任軍輝,張衛(wèi)龍,2,武瑞宏,任曉春,2,石 碩,鄧 川
(1. 中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,陜西西安 710043;2. 軌道交通工程信息化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西西安 710043)
新基建這個(gè)概念于2018年12月在中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上被首次提出,隨后納入政府工作報(bào)告中,并作為國(guó)家“十四五”規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要[1]。新基建是貫徹智慧經(jīng)濟(jì)時(shí)代新發(fā)展理念,促進(jìn)吸收新科技革命成果,實(shí)現(xiàn)國(guó)家生態(tài)化、數(shù)字化、智能化、高速化、新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)態(tài),建立現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。其以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為主導(dǎo)、科技革新為核心、信息智能化交互為媒介,以新發(fā)展為理念,以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),是面向高質(zhì)量發(fā)展的需要;是提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系[2]。新基建不僅具有基建投資屬性,也是供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)、雙碳經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的重要途徑與基礎(chǔ)設(shè)施保障,同時(shí)為傳統(tǒng)陸路交通等基建行業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。新基建與交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略相輔相成,同為“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃的延續(xù),是支撐國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)大循環(huán)、國(guó)際經(jīng)濟(jì)交流循環(huán)的“雙循環(huán)”發(fā)展理論基礎(chǔ)[3],是后疫情時(shí)代拉動(dòng)世界最大最全工業(yè)產(chǎn)業(yè)門(mén)類(lèi)發(fā)展的催動(dòng)劑,可與新工藝技術(shù)共同降低產(chǎn)品的物流成本與生產(chǎn)成本,拉動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán),消減區(qū)域產(chǎn)業(yè)不均衡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡帶來(lái)的限制作用,大力綜合發(fā)展各地產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),提升我國(guó)產(chǎn)品技術(shù)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
勘察設(shè)計(jì)是基建工程建設(shè)的先遣,其成果及技術(shù)服務(wù)覆蓋整個(gè)項(xiàng)目工程全生命周期,為其建立工程時(shí)空基準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、綜合形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)等,支撐項(xiàng)目數(shù)字孿生平臺(tái)與協(xié)同平臺(tái)構(gòu)建,并時(shí)刻引進(jìn)吸收交叉學(xué)科新技術(shù),同時(shí)最先面臨新型產(chǎn)業(yè)的沖擊,具有技術(shù)革新特性強(qiáng)與技術(shù)迭代時(shí)效性短的特性。因此必然在新基建時(shí)代背景下,主導(dǎo)并參與智能化技術(shù)的推廣應(yīng)用,牽引整個(gè)基建行業(yè)在交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)與市場(chǎng)需求刺激下,完成行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,帶領(lǐng)一大批深耕創(chuàng)新領(lǐng)域的企業(yè)進(jìn)入新時(shí)代,實(shí)現(xiàn)從勞動(dòng)密集型到以人工智能(AI)輔助的智能化知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)型企業(yè)的轉(zhuǎn)變,壓縮內(nèi)外業(yè)人工干預(yù)空間,降低人工成本輸出,保持在未來(lái)工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)鏈中長(zhǎng)期占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。智能勘察設(shè)計(jì)的目的是融合新基建、新技術(shù)成果,迭代推進(jìn)新基建建設(shè),可見(jiàn)勘察設(shè)計(jì)智能化發(fā)展與交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、新基建密切相關(guān)。
