市政工程设计数字化转型综述与展望

市政工程设计数字化转型综述与展望

高静

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摘要：本文主要探讨基于从事市政工程设计企业的信息化建设、数字化转型业务发展情况及现状问题，并围绕数字化基础建设进行了基础设施建设、数字化协同设计的引进与研究以及新技术在工程领域的应用。同时，针对现有问题，提出了改进建议，包括推进数字化管理、设计过程数字化管理方案、优化管理流程和制度，以期提升数据资源价值，推动转型成功。

关键词：数字化转型；工程设计；管理体系

引 言

建筑行业的数字化转型经历了不同阶段。在1980年至2000年的传统时期，建筑行业的管理效率较低，生产主要依靠人工操作。而2000年至2020年的建筑信息化时期，建筑企业开始重视管理信息化，引入流程在线审批、OA协同办公以及各种ERP管理软件。在生产工具方面，CAD工具和工程造价软件的应用提升了生产效率。

建筑行业的数字化转型是一个逐步推进的过程，每个阶段都带来了管理效率和生产效益的提升。在数字化转型中，市政工程具有复杂性和规模化、多方协同和整合、长周期和维护性、实时监测和响应以及公众参与和透明度等特点。通过建立信息化系统和平台，运用物联网、大数据和人工智能等先进技术，数字化转型提升了市政工程的管理效率、优化了资源配置、增强了服务水平，并实现了城市的可持续发展和智能化治理。

未来，建筑行业将继续朝着数智化方向发展。企业将借助数字协同平台实现多方协同，实时数据与物联网将成为核心生产力，进一步提升建筑行业的管理效率和生产效益，推动行业的可持续发展。

一、国内外数字化转型背景

（一）数字化转型描述

数字化转型是指利用新一代数字技术，如云计算、大数据和人工智能等，来改变组织的业务模式、流程和价值观，以提升客户体验、增强协作能力，并实现可持续发展。这一概念最早由IBM在2012年提出。通过数字化转型，组织可以将传统的业务模式转变为基于数字技术的创新模式，通过运用云计算、大数据分析和人工智能等技术，对现有业务进行优化和改进，提高业务效率、降低成本。同时，数字化转型也可以改善企业与客户之间的互动和沟通，提升客户体验和满意度。此外，数字化转型还可以促进企业内部协作和知识共享，提升组织的创新能力和竞争力。通过实现可持续发展，数字化转型有助于组织适应市场变化和挑战，保持竞争优势，并为未来的发展打下坚实基础。

（二）数字化转型发展方向

土木工程领域的数字化转型在以下几个方向上有着发展的重点：

1. 建立数字化设计平台：通过建立数字化设计平台，可以实现对土木工程项目的全过程管理，包括设计、施工、运维等各个环节。该平台可以集成各类软件工具，实现数据的共享和协同工作，提高设计效率和质量。

2. 引入建筑信息模型（BIM）技术：BIM技术可以将土木工程项目的各种信息（如几何信息、材料信息、工程进度等）进行整合和管理，实现对项目的全生命周期管理。通过BIM技术，可以实现设计方案的可视化、冲突检测、工程量清单的自动生成等功能，提高设计的精度和效率。

3. 应用无人机和遥感技术：无人机和遥感技术可以用于土木工程项目的勘察、监测和巡检等工作。通过无人机获取的高精度影像和遥感数据，可以用于地形测量、三维建模、工程施工的监测等，提高勘察和监测的效率和准确性。

数字化转型在土木工程领域的发展离不开信息化基础设施建设，包括网络建设和数据中心建设。这些设施的建立可以实现对市政设计数据的集中管理和共享，提高数据的可靠性和安全性。

二、数字化转型实现技术路线

（一）信息化基础设施建设

数字化设计的研究和应用依赖于信息化基础设施的建设，这包括数据中心、网络架构、云资源等。这些基础设施的建设可以为数字化协同设计提供优质的技术支持和良好的运行环境。目前，我所在的企业已经完成了内外网融合和云共享设计平台的建设，并且正在筹划建设数据中心以满足数字化转型的基础设施需求。同时，在软件研发方面，我们也积极从数字专业的微服务研发框架向smedigital统一开发平台进行建设。

