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2020, 12(6): 149-155. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2020.06.23

人工智能在塔吊管理中的应用综述

广州地铁集团有限公司,广州 510330

网络出版日期: 2020-12-01

作者简介: 沈婕(1993-),女,助理工程师,主要研究方向:建筑信息模型在地铁车站建造、盾构施工的应用

Overview of the Application of Artificial Intelligence in Tower Crane Management

Guangzhou Metro Group Co., Ltd., Guangdong Guangzhou, 510330, China

Available Online: 2020-12-01

引用本文: 沈婕, 邹东. 人工智能在塔吊管理中的应用综述[J]. 土木建筑工程信息技术, 2020, 12(6): 149-155. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2020.06.23

Citation: Shen Jie, Zou Dong. Overview of the Application of Artificial Intelligence in Tower Crane Management[J]. Journal of Information Technologyin Civil Engineering and Architecture, 2020, 12(6): 149-155. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2020.06.23

摘要:塔吊自身构造较复杂、作业环境恶劣等特种机械设备高风险属性,一旦发生事故,会带来巨大的损失,因此对其全过程进行安全管理和监测预警具有重大意义。本文通过对塔吊管理中四个管理部分——塔吊布置方案管理、人员管理、设备维保管理和作业空间管理进行综述。对人工智能技术在该领域的应用进行梳理和总结,列举了目前管理现状和不足,并对智能辅助、决策支持等方面进行论述,并对其未来的发展与实际需要进行了综合分析,以期为人工智能技术在塔吊管理领域中再进一步发展提供参照依据。

关键词: 建筑信息模型, 塔吊, 人工智能, 算法, 智慧工地
[1]

卢献国.证据理论在塔式起重机安全评价中的应用[J].山西建筑. 2012, 38(21): 264-265.doi: 10.3969/j.issn.1009-6825.2012.21.145

[2]

陈宝春, 陈建国, 黄素萍. 2007—2016年我国在役塔吊安全事故统计分析[J].浙江建筑. 2018, 35(2): 32-36.doi: 10.3969/j.issn.1008-3707.2018.02.007

[3]

林志恒.塔吊坍塌事故谈加强建筑施工安全监督管理的建议[J].低碳世界. 2018(8): 191-192.doi: 10.3969/j.issn.2095-2066.2018.08.133

[4]

赵挺生, 周炜, 徐凯, 等.建筑工程塔吊安全影响因素分析[J].工业安全与环保. 2019, 45(2): 17-22. 

[5]

国务院.新一代人工智能发展规划[J].重庆与世界. 2018(2): 5-17. 

[6]

瞿祎成.工程管理领域人工智能技术的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊). 2019(2): 172-173. 

[7]

杨俊龙, 柳作栋.人工智能技术发展及应用综述[J].计算机产品与流通. 2018(3): 132-133. 

[8]

陈昱锟.基于物联网的施工升降机安全风险评价与监测方法研究[D].华中科技大学, 2018.

[9]

张宇辉.基于时变理论的附着式塔吊服役全周期本质安全研究[D].华中科技大学, 2018.

[10]

Ji Y, Leite F. Automated tower crane planning:leveraging 4-dimensional BIm and rule-based checking[J]. Automation in Construction. 2018, 93: 78-90.doi: 10.1016/j.autcon.2018.05.003

[11]

Marzouk M, Abubakr A. Decision support for tower crane selection with building information models and genetic algorithms[J]. Automation in Construction. 2016, 61: 1-15.doi: 10.1016/j.autcon.2015.09.008

[12]

游谊, 胡伟, 张自强, 等.基于遗传算法的塔式起重机定位和防摆研究[J].机械制造与自动化. 2013, 42(6): 186-188.doi: 10.3969/j.issn.1671-5276.2013.06.054

[13]

Tam C M, Tong T K L, Chan W K W. Genetic Algorithm for Optimizing Supply Locations around Tower Crane[J].Journal of Construction Engineering and Management. 2001, 127(4): 315-321.doi: 10.1061/(ASCE)0733-9364(2001)127:4(315)

