摘要：隨著廣泛的監(jiān)控應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)對比，以及BIM建模的廣泛使用，建設(shè)行業(yè)也迎來了智能信息化時代。市政工程也隨著網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)以及軟件的應(yīng)用在智能方面有所提升。通過不斷完善近期完成了市政工程施工標(biāo)準(zhǔn)化智能監(jiān)督系統(tǒng)軟件的編制，并申請了軟件著作權(quán)，這是本人第一次在市政工程方面軟件應(yīng)用編寫的嘗試，目前已經(jīng)在企業(yè)內(nèi)部搭建了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺，逐步開發(fā)市政智能信息化軟件系統(tǒng)以及網(wǎng)站專業(yè)平臺，通過大數(shù)據(jù)進(jìn)一步完善該系統(tǒng)。本文將分享部分市政工程智能信息化發(fā)展的探討，為更多的市政工程智能化提供參考。
關(guān)鍵詞：市政工程；市政智能信息；市政工程智能；市政工程網(wǎng)絡(luò)
首先是市政信息系統(tǒng)的規(guī)劃。目前在獨立計算系統(tǒng)的激增、管理信息系統(tǒng) (MIS) 服務(wù)交付中的組織問題，需引起重視。制定并執(zhí)行針對這種復(fù)雜環(huán)境的量身定制規(guī)劃流程，讓各個級別的客戶者都能夠闡明對信息的需求，識別現(xiàn)有系統(tǒng)的問題，提出組織提升建議。組織問題和管理流程被證明比技術(shù)問題更加復(fù)雜。事實證明，技術(shù)建議的實施比改變組織要容易得多。為了充分體現(xiàn)新信息技術(shù)的作用，必須找到更有效的方法來促進(jìn)正式組織邊界的跨越。
1、集成基礎(chǔ)設(shè)施管理環(huán)境市政信息模型和聯(lián)合軟件架構(gòu)
基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)通常由復(fù)雜且高度相互依賴的網(wǎng)絡(luò)組成，因此認(rèn)識到需要采用集成方法進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施管理。然而，此類方法的成功實施在很大程度上取決于整合和共享分布在不同部門甚至組織中的不同數(shù)據(jù)和軟件資源的能力。在各種基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域開發(fā)集成信息模型和軟件環(huán)境，這是實現(xiàn)所需集成的關(guān)鍵推動因素，目前正成為許多研究工作的重點?；贗SO空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的綜合市政信息模型的開發(fā)，可以支持高效的數(shù)據(jù)集成、共享和管理。它還提供了一個聯(lián)合多層參考架構(gòu)，以促進(jìn)集成基礎(chǔ)設(shè)施管理環(huán)境 (IIME) 的開發(fā)和部署。將異構(gòu)數(shù)據(jù)源和應(yīng)用程序集成到開放、一致和可互操作的環(huán)境中的原型 IIME 的實現(xiàn)。原型環(huán)境集成了許多分布式數(shù)據(jù)源和應(yīng)用程序，以支持在市政工程執(zhí)行的多個流程。
2、市政工程分布式無模型強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制
市政工程分布式學(xué)習(xí)可以在眾多復(fù)雜的物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（例如市政智能交通，機(jī)器人群，市政電力系統(tǒng)等）中實現(xiàn)有效的決策。這種局限性可能會阻礙在安全關(guān)鍵系統(tǒng)決策中的廣泛部署。目前提出用于互連線性子系統(tǒng)，保證穩(wěn)定性的分布式強(qiáng)化學(xué)習(xí)（SGDRL）框架，而無需了解子系統(tǒng)模型。雖然過程中需要處理來自對等（p2p）通信體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，但是每個子系統(tǒng)的控制實現(xiàn)僅基于其本地狀態(tài)?；ミB子系統(tǒng)的穩(wěn)定性將通過對角線主導(dǎo)特征值條件來確保，然后將其用于無模型RL算法中，以便穩(wěn)定的控制增益。RL算法結(jié)構(gòu)遵循非策略迭代框架，具有交錯的策略評估和策略更新步驟。通過在四個互連子系統(tǒng)上進(jìn)行仿真，可以在數(shù)值上驗結(jié)果。
3、智能市政應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