（二）数字化协同设计

协同设计是当前不可避免的趋势。随着CAD技术的发展，二维设计模式的提效趋势已经进入了瓶颈期。在规划设计中，存在大量的重复性工作，反复修改所产生的多个版本的冗余图纸极大地消耗着有限的人力资源。非模型化的设计方案往往无法与实际方案完全匹配，这会导致业主方心理上的落差。同时，这些方案也无法提供可行性与安全性校验所需的支撑数据。

为了解决这些问题，笔者所在企业以及多个专业院所进行了协同设计相关的研究。我们基于交通、水务等常用的三维设计工具进行了相关探索。通过协同设计，不同专业的设计人员可以同时参与设计过程，共享设计资源和经验。这样可以大大减少重复工作，提高设计效率，并且能够及时发现和解决设计中的问题。同时，采用三维设计工具可以更好地呈现设计方案，提供可行性与安全性校验所需的支撑数据，减少方案与实际方案之间的差距，提升业主方对设计方案的接受度。

三、数字化转型管理体系建设

随着数字化技术的不断进步，市政设计行业正在经历数字化转型的深化期。在外部市场需求的推动下，数字化技术不断发展，新技术和新工具不断涌现。然而，目前设计行业的数字化管理手段相对滞后，还没有实现数据的生产、采集、流通和使用流程的标准化。同时，缺乏数据定价规则也一定程度上制约了参与的积极性。

四、数字化人才培养

目前，设计行业对数字化人才的需求缺口非常大，传统的人才培养体系已不能满足数字化需求。为了解决这一问题，我们需要建立有效的数字化事业平台，完善人才激励机制，并有效匹配人才的职业成长。同时，还需要进一步增强领导干部和设计师的数字思维、数字认知和数字技能，培养创新型、应用型和复合型人才。通过这些措施，我们可以更好地满足设计行业对数字化人才的需求，推动行业的发展和创新。

（一）培养数字化复合型人才

青年职工中将展开广泛的BIM技术应用大赛，以及“我为设计行业献一计”征集、创新创效系列活动等，鼓励大家在数字化领域进行创新，并孵化出优秀的产品。在评优表彰中，将设立数字化先锋等数字化项目专项奖励，以营造崇尚创新、尊重人才的氛围。对于数字化人才的激励，将以市场化为导向，参照同行业、同规模、同业绩和同职位进行对标，并结合项目数量、项目类别、工作成效等进行综合评判。

（二）完善数字化职业发展序列

为满足不同类型数字化人才发展的需求，建立以下横向转换机制：

数字化岗与工程管理岗之间的转换机制：允许数字化岗位人员在积累一定工作经验后，通过培训和考核转向工程管理岗位，如项目经理、解决方案经理等。

数字化岗与工程技术岗之间的转换机制：允许数字化岗位人员在深入研究某一技术领域并具备相应技术能力后，通过培训和考核转向工程技术岗位，如系统规划师、系统开发师等。

五、小结与展望

数字化转型已经成为不可避免的趋势，市政设计行业需要积极应对内外因素的影响，加快数字化转型的步伐。数字化转型的内在动因直接关系到企业的运营和发展，是数字化转型的基础推动力。它主要包括内部管理的需求，例如提高效率、降低成本、促进数据集成和智慧决策等。同时，外力驱动也是数字化转型的重要推动力量，促使企业在数字化转型中保持敏锐的竞争意识和持续创新的动力。这包括客户的个性化需求、竞争对手带来的压力等。

在“十四五”时期，设计行业工程数字化发展将迎来重要的战略机遇期。为了推动“专业化 + 数字化”的高质量发展，有必要通过不断加强基础设施和技术研发，不断完善数据资源管理制度、人才培养机制，持续提升数字化设计的业务成熟度。同时，建立和完善数字化设计的组织体系，规范数字化设计的流程，提高设计师的数字化素养和能力，真正实现数字化设计的业务价值最大化，助力设计行业的数字化转型。

参考文献

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