1 머리말 < P > 시공 관리 프로세스는 사실 정보 흐름의 과정으로, 정보를 상위에서 하위로 또는 하위에서 상위로, 그리고 같은 계층 간의 가로 흐름을 통해 관리 및 통제 목적을 달성합니다. 그러나 현재 우리나라의 건설공사 관리 과정에서 정보의 흐름은 주로 수작업 통계와 보고서 작성 방식 (일부 기업은 컴퓨터를 사용해도 주로 손으로 쓴 보고서를 인쇄된 보고서로 짜는 데 사용됨) 을 채택하고 있는데, 이런 방식은 업무량이 크고 비효율적이며 정보의 적시성과 유효성을 보장하기 어렵다. < P >' 디지털화지구' 개념이 제기됨에 따라' 디지털화' 시대가 도래했고, 다른 업종과 분야에 비해 건설공사 분야의 디지털화 개념은 여전히 모호하고 디지털화된 시공관리 방법 연구도 드물다. 이를 위해 이 글은' 디지털 시공관리' 개념에서 디지털 시공관리의 내포와 실현 가능한 수단을 중점적으로 분석했다. 디지털 시공 관리는 공사 관리 분야의 필연적인 추세로, 이 글은 동인의 적극적인 토론을 불러일으키고 디지털 시공 관리의 번영을 가져다 주기 위해 벽돌을 던져 옥을 끌어들인다.
2 디지털 시공 관리의 내포 < P > 는' 디지털 지구' 의 개념과 유사하게' 디지털 시공' 은 공사 과정을 디지털화하는 것으로, 모든 공사 과정 정보의 디지털화, 네트워킹, 지능, 시각화를 포함한다. "디지털 시공 관리" 는 디지털 시공을 바탕으로 디지털화 수단으로 공사 문제를 전체적으로 해결하고 정보 자원을 최대한 활용하는 것이다. < P > 디지털 시공 관리는 지식 기반, 공간의 개념을 이용하여 정보와 데이터베이스를 통합하는 체계로, 지식 * * * 향유와 업데이트를 강조하는 메커니즘과 과정으로, 원본 자료를 정리, 통계 및 분석한 후 정보로 바꾸는 데 중점을 두고 있으며, 정보를 충분히 활용하고 * * * 즐기면 유용한 지식으로 바꿀 수 있다. 따라서 이 문서에서는 디지털 시공 관리의 내포에 < P > 1 공간 정보 기술,
② 시스템 시뮬레이션 계산;
③ 시각화 및 가상 현실; ④ 다중 에이전트 건설. 디지털 시공 관리의 출현은 건설업계에 공사 진도를 가속화하고, 공사 원가를 절약하고, 공사 품질을 보장하는 데 큰 역할을 할 것이다.
2.1 공간 정보 기술 < P > 공간 정보는 디지털 시공 관리의 첫 번째 전제 조건이며 시공 현장의 지형, 지형, 건물, 시공 프로젝트 등 모든 공간에 대한 정보를 포함합니다. 공간 정보 기술은 공간 정보를 처리하는 가장 강력한 도구이며 주로 원격 감지 기술 (RS), 지리 정보 시스템 (GIS) 및 GPS (Global Positioning System), 즉 3S 를 포함합니다. 이 가운데 지리정보시스템은 건설공사 관리에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있다. GIS (Geographicinformationsystem) 는 최근 몇 년간 급속히 발전해 온 지구과학과 정보과학 사이의 교차 학과이자 지리공간 데이터와 컴퓨터 기술을 결합한 새로운 공간 정보 기술이다. 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 지원을 통해 시스템 엔지니어링 및 정보 과학을 활용하는 이론, 과학적 관리 및 종합 분석을 통해 공간 내포가 있는 지리 데이터를 계획, 관리, 의사 결정 및 연구에 필요한 정보를 제공하는 공간 정보 시스템입니다.