智能化勘察設(shè)計(jì)體系的發(fā)展形態(tài)與發(fā)展方向,需與新型技術(shù)緊密結(jié)合,面向國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國(guó)民亟需的需求。針對(duì)不同用戶(hù)群體,通過(guò)從不同體系層次闡述智能化勘察設(shè)計(jì)體系建設(shè)需構(gòu)建的體系架構(gòu),剖析不同架構(gòu)節(jié)點(diǎn)自身與節(jié)點(diǎn)間的功能與銜接關(guān)系,闡明現(xiàn)階段智能勘察設(shè)計(jì)需攻克的技術(shù)難題與業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。智能化勘察設(shè)計(jì)圖如圖1所示,展示出勘察設(shè)計(jì)智能化體系構(gòu)造。
數(shù)據(jù)感知是工程基建實(shí)施的基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)獲取的接口,傳統(tǒng)勘察設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)感知模式解決數(shù)據(jù)有無(wú)的問(wèn)題,數(shù)據(jù)感知方式單一、平臺(tái)協(xié)同度低,無(wú)法及時(shí)評(píng)估數(shù)據(jù)的質(zhì)量。高效獲取完整有效數(shù)據(jù),智能化數(shù)據(jù)感知體系則追求數(shù)據(jù)的有效性、完整性、高效性、適用性協(xié)同采集模式,把數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、時(shí)空對(duì)齊同步技術(shù)、質(zhì)量檢查、數(shù)據(jù)缺失檢測(cè)、環(huán)境自適應(yīng)技術(shù)、智能數(shù)據(jù)感知技術(shù)等從事后處理階段下沉至外業(yè)裝備采集階段。并集成多源傳感器,實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的協(xié)同耦合,增加采集設(shè)備智能化的同時(shí),降低人工成本與時(shí)間成本,為后續(xù)處理提供更為標(biāo)準(zhǔn)化、抽象化、友好型的數(shù)據(jù)接口,方便實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)直接協(xié)同解譯。智能化的數(shù)據(jù)感知能力是智能化工程的重要標(biāo)志之一,也是智能化勘察設(shè)計(jì)首要解決技術(shù)問(wèn)題與科學(xué)問(wèn)題之一。智能勘察設(shè)計(jì)活動(dòng)成果覆蓋工程全生命周期,涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,整合了多個(gè)行業(yè)作業(yè)成果,成果形式不盡相同,數(shù)據(jù)體量與模式迥異,必然針對(duì)不同感興趣信息與需求采用適應(yīng)的采集方式與數(shù)據(jù)模態(tài),其采集平臺(tái)涵蓋航天、航空、地面、地下、水下等多層次多方位泛化數(shù)據(jù);另外隨著新型感知手段的推廣、高性能工業(yè)智造的加持、新一代信息技術(shù)的變革,出現(xiàn)多樣化的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、便攜性的采集手段與數(shù)據(jù)感知方式,導(dǎo)致智能勘察設(shè)計(jì)感知數(shù)據(jù)模態(tài)迥異、形式復(fù)雜。一般智能化勘察設(shè)計(jì)涉及的感知數(shù)據(jù)可分為地理空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等,數(shù)據(jù)感知示意圖如圖2所示。
現(xiàn)階段勘察設(shè)計(jì)知識(shí)數(shù)據(jù)管理停留在數(shù)據(jù)的信息化階段,勘察設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息化面臨以下難點(diǎn)。
(1)數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象突出,現(xiàn)場(chǎng)大量一手資料以紙質(zhì)為主,以照片與視頻等其他信息化手段為輔助,數(shù)據(jù)數(shù)字化不完全,數(shù)據(jù)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)雜亂[4]。一方面由于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更新滯后于技術(shù)的發(fā)展,需要存檔原始紙質(zhì)資料數(shù)據(jù);另外新技術(shù)的穩(wěn)定性、可靠性與工程現(xiàn)實(shí)狀況需求有差距,無(wú)法適應(yīng)工程實(shí)際復(fù)雜多變的環(huán)境,技術(shù)推廣動(dòng)力與需求不適配;再者缺少便攜交互式友好的終端采集設(shè)備,以方便長(zhǎng)期從事行業(yè)工程勘察設(shè)計(jì)人員操作。
