土木工程与高新技术.doc

562土木工程与高新技术

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信息化背景下的新世纪土木工程

马成松
(江汉石油学院土木与建筑系湖北荆州.. 4 34023)

[提纲】以I T, BT, NT为代表的信息化大背景，为土木工程发展构筑了新
的平台。在.. “以信息化带动工业化”的科技创新理念的指导下，传统的土木工程
正在酝娘着一场新的技术革命。本文评述了信息技术在土木工程中的规划、设
计、施工项目管理和智能建筑方面的应用。
I关键词】土木工程数字城市并行设计项目管理智能建筑

党的十五届五中全会提出，要用信息化带动工业化，发挥后发优势，实现生产力的跨
越式发展。土木工程是国民经济的支柱产业之一，也是需要用高新技术加以改造的传统产
业。如何充足运用21世纪新的科学技术资源，加速我国土木工程行业的发展，是摆在我

们面前一项十分紧迫的任务。

一、信息化的社会背景
信息技术及其产业的发展，对于当今世界产生了巨大影响，触发了传统经济、社会结
构的深刻变革。世界各国经济结构的重组与调整，无一不是围绕知识和信息来进行的。一
个基于知识发展和应用。以数字化为技术支撑、以信息化、网络化为运营模式的高增长
率，低膨胀率、低产业率的新经济时代正在到来。当前世界信息化进程加快的重要标志

是:

1.政府公司加大了硬件投入的力度
我国政府把.. “加快建设新一代信息通信网络，构筑面向2 1世纪的国家信息基础设施.. ”
作为未来十年信息产业发展的重点。日本政府在.. “-AA'计划中，提出在5年内把日

EJPN’
本建成世界上最先进的IT国家。英特尔、I BM和摩托罗拉公司都投人大量的财力、物
力，在芯片技术方面取得了明显突破。芯片微细加工技术正在从亚微米向纳米技术过

渡。..

2.网络技术获得迅猛发展
我国已建成了涉及电话网、数据网、移动网、图像网、多媒体网等在内的中国通信网
络。从技术上，我们已经从人工网到自动网;从模拟网到数字网;从单一业务网到多元化
业务网。目前，我国由政府授权的已有6大网络，即中国教育科研网、中国科学技术网、
公共计算机网、中国金侨网、中国联通网和中文网等。今天，可以说网络连接着每一个

第九茸计算机应用及信息技术.. 5 63

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tr已成为新的时尚。..

3.网络软件分享仿息资源
移动通信、多媒体和数据通信的融合形成了新型网络综合服务的格局。目前发展最快
的.. “对等式”网络服务，可以使任何一台上网机都可以与其他机器分享运算能力和信息资
源。一种称为.. “群机”的超级计算方式可以将多个解决器、存储器、网络硬件及专用软件
组装而形成并行解决系统，从而调动网上大量闲置的计算资源。最新提出的网格.. ( Gi)

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设想，正试图把全球的计算机无缝地连接起来，使得在地球上任何地方都可得到需要的运
算能力，就像从电网上获得电力那样方便容易。..

4.推动政府、公司等的.. “电子化.. ”模式
各国都在推动.. “电子政府”的模式。日本提出2 02023前实现.. “电子政府”即通过网
络实现行政事务电子化，实行在线服务和信息共享。同时，也出现了.. “虚拟公司”的模
式，该公司实质是适应快速多变和个性化市场的需要，基于网络技术而组成的目的共同、
整体互动、资源共享的动态联盟。

二、走向信息化的土木工程..

21世纪信息化社会的背景，为土木工程的发展构筑了崭新的平台。以I T, RT, NT为
代表的信息技术，全方位地向土木工程领域渗透，它们正改变我们原有的思维方式，工作
方式，使传统的土木工程酝酿着一场新的革命。..

1.."系统与数字城市..

‘三S“三S 系统即遥感技术( S、全球定位系统( P)GS，它们是

"R)GS、地理信息系统.. ( I)
大地测量、摄影测量，地图绘制三门学科的发展前沿，而它们的集成综合，构成整体，实
时、动态地对地观测，判别、分析应用，在土木工程界已发挥了巨大作用，并具有广阔的
前景。我国已在京九、南昆等长大铁道线的勘测工作中充足运用航测遥感技术，提高了选
线质量;在西安至南京新线测量中应用G PS技术加密国家大地测量控制点;在.. “城市与
工程减灾基础研究”项目中综合应用G IS系统。近年来提出的.. “数字城市”的要领是在..
“三S 系统的基础上发展起来的，即综合应用G S遥测、遥感、网络、多媒体及虚拟仿

"I,
真等技术，对城市的基础设施;功能机制进行自动采集，动态监测管理和辅助决策服务。
很显然，“数字城市.. ”是以数字化信息解决技术的网络通信技术为背景的技术服务系统。
这一系统的使用和全面推广，必将把我国的城市规划建设与运营管理提高到一个新的水

平。..