GIS 는 방대한 지리 정보 또는 공간 데이터를 저장, 처리, 전송 및 표시할 수 있는 기능을 갖추고 있어 점점 더 규모가 커지고 있는 엔지니어링 건설 시스템의 정보를 관리하는 데 적합합니다. 현재 일부 학자들은 GIS 와 디지털 미디어 기술을 기반으로 한 삼협 엔지니어링 의사 결정 지원 시스템 통합 관리 센터를 개발하여 시각화 환경에서 다양한 미디어 형식으로 의사 결정 사용자에게 다양한 시공 역학, 정적 정보를 제공하고 의사 결정 효율성을 높이기 위한 효과적인 도구를 제공하고 있습니다 [3]. GIS 는 엔지니어링 지질 탐사, 엔지니어링 프로젝트 위치 분석, 엔지니어링 프로젝트 위험 평가, 시공 평면 계획 등의 엔지니어링 건설 분야에 적합한 정보를 공간 분석 및 시각화할 수 있습니다. 풍부한 조회 기능은 GIS 의 주요 특징이기도 합니다. GIS 는 그래픽 조회, 문자 조회, 이벤트 조회 및 프로세스 조회를 제공합니다. 이러한 기능을 통해 공간 좌표와 관련된 각 항목에 대한 정보 (예: 설계 매개변수, 도면 등) 뿐만 아니라 시공 프로세스 정보 등과 같은 동적 프로세스 정보를 얻을 수 있습니다. 문헌 [4] 은 GIS 를 도로 건설 관리에 사용하고 GIS 를 이용하여 지하층, 구조물의 시공 진행 상황을 동적으로 반영하고, 언제든지 공사의 변경 사항을 반영하고, 각 구조물의 시공 진행 이미지도 및 각종 정보의 통계와 분석을 실현한다. 최근 몇 년 동안 3 차원 및 4 차원 데이터 모델이 성숙함에 따라 3 차원 및 4 차원 GIS 도 점차 연구되고 적용되었습니다. 천진대학의 종등화 등은 GIS 기술과 시스템 시뮬레이션 기술을 결합해 댐 지질 3D 시각화, 지하동, 댐 시공 과정의 3D 동적 시연, 시공 도류 폐쇄 시공 관리, 시공장 총배치 등 수리수전 공사 분야에 광범위하게 적용돼 업계에서 적지 않은 반향을 얻었다 [5-7]. 그림 1 은 GIS 기술을 적용하여 생성된 수력 공사 현장의 총배치도를 보여줍니다. 또한 인공지능, 객체 지향, 월드 와이드 웹, 가상현실 등의 기술을 결합한 새로운 지리 정보 시스템이 끊임없이 등장하고 있어 시공관리의 디지털화 추세와 일치하므로 공사 건설 분야에서도 더욱 심도 있고 광범위하게 응용될 것이다.
2.2 시스템 시뮬레이션 컴퓨팅 < P > 시스템 시뮬레이션 기술은 194 년대 말 이후 컴퓨터 기술의 발전과 함께 점진적으로 형성된 새로운 분야로 유사성 원리, 시스템 엔지니어링 방법, 정보 기술 및 응용 분야 관련 전문 기술을 기반으로 컴퓨터 등의 장비를 도구로 사용하여 시스템 모델을 사용하여 실제 또는 구상 시스템을 동적으로 연구하는 종합 기술 [8 시뮬레이션은 시스템 모델을 구축하여 실제 시스템을 실험하는 과정입니다. 시뮬레이션 기술이 발달하면서 현대 시뮬레이션 기술은 복잡한 시스템에 없어서는 안 될 분석, 연구, 설계, 평가, 의사 결정 및 훈련의 중요한 수단이 되었습니다. < P > 외국은 197 년대부터 엔지니어링 시공 공정 시뮬레이션에 시뮬레이션 기술을 적용해 순환 네트워크 시뮬레이션 소프트웨어로 대표되는 일련의 소프트웨어를 터널 공사, 토석 발굴, 교량 시공, 파이프 시공 등 엔지니어링 시공 분야 (예: Halpin 이 엔지니어링 시공 공정 시뮬레이션에 사용하는 CYCLONE) 에 광범위하게 적용했다. Moavenzadeh 비용 예측을 위한 터널 시공 시뮬레이션 소프트웨어 TCM Clemmins 토공사 시뮬레이션을 위한 SCRAPESIM; Kavanagh 는 CPM 대신 사용되는 순환 네트워크 시뮬레이션 시스템인 SIREN 입니다. Odeh 지식 기반 건설 계획 시뮬레이션 시스템 CIPROS; Huang 은 시공 과정의 동적 대화식 시뮬레이션을 위한 DISCO 등을 사용한다. < P > 모델링 방법론 연구에 대한 사람들의 심도 있는 연구와 컴퓨터 기술의 급속한 발전에 따라 시스템 시뮬레이션 기술에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 199 년대 이후, 시스템 시뮬레이션 연구는 분산 인터랙티브 시뮬레이션, 객체 지향 시뮬레이션, 지능형 시뮬레이션 (ining) 에 초점을 맞추었습니다. 그림 2 는 시각화와 시뮬레이션을 결합하여 생성된 시각화 시공 관리 프로세스입니다. < P > 국내에서 천진대학의 손석형 [13] 은 198 년대 초 수력발전공사 분야에 시뮬레이션 기술을 처음 도입한 뒤 종등화 등 대형 지하동실군, 콘크리트댐 시공과정에 대한 시뮬레이션 연구를 진행하고 있다. 특히 최근 GIS 기반 시각화 시뮬레이션 등 이론과 방법을 제시하여 많은 대형 실제 공사에서 성공적인 응용 [14-; 다른 연구 기관과 학자들도 시공 과정 시뮬레이션 분야에서 어느 정도 일을 했다. 그 중 동제대 [21] 기존 < P > 의 방패 터널 시공으로 지층 이동 이론을 바탕으로 데이터체 시각화 알고리즘을 기반으로 한 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 채택하여 방패 터널 시공 실시간 예측 및 제어 시뮬레이션 소프트웨어를 개발했다. 우한 수리전력대학과 대련 이공계는 모두 콘크리트 댐 시뮬레이션 방면에서 연구를 진행했다 [22-24] 쓰촨 대학은 주로 지하동실군 시공 과정의 시뮬레이션 계산 [25] 등을 연구했다. 사메 [26] 이산 시스템 시뮬레이션을 통해 컨테이너 부두의 공정 시스템 설계를 시뮬레이션하여 컨테이너 항만 엔지니어링 프로젝트 설계에 대한 의사 결정 지원을 제공합니다. 증세성 [27] 은 이산사건과 연속사건에 사용할 수 있는 SLAMⅡ II 시뮬레이션 시스템을 도입하여 다중 헬프데스크의 토공 운송 시스템에 대한 팩스 실험을 실시했다.