(2)各勘察設(shè)計(jì)部門(mén)使用平臺(tái)參差不齊,專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)與智能化數(shù)據(jù)交互接口有差距,上下游產(chǎn)業(yè)關(guān)注的數(shù)據(jù)要點(diǎn)不同,存在專(zhuān)業(yè)知識(shí)壁壘,無(wú)縫數(shù)據(jù)共享能力與未來(lái)行業(yè)需求不匹配。
(3)數(shù)據(jù)共享安全性要求與措施實(shí)現(xiàn)困難,大型基建工程或國(guó)家重點(diǎn)基建工程需要嚴(yán)格保障數(shù)據(jù)安全、設(shè)施安全,數(shù)據(jù)的可靠性共享傳輸、安全驗(yàn)證技術(shù)有待提高,需發(fā)展以區(qū)塊鏈技術(shù)、量子加密技術(shù)為核心的自主數(shù)據(jù)傳輸手段。
(4)勘察設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)工程針對(duì)性強(qiáng),參考價(jià)值與數(shù)據(jù)挖掘能力差,缺乏統(tǒng)籌管理、信息分析的能力,需歸集工程數(shù)據(jù),以便建設(shè)企業(yè)知識(shí)數(shù)據(jù)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)創(chuàng)收。
智能化勘察設(shè)計(jì)處理的對(duì)象為通過(guò)各種采集手段獲取的多源異構(gòu)多時(shí)相數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)生成數(shù)據(jù)、施工數(shù)據(jù)等知識(shí)數(shù)據(jù)集。進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代之后,其數(shù)據(jù)復(fù)雜度、數(shù)據(jù)規(guī)模、數(shù)據(jù)使用效率出現(xiàn)了明顯差異[5],數(shù)據(jù)呈現(xiàn)海量化、多元化、多行業(yè)關(guān)聯(lián)性發(fā)展,內(nèi)在有效信息種類(lèi)豐富與重要性日益凸顯,不能簡(jiǎn)單通過(guò)傳統(tǒng)主流專(zhuān)業(yè)軟件加工處理。高效的時(shí)空大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與管理、信息挖掘、信息提取等技術(shù)為更智能服務(wù)提供可能性,但海量的異源數(shù)據(jù)面臨著組織、存儲(chǔ)、查詢(xún)、安全等管理的問(wèn)題,需建立空間關(guān)聯(lián)、屬性關(guān)聯(lián)、業(yè)務(wù)事件關(guān)聯(lián)等混合關(guān)系關(guān)聯(lián)。構(gòu)建不同業(yè)務(wù)主數(shù)據(jù)信息流交換接口,實(shí)時(shí)異構(gòu)分布式存儲(chǔ)、計(jì)算、渲染、交互機(jī)制,支撐地理查詢(xún)、約束查詢(xún)、語(yǔ)義查詢(xún)、自然語(yǔ)言查詢(xún)等,最終實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的知識(shí)數(shù)據(jù)管理體系,知識(shí)數(shù)據(jù)管理如圖 3所示。
充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì),統(tǒng)籌挖掘勘察設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息化穿透能力,協(xié)同處理工程全生命周期、全工序數(shù)據(jù),是勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域智能化的必然基礎(chǔ)技術(shù)保障,是衡量體系智能化、信息化的重要指標(biāo)之一,也是當(dāng)前面臨的技術(shù)難點(diǎn)與業(yè)務(wù)痛點(diǎn)[6]。需要與之配套“微生態(tài)”數(shù)據(jù)協(xié)同處理與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)手段,為智能勘察設(shè)計(jì)提供良好的技術(shù)變革支撐,以適應(yīng)更復(fù)雜艱險(xiǎn)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)智慧知識(shí)庫(kù)建設(shè)與智慧數(shù)據(jù)服務(wù)體系,為其構(gòu)造了豐富、清晰的行業(yè)未來(lái)期望[7]。
在勘察數(shù)據(jù)交付方面,隨著三維重建技術(shù)的發(fā)展,對(duì)實(shí)景三維的質(zhì)量要求從幾何精度擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)精度,期望室內(nèi)外一體精細(xì)孿生數(shù)字產(chǎn)品,追求精細(xì)化、結(jié)構(gòu)化綜合三維實(shí)體地理要素成果交付,方便銜接規(guī)劃設(shè)計(jì)平臺(tái)直接素材取樣與結(jié)構(gòu)要素提取,解決傳統(tǒng)水密表層建模方式只能生產(chǎn)數(shù)據(jù)背景的窘境。但浪費(fèi)了大量潛在的信息,中間成果也不能直接滿(mǎn)足后續(xù)規(guī)劃設(shè)計(jì)、精細(xì)設(shè)計(jì)的要求,需要進(jìn)一步拓寬勘察與設(shè)計(jì)行業(yè)的數(shù)據(jù)流帶寬,延伸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)用深度與廣度。
