公路工程设计过程的优化理论框架及关键技术研究

公路工程设计过程的优化理论框架及关键技术研究

云俊

呼和浩特市公路勘察设计院云俊

摘要：当前的公路工程设计中，仍然存在着设计周期长、生产成本与质量控制难的问题，本论文通过对公路设计过程的优化理论框架及关键技术的系统研究，以期提高公路工程设计过程的效率。

关键词：公路工程设计；过程优化；关键技术引言公路作为一项现代化的交通方式，具有通行能力大、快捷舒适、服务水平高等优点，加强其建设对促进交通运输业的发展、促进区域间的合作、提高人们的生活水平等具有重大意义。目前，尽管我国公路建设取得了巨大成就，但当前的公路工程设计优化中，仍然存在着设计周期长、质量与成本控制难的问题。加强对公路设计过程的优化可以提高设计效率、缩短设计周期。本文主要基于对公路设计过程及特点的介绍，重点分析了公路工程设计过程的优化理论框架，并对其关键技术进行了系统研究。

1公路工程设计过程的优化理论框架1.1公路工程设计过程及特点1.1.1公路工程设计过程分析工程设计过程一般采用两阶段设计方法来进行设计，包括设计前策划和工程设计两个部分。前者是准备阶段，主要确定设计目标，业主/用户、设计工程师和社会的相关价值体系等问题。后者作为公路设计过程的主体部分，分为方案设计、初步设计、施工图设计三部分。所谓方案设计是根据业主要求，结合公路工程施工规范，对工程进行初步的形象化塑造过程；初步设计是对设计方案进一步深化与完善；施工图设计则是把虚拟的建筑形态进行物化。

1.1.2公路工程设计过程的特点协同性：公路工程设计过程是一项需要依靠多方面协同的过程，作为公路工程设计的管理者应在了解设计人员具体工作内容和实施进度的基础上，合理调适人力资源和相关的设计工作，从而确保公路工程设计的有序进行。

分布性：由于公路工程设计过程的特殊性，需要不同设计人员：地质勘查人员、施工图设计人员和外业测量人员在不同地点进行工作。公路工程设计过程的分布性特点为公路工程设计的管理工作带来了难度。

变更性：公路工程设计过程中的变更情况比较多。这主要是由于公路设计过程周期长，涉及面广，施工过程复杂所致。在实际设计过程中需采取适当的动态协调措施来确保项目的顺利进行。

1.2公路工程设计的过程优化框架①优化准备。在此阶段需组建优化团队，对设计过程进行分析和描述等。

②确定公路工程设计过程模型。

③确定公路设计过程的优化目标。

④分析公路工程设计过程优化的影响因素。

⑤关键技术分析。

⑥确定优化策略。

公路工程设计过程的优化目标、影响因素体系、优化技术三者之间相辅相成，其建立是基于对当前大量优化策略的提炼，它们反过来又会促使新的优化策略的变更。

图1公路工程设计过程的优化理论框架2关键技术分析公路过程优化的技术体系是指在公路优化过程中，针对优化目标采取的定量分析和系统性技术分析。下面主要从加强设计团队的调度、过程仿真技术、网络化项目管理技术三方面进行分析。

2.1加强设计团队的调度公路工程的设计最终是由设计人员来完成，作为工程的设计人员应兼备领会业主/用户需求与保证公路工程设计的质量、投资等任务，其在整个设计过程中占有重要的位置。但目前我国的优化调度技术不容乐观，大多忽略了设计人员的专有特点，不能充分发挥设计人员的主动性、协同性。同时设计人员和设计资源之间还存在匹配问题：即不同的设计人员使用同一资源完成设计任务的情况存在差异。作为设计的管理者，应加强对相关的设计人员、任务和资源等因素进行合理配置，统一设计标准，对设计过程中的界面进行合理控制，从而提高设计团队的工作效率和质量。

2.2过程仿真技术计算机仿真技术通过建立不同层次的仿真模型，对设计进行不同深度的评价。由于公路工程设计项目中的某些优化设计基于理想的数学模型，必然需要借助仿真技术来检验所生成的计划在实际过程中是否最优。采用计算机建模与仿真技术来对复杂系统进行动态分析和方案评价具有多种优势：缩短系统分析评价周期、不受现实条件限制、效率高等优点，应用广泛。

利用动态仿真技术对公路设计过程进行预测、评价、管理与改进，是设计过程优化的必然选择。在仿真技术研究中，应充分发挥设计人员的主动性、协调性优势，此外应加强对设计团队的组织结构、分工方式、控制策略等方面的重视。

2.3网络化项目管理技术公路设计项目具有明显的动态性、复杂性、协作性等特点，在公路设计过程中引入网络化项目管理，它通过制定实施计划、合理分配资源，保证了项目的进度和质量，是公路设计流程中不可缺少的技术，加强公路网络化项目管理技术可以大大提高设计效率。

2.3.1项目成员管理加强公路工程设计过程的项目成员管理，即在网络化项目管理系统中，以项目小组为基本单位，利用项目组成员管理模块来进行管理。每个项目成员可以用自己的账号登陆到网络化公路设计项目管理体系中，在自己的权限范围内执行相关的设计工作。

2.3.2协作化设计管理公路设计过程中，参与设计项目的成员之间存在着紧密的联系，如路线组的设计成果对交通组、桥涵组等都有直接的影响。利用网络化项目管理系统建立信息共享平台，方便设计组的各成员间的交流。通过网络环境中的讨论区，各组织间及时交换意见，及时更改不完善的设计，此外方便了设计管理者的调度工作。总之提高协作化设计管理为公路设计网上协同工作提供便利，从而提高了设计团队工作的效率。

2.3.3项目信息集成管理项目信息集成管理主要是针对设计过程中各类信息中重复加工现象而提出的。促进项目信息集成管理的建成可以简化文件传送和审批工作，减轻了工作量。通过将管理信息、质量信息以及设计信息三者综合起来进行集成管理，从而提高设计工作的整体效率。例如：项目任务变更的同时，相关的产品设计信息也同步变更。

3总结加强对公路工程设计过程的优化研究，可以缩短设计周期，提高设计人员的工作效率，降低生产成本，具有重要的研究意义。本文针对公路工程设计过程的优化理论框架及关键技术进行系统的分析，为公路工程设计的过程优化提供一定的参考。

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