2.3 시각화 및 가상 현실 시각화는 과학 컴퓨팅
시각화 (visc, visualizationinscientificcomputation) [28] 로, 컴퓨터 그래픽 및 이미지 처리 기술을 사용하여 과학 컴퓨팅 과정에서 생성된 데이터 및 계산을 의미합니다 VR (VirtualRe ality) 은 컴퓨터 기술을 핵심으로 하는 현대 첨단 기술을 사용하여 현실적인 시각, 청각, 촉각, 후각을 일체화한 특정 범위의 시뮬레이션 환경입니다. 헬멧 모니터, 스테레오 안경, 데이터 장갑, 데이터 의류 등 다양한 센서 장치를 통해 사용자가 자연스러운 방식으로 시뮬레이션할 수 있도록 합니다. < P > 시각화에 비해 VR 시스템에서 사용자가 컴퓨터와 상호 작용하는 방식은 실제 인간과 자연의 상호 작용, 즉 몰입성 (Immersion) 과 같습니다. VR 시스템에서 사용자는 더 이상 컴퓨터에서 제공하는 정보나 방관자를 수동적으로 받아들이는 것이 아니라 대화형 입력 장치를 사용하여 가상 물체를 조작하여 가상 세계를 바꿀 수 있습니다. 즉, 상호 작용이 우수합니다. 사용자는 VR 시스템을 이용하여 질적 및 양적 통합 환경에서 감성적이고 이성적인 인식을 얻을 수 있어 개념과 새로운 아이디어, 즉 상상력 (Imagina tion) 을 심화시킬 수 있다. 이러한 특징으로 인해 건설 엔지니어링 분야에서의 가상 현실의 응용이 새로운 핫스팟이 되었다. < P > VR 의 시각화 기능을 활용하여 전체 시공 현장 장면과 시공 과정을 3 차원으로 보여주면 인간의 시각으로 정보를 얻을 수 있는 잠재력을 충분히 발굴할 수 있어 엔지니어링 기술자와 의사결정자들이 시공 과정의 정보를 극대화하고 시공 조직 설계 방안의 실현 가능성을 효과적으로 검증할 수 있습니다. 사용자는 데이터 자체가 있는 환경에 들어가서 실시간으로 매개변수를 대화식으로 수정하여 서로 다른 시공 방안을 비교할 수도 있습니다.
VR 의 상호 작용은 학교 교육 또는 직원 교육을 위한 효과적인 도구입니다. 건축공사 시공과 관리는 실천성이 비교적 강한 과정이며, 현실조건은 모든 실천과정을 제공할 수 없고, VR 을 이용하여 가상공사 환경을 구축하여 학생들이' 참여' 할 수 있도록 하면 학생의' 실천 경험' 을 높일 수 있다. VR 기술 가상 시공 프로세스를 채택하면 운영자가 운영 프로세스를 완전히 이해하고, 품질과 안전성으로 시공 임무를 완수할 수 있으며, 특히 특수하거나 위험한 작업에 대한 전면 교육을 통해 교육의 안전성을 크게 높이고 교육 비용을 절감할 수 있습니다.