在信息化設(shè)計(jì)方面,出現(xiàn)以建筑信息模型聯(lián)合擴(kuò)展技術(shù)(BIM+)[8]為主導(dǎo)的協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù),通過(guò)與其他新型信息技術(shù)耦合完成不同的任務(wù),將業(yè)務(wù)功能、裝配流程、全生命周期以及元數(shù)據(jù)等集成,形成全數(shù)字化仿真,是數(shù)字孿生世界下實(shí)景的主要成模、分析手段。其具有數(shù)字化智能設(shè)計(jì)與業(yè)務(wù)智能化處理兩大特點(diǎn),推動(dòng)設(shè)計(jì)行業(yè)從模型重建復(fù)刻到正向設(shè)計(jì)發(fā)展、智能化設(shè)計(jì)發(fā)展[9-10]。
在數(shù)據(jù)綜合處理方面,多元數(shù)據(jù)融合、協(xié)同耦合增強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量工程需求強(qiáng)烈,需處理海量異構(gòu)數(shù)據(jù),提取增強(qiáng)感興趣信息,傳統(tǒng)的淺層學(xué)習(xí)無(wú)法解析異源異構(gòu)數(shù)據(jù),現(xiàn)行的深度學(xué)習(xí)方式隨著處理數(shù)據(jù)的復(fù)雜度增加,其處理精度依賴(lài)體量龐大的樣本數(shù)據(jù),增加了樣本網(wǎng)絡(luò)泛化、推廣的成本與難度。必然需要以遷移學(xué)習(xí)為代表的新技術(shù)修正、完善人工智能處理技術(shù)體系,也是未來(lái)智能化勘察設(shè)計(jì)降低數(shù)據(jù)處理成本的必然途徑。
在數(shù)據(jù)協(xié)同交流方面,分布式與云技術(shù)的發(fā)展,為各終端角色協(xié)同處理大數(shù)據(jù)提供了技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段,解決了單一平臺(tái)物理限制,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫協(xié)作處理感知體驗(yàn)。所有的業(yè)務(wù)終端基于瀏覽器和服務(wù)器架構(gòu)模式(B/S),采用新一代網(wǎng)頁(yè)(web)開(kāi)發(fā)技術(shù)構(gòu)建客戶(hù)端與后臺(tái)端,無(wú)須受到硬件平臺(tái)類(lèi)型的限制,根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型的需求采用同步或異步方式最大限度利用現(xiàn)有資源與降低服務(wù)延時(shí),海量三維數(shù)據(jù)渲染依賴(lài)新一代web顯示技術(shù)框架,打包集成像素流、渲染流等云渲染技術(shù),利用第五代通信技術(shù)(5G)超帶寬與低延時(shí)技術(shù)解決傳輸失真與實(shí)時(shí)問(wèn)題[11],利用分布式圖形處理器(GPU)調(diào)度技術(shù)解決本地?cái)?shù)據(jù)流解析與單一終端資源受限問(wèn)題。
數(shù)據(jù)協(xié)同處理不僅需要協(xié)同各終端數(shù)據(jù)流交流處理,還需為用戶(hù)提供浸入式協(xié)同處理體驗(yàn),數(shù)字孿生技術(shù)解決了實(shí)景三維場(chǎng)景在時(shí)空序列空間的鏡像與業(yè)務(wù)處理能力,但其呈現(xiàn)方式還是以二維顯示器切片形式展示,海量的復(fù)雜高維度數(shù)據(jù)匯集爆炸式呈現(xiàn),影響用戶(hù)便捷式操作。需發(fā)展浸入式體感交互操作接口,為未來(lái)智能產(chǎn)業(yè)數(shù)字化社區(qū)生態(tài)圈提供生物意識(shí)操作端口,迎接基于元宇宙的下一場(chǎng)信息革新,數(shù)據(jù)協(xié)同處理示意圖如圖4所示。元宇宙不僅是現(xiàn)實(shí)世界的擴(kuò)容,不同于數(shù)字孿生僅是真實(shí)世界數(shù)字實(shí)體鏡像、數(shù)字世界的底層數(shù)據(jù),是視覺(jué)浸入式的高級(jí)產(chǎn)物,作為平行世界的前序,在元宇宙中可以完成全數(shù)字化的社會(huì)產(chǎn)業(yè)運(yùn)作,從某種層次看其已經(jīng)實(shí)例化至不同領(lǐng)域,且提供了不同行業(yè)兼容性接口,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的暢聯(lián),工作任務(wù)之間的無(wú)縫協(xié)同運(yùn)作[12]。當(dāng)前協(xié)同數(shù)據(jù)處理發(fā)展的目標(biāo)為最終形成智能化的勘察設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)管理鏈、供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)鏈。
工程勘察設(shè)計(jì)智能化的目的主要在于通過(guò)數(shù)字化手段提升整體布局實(shí)施的高度,通過(guò)長(zhǎng)期的工程經(jīng)驗(yàn)與行業(yè)發(fā)展需求,構(gòu)建高兼容性、專(zhuān)業(yè)性、信息化的業(yè)務(wù)模塊與自主技術(shù)體系。標(biāo)準(zhǔn)化主體業(yè)務(wù)流程與主體數(shù)據(jù)管理,以及產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)體系,形成圍繞數(shù)據(jù)核心資產(chǎn)的生態(tài)系統(tǒng)平臺(tái)集群。