陳維亞， 姜雨田， 彭 剛， 竇全禮， 黎 嬈， 劉 穎

(1. 華中科技大學(xué) a. 土木與水利工程學(xué)院; b. 人工智能與自動(dòng)化學(xué)院， 湖北 武漢 430074；2. 山推工程機(jī)械股份有限公司， 山東 濟(jì)寧 272073； 3. 濰柴動(dòng)力股份有限公司， 山東 濰坊 261061)

在現(xiàn)代化城市建設(shè)與發(fā)展中，道路施工過(guò)程中土方工程為基礎(chǔ)環(huán)節(jié)也是工程量最大的環(huán)節(jié)，如何應(yīng)對(duì)道路工程信息管理、測(cè)量復(fù)雜、土方計(jì)算量大、機(jī)械不易管理等問(wèn)題，做好道路工程土方施工管理工作是當(dāng)下研究熱點(diǎn)之一[1]。

近年來(lái)，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+工程建筑”平臺(tái)的興起，數(shù)字化、智能化道路土方施工服務(wù)平臺(tái)存在著巨大的行業(yè)需求和研究空白，因此能夠針對(duì)性解決道路土方施工管理問(wèn)題的智能化施工服務(wù)平臺(tái)尤為重要[2]。目前，不少研究已經(jīng)實(shí)現(xiàn)將互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)和智能移動(dòng)終端結(jié)合，形成施工現(xiàn)場(chǎng)人員等綜合管理[3]。國(guó)內(nèi)外研究者為了推進(jìn)建筑工程的發(fā)展，起到引領(lǐng)和示范的作用，進(jìn)行了以BIM(Building Information Modeling)技術(shù)、共性平臺(tái)、應(yīng)用示范三個(gè)實(shí)施層面的技術(shù)研究[4]。季明闡述了道路施工對(duì)云計(jì)算的體系架構(gòu)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，探討分析基于云服務(wù)的BIM應(yīng)用模式的可行性[5]。目前的研究仍然停留在單一的云平臺(tái)系統(tǒng)，本文創(chuàng)新性地將空、天、地進(jìn)行一體化整合應(yīng)用，形成云平臺(tái)-指揮邊-機(jī)械端一體化的智能化施工服務(wù)平臺(tái)，如圖1所示。

圖1 空天地一體化系統(tǒng)

本文介紹了一種基于空天地一體化的道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“云平臺(tái)-指揮邊-機(jī)械端”一體化的服務(wù)模式，形成將工程基礎(chǔ)信息管理、無(wú)人機(jī)掃描三維實(shí)景建模與模型輕量化展示、土方量自動(dòng)計(jì)算與結(jié)果可視化、工程機(jī)械改造與升級(jí)、優(yōu)化機(jī)械實(shí)時(shí)定位與監(jiān)測(cè)預(yù)警管理等集成的系統(tǒng)化管理界面。該智能化施工服務(wù)平臺(tái)不僅能夠形成可視化場(chǎng)景建模提高道路施工管理的交互性，自動(dòng)精確計(jì)算土方量減輕人員工作量，還能夠完成土方無(wú)人機(jī)械改造與升級(jí)、優(yōu)化機(jī)械實(shí)時(shí)定位以及監(jiān)測(cè)預(yù)警管理，達(dá)到道路土方施工過(guò)程可視化、信息化、智能化管理，降低管理成本，提高管理效率。

1 空天地一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)

“空天地”中的“空”是指利用無(wú)人機(jī)這一低空飛行平臺(tái)搭載相應(yīng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)道路土方施工現(xiàn)場(chǎng)的三維場(chǎng)景建模[6]，“天”是指利用北斗衛(wèi)星對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械進(jìn)行定位，“地”是指利用地面指揮車進(jìn)行信息通訊傳輸。利用空天地一體化形成云平臺(tái)-指揮邊-機(jī)械端一體化的操作模式，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱北斗系統(tǒng))是中國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠提供全天候、高精度的定位和導(dǎo)航[7]。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)主要完成通過(guò)既定航線的無(wú)人機(jī)拍照將地面建筑模型進(jìn)行掃描，形成三維模型。地面指揮機(jī)械通過(guò)接收北斗定位系統(tǒng)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械的位置數(shù)據(jù)，進(jìn)行土方施工機(jī)械的準(zhǔn)確定位，進(jìn)一步將機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街悄芑┕し?wù)平臺(tái)，空天地一體化系統(tǒng)能夠獲取道路土方施工場(chǎng)地、土方量、施工機(jī)械等信息。

