基于人工智能的建筑施工计划优化方法研究

基于人工智能的建筑施工计划优化方法研究

兰红娟

绿城建筑科技集团 310012

摘要：近年来，我国的科学技术在社会发展下不断进步，目前，被广泛应用到建筑行业。目前，为进一步探究建筑工程项目施工计划优化路径的可能性,该文以某高校实验基地建筑施工项目为研究案例,针对该项目施工工期和成本两个方面的需求,采用人工智能算法得出最优的施工计划优化方案。首先,结合施工流程编制施工计划；其次,应用人工智能算法中的粒子群算法,对建筑施工计划进行优化；最后,获得优化后的施工方案甘特图,并以此指导施工作业。从实际应用效果来看,本次基于人工智能的建筑施工计划优化工作兼顾了工期与成本,具有一定的现实意义。

关键词：人工智能；建筑施工；施工计划；优化方法

引言

建设施工安全管理是建筑工程过程中重要部分。传统的安全管理方式常常因为信息获取不及时、反应速度慢以及准确度低等问题，使得安全隐患的预防和控制面临重大挑战。这些问题往往导致了安全事故的发生，给人民生命财产安全带来严重威胁。随着科技的发展，人工智能技术在各个领域得到了广泛应用，在施工安全管理中的潜力也逐渐被业界所认识。该研究目的在于探索基于人工智能的建筑施工安全管理方法，以期有效提升施工安全管理的智能化和精确化。实现此目标需借助人工智能的深度学习技术和图像识别技术，通过对施工现场的实时监控和数据分析，实现施工现场安全风险的实时识别和预警。通过解决传统管理方式中存在的问题，有望减少施工现场的安全事故，保障工人的生命安全，并降低因安全事故带来的经济损失。研究成果也将有助于推动建筑施工行业的数字化和智能化进程，为建筑行业提供一种新的、高效的安全管理模式。

1智能化施工技术的核心功能与优势

（1）提高施工效率：通过自动化设备和智能管理系统，降低人工操作环节，减少施工误差，提高工程进度和质量。（2）降低成本：运用先进技术优化资源配置和调度，减少浪费和重复劳动，降低整体施工成本。（3）确保施工安全：实时监测和预警系统可有效降低施工事故风险，保障工人安全，提高施工现场的安全水平。（4）环境友好：通过绿色施工技术和资源循环利用，减少建筑废弃物和污染物排放，降低对环境的负面影响。（5）数字化管理：借助大数据、人工智能等技术实现施工过程的数据化、可视化，方便管理者进行决策和调整。

2人工智能的建筑施工计划优化方法研究

2.1、PSO算法的主要流程设计

结合本次项目施工的实际需要,参考施工计划优化相关文献后,确定本次PSO算法主要分为以下几个步骤。首先,确定输入量与输出量。其中,输入量为描述项目的双代号网络计划图G=（V,E）,输出量则为遍历过程中找到的全部帕累托最优解。其次,由PSO算法自动生成30个粒子,并对各个粒子进行随机编码和随机初始化。再次,设置迭代轮次序数t的数值为1,并按照2.3章节中描述的运算符重载规则进行迭代更新,每进行一次迭代更新,t值增加1。最后,当t值到达设定的迭代次数上限500次后停止运行,输出遍历过程中找到的全部的帕累托最优解。为实现上述算法流程,本次以C++语言按照流程编写对应代码,将其安装于计算机设备,实现PSO算法的有效运行。

2.2施工环境安全监测

扬尘监测、水位监测、土壤监测等可以对施工现场环境进行实时监测，包括地下水、土壤性质和空气温湿度、风速等因素。施工现场采集的环境监测数据能为施工工艺提供决策参考，比如施工阶段中的混凝土浇筑受到现场温度影响可能会导致混凝土结构出现不稳定因素，对现场环境数据的分析能及时对相关施工工序进行警示提醒，监管人员、技术员等需要到现场进行调控，从而实现安全施工管理。深基坑工程中对于环境的监测极其重要，挖掘基坑过程中土方移动和地下水位变化可能会影响周边地下结构的稳定性，可能出现土体变形、地下水位变化或地下空洞，在挖掘过程中通过地表沉降监测、周边建筑物结构变形监测、地下水位监测、土壤位移监测等手段有助于对可能出现的变化进行实时监测和评估，以确保施工过程中的安全性和可靠性，确保施工人员的安全。

2.3加强智能化与安全培训

首先，我们必须明确一点，智能化培训并非简单的说教和宣传，而是需要结合实际情况，采取切实有效的措施。通过培训，施工人员可以了解更多的智能化技术与施工安全知识，从而在实际工作中更好地应对各种危险情况。信息化技术的应用为我们提供了新的思路和方法，通过建立各工种智能化与技能安全培训管理体系，可实现施工现场智能化和个性化，大大提高工作效率。具体来说，我们可以利用人工智能技术，对施工人员进行深入的分析和了解，包括他们的个人特点、工作经验、技能水平以及工作环境等。根据这些信息，我们可以为其定制个性化的安全技能培训计划，确保培训内容符合他们的实际需求。这样的个性化培训，不仅可以提高施工人员的参与度，还能让他们更好地理解和掌握安全知识与信息技术。此外，我们还可以运用BIM技术，模拟建筑工程中的各种环境和可能出现的危险情况。通过模拟演练和培训，施工人员可以更加直观地了解危险的发生过程和应对方法，从而提高他们的应变能力和自我保护意识。这样不仅可以提高培训的生动性和趣味性，还能让施工人员更加直观了解现场情况。总的来说，通过信息化技术的运用，我们可以建立一个智能化和个性化的安全培训管理体系，为建筑施工人员提供更加全面、高效、个性化的服务。这样不仅可以提高施工人员的安全意识和技能水平，还能为建筑工程的安全生产提供有力保障。因此，我们要积极推广和应用信息化技术，不断完善安全培训管理体系，为建筑施工行业的发展做出更大的贡献。

2.4人工智能与大数据驱动的施工管理

通过对施工现场的大量数据进行采集、存储和分析，可以实现施工过程的数字化管理和智能化调度。例如，人工智能技术可以通过对施工数据的学习和分析，实现施工过程的预测和优化，提高施工效率和质量。大数据技术则可以对施工现场的数据进行实时监测和分析，实现施工过程的实时掌控和调整。此外，人工智能和大数据技术的应用还可以改善施工安全和质量管理。通过对施工现场的实时监测和数据分析，可以实现施工风险的预警和控制。同时，人工智能技术还可以通过对施工质量的自动化检测和评估，提高施工质量的稳定性和可靠性。

结语

中的粒子群优化算法为主要工具,针对某试验基地建设项目施工计划优化方法展开研究,通过该算法的流程得出优化后的可行施工方案,实践也证明了该次基于人工智能算法优化建筑工程项目施工计划的有效性和准确性。研究难免存在不足之处,在今后的研究中,仍需在已有粒子群算法的基础上进一步寻求改进方法,以消除可能存在的问题,如计算空间浪费、陷入“局部最优”等,有效提高研究工作的效率和精准度。

参考文献

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