2.4 다중 에이전트 시공 < P > 에이전트 (에이전트) 는 자신의 설계 목표나 임무를 달성하기 위해 독립적으로 운영되며 자신의 환경에 적응할 수 있으며, 자신의 능력을 향상시키기 위해 끊임없이 환경으로부터 지식을 얻을 수 있는 학습 및 추리 기능을 갖춘 스마트 실체를 말한다. 다중 에이전트 시스템 [34] 은 여러 개의 계산 가능한 에이전트 모음으로, 각 에이전트는 물리적 또는 추상적인 엔터티로, 자신과 환경에 작용하고 다른 에이전트와 통신할 수 있습니다. 목표는 매우 크고 복잡한 시스템 (하드웨어 및 소프트웨어 시스템) 이 작고, 서로 통신하고, 조율되고, 관리가 용이한 시스템을 구축하는 것입니다. 다중 에이전트 기술은 인공지능 기술의 질적 비약이다. 다중 에이전트 기술은 자율성, 분산, 조정성을 갖추고 있으며 자체 구성 능력, 학습 능력 및 추론 능력을 갖추고 있습니다. 다중 에이전트 시스템을 사용하여 실제 응용 프로그램 문제를 해결하고, 견고성과 신뢰성이 강하며, 문제 해결의 효율성이 높습니다. 다중 에이전트 기술의 이러한 특성으로 인해 복잡한 대형 시스템의 문제를 해결하는 데 상당한 이점이 있습니다. < P > 국민경제의 발전과 신기술, 신소재, 신공예의 출현으로 프로젝트 규모가 커지고 형태가 복잡해지면서 공사과정에 관련된 단위와 개인도 많아지면서 건설공사 관리에 대한 통합성, 조율성, 시효성에 대한 요구가 높아지고 있다. 이런 복잡한 시스템의 경우, 다중 에이전트 기술을 적용하여 공사 건설 임무가 순조롭게 진행될 수 있도록 하는 것이 매우 적합하다. < P > 현재 일부 학자들은 에이전트 기반 엔지니어링 건설 협업 작업 방법을 연구하여 엔지니어링 건설 프로젝트를 효율적으로 관리하고 공동 설계를 위한 중요한 도구를 제공하고 있습니다 [35]. 쩡밍 (Agent Ming) [36] 은 Suzhou River 종합 개선 프로젝트의 계획 관리를 배경으로 다 분야 계획 조정 지원 시스템을위한 에이전트 협업 조직 구조를 제안했다. 입찰할 때 대량의 공사 수량 계산 공사 원가를 필요로 하기 때문에, 충칭대학의 임옥롱 등은 입찰가격 및 입찰에 적합한 입찰가격 다중 에이전트 공동 작업 시스템을 구축하는 아이디어를 제시했습니다. 이 다에이전트 공동 작업 시스템에는 공사 계산 에이전트와 원가 계산 에이전트 [37] 가 포함되어 있습니다. 노스웨스턴 공업대학의 비축 등은 설계 자원의 관점에서 에이전트를 통해 입찰 모델로 제품 설계 임무를 실현하는 합리적인 배치를 심도 있게 연구하여 설계 자원의 합리적인 분포와 합리적인 유통을 달성했다 [38]. 대형 수리공사의 물자 공급 시스템은 복잡한 시스템으로, 이를 위해 유삼주 등 [39] 공급망 관리 이론과 에이전트 기술을 대형 공사 물자 공급 시스템 연구에 도입했다. < P > 일반적으로 다중 에이전트 기술은 건설 엔지니어링 분야의 연구와 적용이 제한되어 있어 응용 프로그램의 깊이와 폭을 더욱 넓혀야 한다.
3 디지털 시공 관리의 실현 < P > 디지털 지구와 마찬가지로 디지털 시공의 실현은 다양한 관련 지식, 기술 등의 * * * 을 필요로 하며, 소프트 환경과 하드 (부품) 환경이 모두 없어서는 안 된다. 하드웨어의 경우, 공사 구역 내에 고속 광대역 인터넷, 대량의 현장 추적 카메라 장비를 배치해야 하며, 인터넷, 무선 인터넷 기능이 있는 전자 컴퓨터, 디지털 장비 등에 언제든지 액세스할 수 있으며, 각 현장 시공사마다 고급 디지털 장비가 필요합니다. 동시에 현장에는 여러 대의 추적 카메라 및 모니터링 장비가 장착되어 있으며, 시공 중 시스템 시뮬레이션 계산과 결합하여 부분적으로 디지털 시공을 실현하였다. 소프트 환경 측면에서는 효율적이고 정교한 디지털 시공 관리 기관을 구성하여 시공 전 데이터 수집 준비를 잘 하고 시공 과정에서 관리와 통제를 강화해야 한다.
4 결론 < P > 디지털 시공 관리는 엔지니어링 관리 현대화의 필요성이자 디지털 시대의 필연적인 추세다. 현재 디지털 공사에도 불구하고