智能化、自動(dòng)化作業(yè)全工序,提供技術(shù)創(chuàng)新數(shù)據(jù)平臺(tái)基礎(chǔ),提升數(shù)據(jù)感知能力,提高大數(shù)據(jù)獲取能力與協(xié)同處理能力,消除知識(shí)數(shù)據(jù)交流壁壘,降低作業(yè)成本,提高工作效率,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。通過(guò)業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)集群[13],一方面減少勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維數(shù)據(jù)交流的障礙;加快工程全工序運(yùn)轉(zhuǎn),減少工序中的人為失誤,及時(shí)預(yù)警紕漏、數(shù)據(jù)沖突、數(shù)據(jù)粗差、數(shù)據(jù)缺失、設(shè)計(jì)缺陷、施工違規(guī)、運(yùn)維失誤等,保障成果質(zhì)量;為日益增長(zhǎng)的新應(yīng)用需求點(diǎn)提供模塊化解決方案,且無(wú)須底層技術(shù)重新設(shè)計(jì),為未來(lái)多樣化業(yè)務(wù)需求建立堅(jiān)實(shí)技術(shù)基石。另一方面是智能勘察設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)體表現(xiàn),為從業(yè)者提供實(shí)時(shí)智能化業(yè)務(wù)操作指南,降低了行業(yè)技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)到生產(chǎn)作業(yè)的高投入的現(xiàn)狀。
豐富勘察設(shè)計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景、增幅工程大數(shù)據(jù)資產(chǎn)是當(dāng)前乃至未來(lái)長(zhǎng)期堅(jiān)持的發(fā)展路線,是智能勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域培育增長(zhǎng)新動(dòng)能的需要。勘察設(shè)計(jì)應(yīng)用市場(chǎng)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,國(guó)民生活品質(zhì)的追求,新型技術(shù)、發(fā)展理念不斷發(fā)展而變革,總體經(jīng)歷了高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)代、高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、大數(shù)據(jù)信息時(shí)代3個(gè)階段,每個(gè)階段都伴隨著技術(shù)生產(chǎn)力與生產(chǎn)需求關(guān)系的特殊性。
在高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)代,勘察設(shè)計(jì)以高效提交成果為首要目的,其成果應(yīng)用對(duì)象和場(chǎng)景比較單一,數(shù)據(jù)需求比較簡(jiǎn)單,但其數(shù)據(jù)產(chǎn)品中差、錯(cuò)、漏時(shí)有發(fā)生,周?chē)h(huán)境不夠協(xié)調(diào),市場(chǎng)秩序不規(guī)范,體系建設(shè)不完整。在高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,勘察設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)追求以人為本、與自然調(diào)和的發(fā)展思路,在適用性、高質(zhì)量的基礎(chǔ)上,更注重終端用戶(hù)體驗(yàn),而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)理念與多樣化精細(xì)化業(yè)務(wù)需求存在巨大差異,無(wú)法滿(mǎn)足精品工程的需求。
直到大數(shù)據(jù)信息時(shí)代新型信息技術(shù)的崛起,新基建工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)雛形形成,驅(qū)動(dòng)全產(chǎn)業(yè)行業(yè)進(jìn)行供給側(cè)革新,依托新型信息技術(shù)為智能化體驗(yàn)提供了實(shí)現(xiàn)途徑。在大數(shù)據(jù)信息時(shí)代,工程應(yīng)用解決方案需求方向表現(xiàn)為如下幾個(gè)方面。
(1)與5G物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等相結(jié)合; 智能化統(tǒng)籌綜合布局成果實(shí)體在全生命周期內(nèi)施工與運(yùn)營(yíng)中的角色; 考慮其要素復(fù)雜,實(shí)體關(guān)系繁多,需求更加精細(xì)化,信息感知與處理實(shí)時(shí)化、智能化、高效化、泛在化。
(2)與區(qū)塊鏈、云計(jì)算等結(jié)合,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全傳輸、數(shù)據(jù)信息加密、海量數(shù)據(jù)的高效計(jì)算與實(shí)時(shí)反饋,構(gòu)建體系化平臺(tái)。
(3)智能化、多樣化應(yīng)用解決方案,為下游產(chǎn)業(yè)提供更為高層次技術(shù)產(chǎn)品與分析平臺(tái)。壓縮高層應(yīng)用多余資源與繁瑣工作投入,擴(kuò)容行業(yè)市場(chǎng)范圍,推進(jìn)國(guó)家重大工程高效建設(shè),銜接國(guó)家重大戰(zhàn)略目標(biāo)。