[14]

Huang C, Wong C K, Tam C M. Optimization of tower crane and material supply locations in a high-rise building site by mixed-integer linear programming[J]. Automation in Construction. 2011, 20(5): 571-580.doi: 10.1016/j.autcon.2010.11.023

[15]

Jun Wang, Xuedong Zhang, Wenchi Shou, et al. A BIM-based approach for automated tower crane layout planning[J]. Automation in Construction, 2015, 59:168-178.doi: 10.1016/j.autcon.2015.05.006

[16]

Chang Y, Hung W, Kang S. A fast path planning method for single and dual crane erections[J]. Automation in Construction. 2012, 22: 468-480.doi: 10.1016/j.autcon.2011.11.006

[17]

Lien L, Cheng M. Particle bee algorithm for tower crane layout with material quantity supply and demand optimization[J]. Automation in Construction. 2014, 45: 25-32.doi: 10.1016/j.autcon.2014.05.002

[18]

徐洁, 张弘, 侯亚涛.混合粒子群算法在塔吊合理分配上的应用[J].计算机与数字工程. 2018, 46(10): 1957-1961.doi: 10.3969/j.issn.1672-9722.2018.10.004

[19]

周婷婷.基于SLP和蚁群算法的建筑施工现场平面布置[D].东北林业大学, 2018.

[20]

谢涛.基于遗传算法及模糊决策的施工场地布置研究[D].华中科技大学, 2018.

[21]

Younes A, Marzouk M. Tower cranes layout planning using agent-based simulation considering activity conflicts[J]. Automation in Construction. 2018, 93: 348-360.doi: 10.1016/j.autcon.2018.05.030

[22]

Kim S, Kim J, Lee D, et al. Automatic optimal design algorithm for the foundation of tower cranes[J]. Automation in Construction. 2011, 20(1): 56-65.doi: 10.1016/j.autcon.2010.07.004

[23]

侯宇.基于BIM与WSN技术的塔吊安全事故预警的理论与方法研究[D].中国矿业大学, 2017.

[24]

吕军, 吴海建, 齐国强, 等.塔吊在线安全监控系统的研究[J].物联网技术. 2018, 8(8): 68-71. 

[25]

柯宗乔, 陈荣.无人机在施工现场塔吊安全巡查中的应用[J].建材与装饰. 2018(42): 166-167.doi: 10.3969/j.issn.1673-0038.2018.42.112

[26]

董攀浩.基于应变测量的塔吊疲劳监测系统研究与设计[D].天津工业大学, 2018.

[27]

尚敬强, 原思聪, 卫东东, 等.基于遗传算法的BP神经网络在塔式起重机故障诊断中的应用[J].起重运输机械. 2012(4): 61-64.doi: 10.3969/j.issn.1001-0785.2012.04.018

[28]

Li Y, Liu C. Integrating field data and 3D simulation for tower crane activity monitoring and alarming[J]. Automation in Construction. 2012, 27: 111-119.doi: 10.1016/j.autcon.2012.05.003

[29]

郁志明.塔吊安全监控系统的设计与研究[D].东北大学, 2017.

[30]

李金兰.嵌入式塔吊安全监测与通信系统设计[D].大连理工大学, 2017.

[31]

孙凡晴.基于物联网的塔吊安全监测系统设计与研究[D].青岛理工大学, 2018.

[32]

蔡政.自升式塔式起重机智能监测研究[D].内蒙古农业大学, 2016.

[33]

宾泽民.塔机安全监控仪的研究与设计[D].中南林业科技大学, 2016.

[34]

张彬彬.基于BIM与WSN技术的塔吊安全管理实施监测与预警系统研究[J].项目管理技术. 2018, 16(6): 46-51.doi: 10.3969/j.issn.1672-4313.2018.06.008

[35]

王建农, 王伟.基于空间三维定位技术的塔吊防撞监控系统的设计与实现[J].计算机测量与控制. 2013, 21(12): 3272-3274.doi: 10.3969/j.issn.1671-4598.2013.12.036

[36]

龚结龙, 吴海建.基于LoRa自组网的群塔防碰撞物联系统设计[J].智能物联技术. 2018, 1(1): 27-30. 

