方面，利用大数据分析技术，建立了施工进度预测模型，实现了对施工进度的精确预测和实时监控，能够及时调整资源分配，确保工程按时按质完成。

在资源调配与成本控制方面，通过大数据分析技术，可以根据历史数据和实时数据，进行资源的合理调配和成本的精确控制，降低成本的同时优化资源使用效果。

总体来说，该市区道路建设项目通过大数据分析技术，实现了施工进度的精确预测和实时监控、安全隐患的及时预警、资源调配和成本控制的优化，取得了明显的效果和成果。这些成果不仅提升了项目的管理效率和质量，也为类似的道路建设项目提供了有价值的经验和参考。

三、结论与展望

本研究基于大数据分析技术，对公路与城市道路建设施工管理进行研究，取得了一定的研究成果。然而，由于研究时间和资源的限制，本研究仍存在一定的局限性。未来的研究可以进一步深化对大数据分析技术在施工管理中的应用研究，探索更加精细化、智能化的管理方法。

参考文献

[1]李雪,刘涛.基于大数据分析的交通道路施工管理研究[J].交通科技与经济,2020,38(12):83-86;

[2]张磊,王强,赵明.基于大数据的公路施工信息化管理与应用[J].中国公路工程,2019,41(4):97-102;

[3] 王国军,孙鹏,陶利萌.基于大数据的城市道路交通施工管理技术研究[J].交通技术与装备,2018,5(2):6-10.