該智能化施工服務(wù)平臺(tái)除了完成工程基礎(chǔ)信息管理，還在基于北斗衛(wèi)星和無(wú)人機(jī)定位標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)人機(jī)掃描三維實(shí)景建模、土方量自動(dòng)測(cè)量，在空、天和地面基站的統(tǒng)一配合下，掌握實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)土方施工機(jī)械位置以及運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，達(dá)到工程機(jī)械改造升級(jí)、工程機(jī)械定位管理的目的。

2 智能化施工服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 需求設(shè)計(jì)

隨著人工智能和5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，利用終端感知獲取數(shù)據(jù)，邊緣進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳輸控制，云端計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的“云-邊-端”系統(tǒng)架構(gòu)模式成為了發(fā)展潮流[8]。根據(jù)道路土方工程施工的特點(diǎn)以及智能化施工的要求，同時(shí)為了更好地將場(chǎng)地實(shí)景建模、土方計(jì)算、機(jī)械改造、機(jī)械定位監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能需求形成系統(tǒng)化管理界面，本文結(jié)合空天地一體化技術(shù)體系，設(shè)計(jì)了一套道路土方工程施工的智能化服務(wù)平臺(tái)，充分利用云邊端融合的模式，完成數(shù)據(jù)的規(guī)模化部署，提供更具性價(jià)比的服務(wù)。

2.2平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

該智能化施工服務(wù)平臺(tái)利用云邊端融合的系統(tǒng)架構(gòu)，根據(jù)云計(jì)算-邊緣傳輸-終端感知的概念形成云平臺(tái)-指揮邊-機(jī)械端一體化的服務(wù)平臺(tái)，以現(xiàn)場(chǎng)的土方施工機(jī)械或者無(wú)人機(jī)作為終端節(jié)點(diǎn)，安裝在機(jī)械上的傳感器將掃描數(shù)據(jù)或者機(jī)械運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)終端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸，完成對(duì)關(guān)鍵施工場(chǎng)景以及施工步驟的識(shí)別和數(shù)據(jù)化輸入，指揮邊可完成機(jī)械終端數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和初步計(jì)算，經(jīng)過(guò)邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆破脚_(tái)，充分利用平臺(tái)的云計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，完成三維實(shí)景模型的自動(dòng)化生成與展示、土方施工工程量計(jì)算以及機(jī)械定位信息、運(yùn)行姿態(tài)信息的獲取，最終將云計(jì)算結(jié)果形成的機(jī)械控制指揮信息通過(guò)指揮邊的通訊傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)機(jī)械終端，控制機(jī)械行走以及鏟刀運(yùn)行姿態(tài)，達(dá)到指揮現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械的目的，如圖2所示。云邊端一體化的系統(tǒng)操作平臺(tái)達(dá)到在共享數(shù)據(jù)和智能化服務(wù)的同時(shí)，降低價(jià)格成本，提高該智能化施工服務(wù)平臺(tái)的個(gè)性化自然交互能力、邊端計(jì)算能力的同時(shí)，也擴(kuò)展了智能化平臺(tái)云端的規(guī)?；幚?。

圖2 平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2.1 機(jī)械端

機(jī)械端是道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是感知采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的來(lái)源終端。機(jī)械端對(duì)應(yīng)空天地一體化系統(tǒng)中的“地”，具體指現(xiàn)場(chǎng)土方施工的機(jī)械，是進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的前提。

機(jī)械端除了提供工程機(jī)械裝備型號(hào)、類型等機(jī)械基本信息外，在機(jī)械端配備有深度相機(jī)和激光雷達(dá)等環(huán)境感知融合模塊(見(jiàn)圖3)、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控與報(bào)警模塊、施工作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控模塊、作業(yè)軌跡跟蹤與控制模塊、定位與障礙物檢測(cè)和安全保護(hù)模塊，將采集到的定位信息、設(shè)備運(yùn)行信息、施工作業(yè)質(zhì)量信息、作業(yè)軌跡信息等機(jī)械數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口上傳至指揮邊，并由指揮邊進(jìn)一步傳輸?shù)皆破脚_(tái)。

圖3 機(jī)械感知數(shù)據(jù)