2.并行设计与协同控制
随着计算机技术及网络技术的发展，工程设计的传统的单机顺序方式逐渐过渡到网络
并行设计方式。对于一个大型的复杂工程项目，也许需要多个成员甚至多个设计部门的参
与;也需要其它的在线征询与协同工作;或由分布在不同地区的设计人员、设计分支机
构，协作单位或部门使用不同的软硬件平台和不同的设计手段在同一规定的时段完毕。解
决这一复杂设计系统的管理与协调需要开发和应用工程设计的并行协同技术。该技术以设
计过程为核心，以计算机网络和相应软件为支持，在过程集成和信息集成的基础上，对并
行协同设计的全过程进行有效地控制和管理。并行设计系统的重要功能见图1。研制和完
善这一系统是许多相关部门感爱好的课题。

564土木工程与高新技术

564土木工程与高新技术
并行
实行并行协同
工程设计犷

图1并行设计工程系统重要功能..

3.电子数据与项目管理
工程施工是土木工程中计算机技术应用的另一个重要领域。由于施工是一项复杂的系
统工程，从投标报价、工程预算到协议签定、协议管理、质量评估与分析、竣工验收需要
解决大量的信息、数据，整个施工公司管理和辅助施工项目管理，都纳人计算机辅助施工..
(CAC)技术系统之中。但应当看到，由于施工队伍素质参差不齐，施工公司内部管理控
制不够规范，我国C AC技术使用仍停留在较低的水平线上。在国外，已有用于网络的
项目管理软件系统，这些软件能进行高层次的计划，然后将计划分解，它可以测定出为完
成一项工程，该工程的任何一个组成部分以及每一组成部分所需要的人工小时和机器台班
的数量。为了了解工程项目的信息，承包方可以从互联网上通过E DM(电子数据管理)
系统调用工程项目的中央服务器。以便浏览或下载技术图纸、材料技术说明书、工程进度
计划，全过程地跟踪工程的信息，并随工程的变更自动更新信息，使之在线可用。在项目
进行中，为保证施工操作按期进行，协调建筑材料交付和各施工队的进度，保证工地上设
备和人员的安全，国外已开发出系列化的双向无线电通讯设备，用于工地的联络，以及利
用G PS技术的人机通讯设备。信息技术的发展，已使得国际承包商可以克服地区的壁垒，..

“运筹帷幢之中，决胜于千里之外”。..

4.智能建筑与结构监测
信息化的社会背景为智能建筑的兴起提供了更为广阔的空间，智能建筑把现代最新技
术—智能型计算机，多媒体、现代通讯、智能保安、环境监控等和建筑艺术融汇在一
起，通过对设备的自动监控，对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，
使人们获得投资合理，适合信息社会需要的且具有安全、高效、舒适、便利、灵活的建筑
空间。智能建筑通常涉及以下部分:建筑设备自动化系统( Bidnuoainytm

ulig AtmtosseBA)
办公自动化系统( Bie uoain ytmOS，Cmuiain

S，OlcAtmtoSse-A)通讯自动化系统( omnctoAuoainytmCS，‘3”往往理解为良

tmtoSse-A)所以也常被称为.. `A建筑。过去提到智能建筑，
好的理论环境，如好的声环境.. (音质和防止噪声)、光环境.. (应用天然和采用人工照明)
以及热环境(保温、隔热、通风、空调技术的应用)。此后将发展涉及建筑结构自保护在
内的智能结构与智能环境问题，即如何使建筑具有感觉、分析判断、决策和作用反映的能
力;具有交流和解决信息的能力;具有自监测、自诊断、自修复的能力。对全国大的土木
工程进行监测并形成统一的监控网络，将为大范围内的防灾减灾研究、决策，提供有力的

数据支持。
以上简要评述了信息化背景下土木工程发展的一些倾向。从这些倾向我们已感受到高
新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。面对信息化浪潮的冲击，如何迎接挑战，
如何顺应这一科技革命与创新的潮流，是我们从事土木工程专业的各界人士值得认真思考
和必须尽快回答的。

第九篇计算机应用及信息技术.. 5

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