市政工程需要發(fā)展多種基于物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的應(yīng)用程序，提高工程服務(wù)的效率、可靠性和彈性。因此使用規(guī)模模型尋找解決與無線傳感器網(wǎng)絡(luò) (WSN) 快速部署相關(guān)的問題。技術(shù)資源的三種不同路由模型作為每個 WSN 部署的替代方案，以確保智能計量所需的集線器之間的連接。另一方面，當(dāng)部署這種類型的無線通信網(wǎng)絡(luò)時，這些解決方案必須降低成本。目前提出了各種考慮物理層和網(wǎng)絡(luò)層的優(yōu)化模型，以集成不同的無線通信技術(shù)，從而在數(shù)據(jù)聚合點的最少數(shù)量方面降低成本。與之前提出的單一蜂窩技術(shù)相比，使用異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)可以降低資源成本和能源消耗。這項工作提出了一個規(guī)模模型和三種不同的無線網(wǎng)絡(luò)路由模型。在每種情況下，都會進(jìn)行評估。
4、預(yù)測市政工程的現(xiàn)場環(huán)境影響
預(yù)測市政工程的現(xiàn)場環(huán)境影響是一種在施工階段之前評估市政工程現(xiàn)場環(huán)境影響重要性的有效方法。首先，通過過程導(dǎo)向的方法，識別42個市政工程現(xiàn)場環(huán)境影響。在對25個新建和改建市政工程項目進(jìn)行統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，確定了46個指標(biāo)及其相應(yīng)的顯著性界限。為保證評估過程的客觀性，直接和間接指標(biāo)始終以市政工程項目文件中的量化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。通過研究來說明所提出模型的實際應(yīng)用。模型突出了特定市政工程項目在施工階段之前的重大環(huán)境影響。該模型的結(jié)果還允許在總體現(xiàn)場環(huán)境影響和特定環(huán)境方面對市政工程項目進(jìn)行比較。
5、智能市政系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施控制
在自動化領(lǐng)域，異構(gòu)系統(tǒng)和體系結(jié)構(gòu)之間的協(xié)作并不是一個容易的問題。到目前為止，由于技術(shù)解決方案的成本被低估，選擇與需求相關(guān)的技術(shù)解決方案，遇到了實際問題。在應(yīng)用SOA和IoT方法的本地服務(wù)云中創(chuàng)建智能市政系統(tǒng)的研究可以嘗試。開發(fā)代理，可以通過代理的可應(yīng)用編排服務(wù)并駐留在網(wǎng)關(guān)上，網(wǎng)關(guān)提供適配器和協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，并將硬件設(shè)備，API和在線服務(wù)連接在一起可以有效運轉(zhuǎn)。
6、智能監(jiān)控的管網(wǎng)建模與仿真-以市政供水系統(tǒng)為例
預(yù)測市政供水系統(tǒng)流量和壓力的擴(kuò)展周期模擬是十分重要的工作。可以借鑒加拿大薩斯喀徹溫省里賈納大學(xué)的實時智能系統(tǒng)。目的是建立實時決策支持系統(tǒng)，用于監(jiān)控和控制水管網(wǎng)的運行。該系統(tǒng)可以始終保持操作員在維持泵站水分配壓力方面的決策能力。系統(tǒng)由三個模塊組成：專家系統(tǒng)模塊，需水量預(yù)測模塊和管網(wǎng)模擬模塊。通常使用Hardy-Cross和Newton-Raphson方法實現(xiàn)仿真模塊更方便?？梢赃M(jìn)一步保障程序是在MathCad和FORTRAN中實施。
7、攝像–MATLAB–BIM集成智能進(jìn)度監(jiān)控框架
目前有多種可用于智能監(jiān)控的技術(shù)，例如無人機(jī)，攝影測量，激光掃描等。但是，由于成本高，復(fù)雜性和人力資源需求，通常受到限制。嘗試建立低成本互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）攝像機(jī)利用攝像概念的框架，并將其與矩陣實驗室（MATLAB）和建筑信息模型（BIM）集成。集成是通過MATLAB的工具和編程來完成的。IP攝像機(jī)和已開發(fā)軟件的集成，使得可以自動提取混凝土和砌體的竣工量。計劃數(shù)量被導(dǎo)入到MATLAB界面中，以便與建造數(shù)量進(jìn)行比較，從而對進(jìn)度進(jìn)行比較評估。
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