此外，機(jī)械端還可以接收云計(jì)算平臺(tái)通過(guò)指揮邊傳輸來(lái)的機(jī)械行走控制指令、鏟刀操作指令，及時(shí)調(diào)整行走機(jī)構(gòu)參數(shù)、鏟刀姿態(tài)、油氣電水液等其他參數(shù)(見(jiàn)圖4)，進(jìn)行后續(xù)的機(jī)械設(shè)備定位管理與障礙物監(jiān)測(cè)和安全保護(hù)、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控與報(bào)警管理、施工作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、作業(yè)軌跡跟蹤與控制，達(dá)到監(jiān)控施工機(jī)械的目的。

圖4 機(jī)械控制指令部署

2.2.2 指揮邊

指揮邊是道路土方工程智能化施工服務(wù)平臺(tái)中連接機(jī)械端與云平臺(tái)的橋梁，主要完成機(jī)械端采集數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，在該智能化施工服務(wù)平臺(tái)中具體體現(xiàn)是在無(wú)人機(jī)實(shí)地掃描采集數(shù)據(jù)形成地形圖和三維模型的基礎(chǔ)上，將通過(guò)北斗定位系統(tǒng)與地面機(jī)械端配合獲取到的施工現(xiàn)場(chǎng)土方機(jī)械的位置以及運(yùn)行姿態(tài)信息，形成地理空間數(shù)據(jù)、技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)有線以太網(wǎng)和無(wú)線WiFi鏈路傳輸?shù)皆朴?jì)算平臺(tái)，再將云平臺(tái)形成的場(chǎng)景模型、土石方工程量以及機(jī)械定位管理等信息傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)施工的機(jī)械端，達(dá)到指揮土方施工的目的。

數(shù)據(jù)傳輸與通訊模塊的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)CAN(Controller Area Network)通訊、TCP/IP通訊兩種方式。TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)通訊方式是將機(jī)械端T-Box板上采集的鏟刀施工數(shù)據(jù)通過(guò)Demo程序?qū)?shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)并存儲(chǔ)，同時(shí)也可以查詢?cè)破脚_(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，將云平臺(tái)根據(jù)施工任務(wù)形成的鏟刀控制指令等工作信號(hào)傳輸至機(jī)械端，指揮控制機(jī)械施工，再將機(jī)械狀態(tài)數(shù)據(jù)反饋至云平臺(tái)，反復(fù)循環(huán)達(dá)到指揮機(jī)械施工的目的。CAN通訊總線除了能夠?qū)崿F(xiàn)TCP/IP通訊的功能，還可以完成機(jī)械端的車載ECU(Electronic Control Unit)上的行走機(jī)構(gòu)、鏟刀機(jī)構(gòu)控制數(shù)據(jù)傳輸，如圖5所示。

圖5 指揮通訊數(shù)據(jù)流圖

2.2.3 云平臺(tái)

云平臺(tái)是道路土方工程智能化施工服務(wù)平臺(tái)的核心，是最終價(jià)值體現(xiàn)和功能應(yīng)用展示的窗口。智能化施工服務(wù)平臺(tái)利用經(jīng)過(guò)完善的算法完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的交換和處理[9]，包含形成場(chǎng)景建模模塊、土石方計(jì)算模塊、模型輕量化模塊、工程基礎(chǔ)信息模塊、施工數(shù)據(jù)監(jiān)控預(yù)警模塊，最終形成可視化的系統(tǒng)功能展示圖。

工程基礎(chǔ)信息管理不僅能夠完成工程項(xiàng)目集合、工程項(xiàng)目庫(kù)、工程項(xiàng)目地圖、項(xiàng)目機(jī)械信息、項(xiàng)目模型文件管理等工地管理，組織關(guān)系類型管理、組織管理、人員管理、計(jì)量單位、數(shù)據(jù)字典、省份城市等基礎(chǔ)信息管理，還可以進(jìn)行工程機(jī)械庫(kù)、工程機(jī)械綜合查詢、工程機(jī)械裝備類型、工程機(jī)械裝備型號(hào)、電子圍欄、保養(yǎng)預(yù)警等工程機(jī)械管理，如圖6所示。該云平臺(tái)的工程基礎(chǔ)信息管理模塊一方面建立工程機(jī)械庫(kù)，為施工任務(wù)管理與施工方案智能生成提供數(shù)據(jù)支撐，另一方面通過(guò)數(shù)據(jù)接口接受其他模塊的數(shù)據(jù)，從工地、機(jī)械兩個(gè)維度對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行管理。