此類(lèi)應(yīng)用需求的增長(zhǎng)與精細(xì)化需求,導(dǎo)致傳統(tǒng)施工、運(yùn)維體系已經(jīng)不能獨(dú)立適應(yīng)與承載,亟需勘察設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)拓者介入,提供集群式的應(yīng)用平臺(tái)與定制化解決方案。要求勘察設(shè)計(jì)部門(mén)除了提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和勘察設(shè)計(jì)服務(wù),還需具有總體思路,布局總體規(guī)劃,深扎智慧基建建設(shè),注重生態(tài)資源保護(hù),為高層戰(zhàn)略應(yīng)用提供數(shù)據(jù)分析、規(guī)劃決策、運(yùn)維監(jiān)測(cè)等產(chǎn)品。推動(dòng)勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)到技術(shù)與數(shù)據(jù)資產(chǎn)服務(wù),制定自上而下的體系標(biāo)準(zhǔn),掌握行業(yè)市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán),多元化擴(kuò)展創(chuàng)收點(diǎn),推動(dòng)智能化、綠色發(fā)展。
智能化、信息化改造是勘察設(shè)計(jì)行業(yè)未來(lái)發(fā)展方向,是當(dāng)下保持產(chǎn)值效益的長(zhǎng)期唯一有效的途徑,但現(xiàn)階段勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域存在以下主要障礙,阻礙產(chǎn)業(yè)智能化信息化升級(jí)。
(1)對(duì)信息化意識(shí)淡薄、認(rèn)知不足,對(duì)新生技術(shù)探索深度不足,生產(chǎn)作業(yè)創(chuàng)新意識(shí)淡薄,推廣力度與決心不足,缺乏大局觀。
(2)信息化技術(shù)與能力儲(chǔ)備不足、技術(shù)短板突出,以人為本的高端人才體系布局缺失,科研能力與智能化需求差距明顯,需營(yíng)造良好的創(chuàng)新平臺(tái)與環(huán)境。
(3)信息化周期長(zhǎng)、效益滯后、投入成本高、工作考核比重低等問(wèn)題,科研管理體系高度依賴(lài)項(xiàng)目作業(yè)經(jīng)驗(yàn),研發(fā)投入與期望落差明顯??傮w表現(xiàn)在企業(yè)復(fù)雜的內(nèi)外部運(yùn)營(yíng)環(huán)境與大力投入信息化升級(jí)的矛盾突出,需政策與運(yùn)營(yíng)環(huán)境雙重引導(dǎo),實(shí)施“大集中、大統(tǒng)一”戰(zhàn)略,建立全局統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施布設(shè)指南,總體統(tǒng)籌推動(dòng)理念更新、動(dòng)能變革、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展跨越,激發(fā)舊基建活力,尋求“最大公約數(shù)”為各企業(yè)單位賦能,實(shí)現(xiàn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革。
經(jīng)濟(jì)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型是新工業(yè)革命塑造的必然趨勢(shì),根據(jù)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,未來(lái)是數(shù)字化經(jīng)濟(jì)模式,數(shù)據(jù)為關(guān)鍵的生產(chǎn)要素,圍繞數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)感知、協(xié)同處理、智能業(yè)務(wù)、創(chuàng)新應(yīng)用解決方案將成為智能勘察設(shè)計(jì)企業(yè)的寶貴數(shù)據(jù)信息資產(chǎn)。其將改變傳統(tǒng)勘察設(shè)計(jì)成果重復(fù)利用低、共享困難、再造價(jià)值低的窘境,延續(xù)數(shù)據(jù)作用生命周期,挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值。以數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素孕育新的生產(chǎn)力與生產(chǎn)模式,必將在勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域引發(fā)新模式、開(kāi)拓新業(yè)態(tài)、構(gòu)建數(shù)字生態(tài)。持續(xù)加強(qiáng)、推動(dòng)不同行業(yè)上下游業(yè)務(wù)協(xié)同,貫通數(shù)據(jù)流程,使得全工序向自動(dòng)化、智能化運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)展,形成知識(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能要素探測(cè)能力、管理能力、處理能力、決策能力等。降低勞動(dòng)密集型投入,降低成本,提升作業(yè)效率,使企業(yè)在挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下脫穎而出,最終智能化勘察設(shè)計(jì)為新舊基建實(shí)體提供低碳技術(shù)支撐與運(yùn)營(yíng)環(huán)境。