圖6 工程基礎(chǔ)信息管理功能

施工數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警功能包含設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)報(bào)警、施工數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計(jì)分析、施工作業(yè)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、施工作業(yè)數(shù)據(jù)計(jì)算、施工作業(yè)數(shù)據(jù)查詢，如圖7所示，研究施工數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)預(yù)警方案，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程機(jī)械運(yùn)行數(shù)據(jù)、作業(yè)數(shù)據(jù)等，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提供智能預(yù)警。

圖7 施工數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警功能

3 智能化施工服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用實(shí)例

3.1 項(xiàng)目背景

該道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)為山東省某一新建市政道路土方施工提供服務(wù)，全長(zhǎng)15 km，其道路路基寬度約為23.5 m。通過(guò)應(yīng)用該智能化施工服務(wù)平臺(tái)創(chuàng)建自有項(xiàng)目可以完成場(chǎng)景建模展示、土石方計(jì)算，進(jìn)行工程項(xiàng)目基礎(chǔ)信息的管理、施工任務(wù)智能化管理、施工方案智能生成、施工數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)管理過(guò)程可視化、信息結(jié)果可查詢，提高施工現(xiàn)場(chǎng)的管理效率。

3.2 功能效果

3.2.1 工程基礎(chǔ)信息一體化管理

道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)中提供了工程基礎(chǔ)信息管理功能，包括工地管理、基礎(chǔ)信息管理、工程機(jī)械管理。工地管理界面通過(guò)輸入工程項(xiàng)目名稱等基本信息創(chuàng)建工程項(xiàng)目集合，并建立工程項(xiàng)目庫(kù)，將工程項(xiàng)目地圖和項(xiàng)目機(jī)械信息進(jìn)行存儲(chǔ)，方便管理者查詢，如圖8所示?；A(chǔ)信息管理界面主要完成組織類型、人員、組織管理和計(jì)量單位、數(shù)據(jù)字典、省份城市的查看，如圖9所示。

圖8 工地管理系統(tǒng)界面

圖9 基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)界面

道路土方智能化施工平臺(tái)在此基礎(chǔ)上建立了工程機(jī)械庫(kù)，對(duì)工程機(jī)械類型、型號(hào)查詢等施工機(jī)械信息進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了工程基礎(chǔ)信息的統(tǒng)一化管理。在全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的管理原則上，達(dá)到提取項(xiàng)目有效信息，減少信息處理的工作量，提高管理效率[10]。

3.2.2 三維實(shí)景建模與模型輕量化

為了更好地掌握道路施工現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度情況，除了可以利用施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行BIM三維設(shè)計(jì)模型的創(chuàng)建(圖10)，該智能化施工服務(wù)平臺(tái)還提供了無(wú)人機(jī)進(jìn)行場(chǎng)地掃描(圖11)和三維重建得到的網(wǎng)格模型。首先根據(jù)勘察環(huán)境選擇合適的無(wú)人機(jī)，在建模最優(yōu)飛行高度制定建模最優(yōu)航線，調(diào)整重疊率和相機(jī)角度之后，按照操作說(shuō)明完成場(chǎng)地掃描，并將BIM模型與三維重建模型通過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)的更新和迭代，進(jìn)行模型對(duì)齊、校對(duì)和融合，完成模型的精確匹配，最終形成可視化的場(chǎng)景模型。智能化施工服務(wù)平臺(tái)提供的場(chǎng)地實(shí)景建模服務(wù)能夠完善建模的準(zhǔn)確度，大大提高了實(shí)景建模的精度。

圖10 BIM設(shè)計(jì)模型 圖11 無(wú)人機(jī)掃描

智能化施工服務(wù)平臺(tái)可以將已建立的實(shí)景模型使用二次誤差測(cè)度(Quadric Error Metrics，QEM)算法對(duì)三角網(wǎng)格進(jìn)行簡(jiǎn)化，使網(wǎng)格在不丟失精細(xì)度的情況下具有更少的頂點(diǎn)和面，將實(shí)景模型簡(jiǎn)化15倍，大大降低了模型占用空間，實(shí)現(xiàn)模型輕量化，提高交互效率和模型的兼容性，同時(shí)實(shí)景建模模型的輕量化導(dǎo)出為土方量準(zhǔn)確計(jì)算打下了基礎(chǔ)。

3.2.3 土方工程量計(jì)算與結(jié)果可視化

對(duì)于土方工程量計(jì)算復(fù)雜，工作量大等情況，道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)道路土方工程量自動(dòng)化計(jì)算，保證工程量計(jì)算準(zhǔn)確度的同時(shí)減輕了人員工作量。在道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)提供的實(shí)景建模功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行選定區(qū)域的尺度恢復(fù)，可以將選定區(qū)域的模型轉(zhuǎn)化為點(diǎn)云模式，在匹配的場(chǎng)景模型下，通過(guò)斷面法、等高線法和網(wǎng)格法自動(dòng)進(jìn)行體積差計(jì)算，自動(dòng)完成挖填土方工程量的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，同時(shí)將計(jì)算可視化的結(jié)果保存并導(dǎo)出，如圖12所示，為形成土方分布示意圖、土方平衡表、施工方案提供數(shù)據(jù)支持，方便后期進(jìn)行土方調(diào)度。

圖12 土方計(jì)算可視化效果

3.2.4 工程機(jī)械改造與升級(jí)

利用智能化施工服務(wù)平臺(tái)完成了機(jī)械的改造與升級(jí)，進(jìn)行了包括T-Box硬件與軟件的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如圖13所示，實(shí)現(xiàn)CAN通訊與TCP/IP通訊，達(dá)到施工數(shù)據(jù)的正確顯示。智能化平臺(tái)在機(jī)械上完成了施工路徑ROS仿真、3D激光雷達(dá)障礙物檢測(cè)、深度相機(jī)3D視覺(jué)障礙物檢測(cè)、高性能計(jì)算平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)、完善了無(wú)人推土機(jī)行走控制邏輯，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人土方施工機(jī)械的升級(jí)。

圖13 機(jī)械T-Box主界面

3.2.5 優(yōu)化機(jī)械定位與監(jiān)測(cè)預(yù)警管理

道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)不僅提供建立工程機(jī)械信息庫(kù)，對(duì)工程機(jī)械裝備類型、型號(hào)信息進(jìn)行維護(hù)等機(jī)械管理服務(wù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的系統(tǒng)化分類管理，還優(yōu)化了機(jī)械定位并形成了可視化的變色預(yù)警界面，完成了機(jī)械的監(jiān)測(cè)預(yù)警。

道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)的機(jī)械定位功能是在北斗定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用場(chǎng)景三維重建模型，通過(guò)機(jī)械端的配合，實(shí)現(xiàn)智能化施工服務(wù)平臺(tái)從機(jī)械端實(shí)時(shí)接收回傳的機(jī)械環(huán)境感知、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控與報(bào)警、施工作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、作業(yè)軌跡跟蹤與控制、定位與障礙物監(jiān)測(cè)和安全保護(hù)等數(shù)據(jù)，完成土方施工中的機(jī)械定位信息獲取與管理以及機(jī)械行走、鏟刀等指令的操控，順利回傳施工任務(wù)數(shù)據(jù)給機(jī)械端。良好地解決了該項(xiàng)目道路土方施工中的機(jī)械定位不明確、機(jī)械進(jìn)場(chǎng)以及工作路徑規(guī)劃等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械定位，如圖14所示。

圖14 機(jī)械定位系統(tǒng)界面

道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)主要針對(duì)道路土方施工中機(jī)械設(shè)備提供管理服務(wù)，能夠接收工程施工機(jī)械實(shí)時(shí)機(jī)械參數(shù)、位置信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械工作狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、定位信息、報(bào)警信息等內(nèi)容的綜合查詢，實(shí)現(xiàn)機(jī)械預(yù)警變色，不僅能夠查詢工程機(jī)械報(bào)警信息的效果，還使得預(yù)警信號(hào)更加醒目直觀(見(jiàn)圖15)，優(yōu)化工程機(jī)械管理，提高管理效率。

圖15 機(jī)械預(yù)警變色系統(tǒng)界面

4 結(jié) 語(yǔ)

為了實(shí)現(xiàn)道路工程土方施工的信息化、智能化管理，本文主要針對(duì)道路工程土方施工中的重復(fù)性、低效性等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套基于空天地一體化的道路土方智能化施工服務(wù)平臺(tái)，并應(yīng)用于山東某在建道路實(shí)際項(xiàng)目中。通過(guò)云平臺(tái)-指揮邊-機(jī)械端一體化的模式，實(shí)現(xiàn)了工程基礎(chǔ)信息管理、三維實(shí)景建模及模型的輕量化展示，土方工程量計(jì)算及結(jié)果可視化，優(yōu)化了機(jī)械定位與監(jiān)測(cè)預(yù)警管理等功能。提升了道路土方施工效率與準(zhǔn)確率，使得整個(gè)施工過(guò)程更加科學(xué)高效，完成了土方施工的可視化、信息化、智能化管理。