[37]

Leung A W T, Tam C M, Liu D K. Comparative study of artificial neural networks and multiple regression analysis for predicting hoisting times of tower cranes[J]. Building and Environment. 2001, 36(4): 457-467.doi: 10.1016/S0360-1323(00)00029-9

[38]

Zavichi A, Madani K, Xanthopoulos P, et al. Enhanced crane operations in construction using service request optimization[J]. Automation in Construction. 2014, 47: 69-77.doi: 10.1016/j.autcon.2014.07.011

[39]

Al-Hussein M, Athar Niaz M, Yu H, et al. Integrating 3D visualization and simulation for tower crane operations on construction sites[J]. Automation in Construction. 2006, 15(5): 554-562.doi: 10.1016/j.autcon.2005.07.007

[40]

Monghasemi S, Nikoo M R, Adamowski J. Sequential ordering of crane service requests considering the pending times of the requests:An approach based on game theory and optimization techniques[J]. Automation in Construction. 2016, 70: 62-76.doi: 10.1016/j.autcon.2016.06.006

[41]

Lee C, Lee G, Park S, et al. Analysis of field applicability of the rotation-controllable tower-crane hook block[J]. Automation in Construction. 2012, 21: 81-88.doi: 10.1016/j.autcon.2011.05.015

[42]

张鸽, 张弘, 李宗亮.混合遗传算法在塔吊装载问题中的应用[J].计算机与数字工程. 2018, 46(10): 1966-1969.doi: 10.3969/j.issn.1672-9722.2018.10.006

[43]

Liang X, Lu M, Zhang J. On-site visualization of building component erection enabled by integration of four-dimensional modeling and automated surveying[J]. Automation in Construction. 2011, 20(3): 236-246.doi: 10.1016/j.autcon.2010.10.002

[44]

王旭, 张自嘉, 王慧敏.基于CamShift跟踪算法的塔吊监控系统设计[J].电子器件. 2013, 36(6): 859-863.doi: 10.3969/j.issn.1005-9490.2013.06.024

[45]

Li H, Chan N, Huang T, et al. Optimizing construction planning schedules by virtual prototyping enabled resource analysis[J]. Automation in Construction. 2009, 18(7): 912-918.doi: 10.1016/j.autcon.2009.04.002

[46]

Hwang S. Ultra-wide band technology experiments for real-time prevention of tower crane collisions[J]. Automation in Construction. 2012, 22: 545-553.doi: 10.1016/j.autcon.2011.11.015

[47]

Lee G, Cho J, Ham S, et al. A BIM-and sensor-based tower crane navigation system for blind lifts[J]. Automation in Construction. 2012, 26: 1-10.doi: 10.1016/j.autcon.2012.05.002

[48]

Duong S C, Uezato E, Kinjo H, et al. A hybrid evolutionary algorithm for recurrent neural network control of a three-dimensional tower crane[J]. Automation in Construction. 2012, 23: 55-63.doi: 10.1016/j.autcon.2011.12.005

[49]

Lee G, Kim H, Lee C, et al. A laser-technology-based lifting-path tracking system for a robotic tower crane[J]. Automation in Construction. 2009, 18(7): 865-874.doi: 10.1016/j.autcon.2009.03.011

[50]

Lei Z, Taghaddos H, Hermann U, et al. A methodology for mobile crane lift path checking in heavy industrial projects[J]. Automation in Construction. 2013, 31: 41-53.doi: 10.1016/j.autcon.2012.11.042

[51]

王丽.基于视频序列的人眼检测与跟踪的研究及应用[D].太原理工大学, 2016.

[52]

李阳.周界入侵防范技术研究浅析[J].数字通信世界. 2019(4): 117-118.doi: 10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.04.086

[53]

欧阳籽勃, 陈云峰, 宋志丹.基于高精度北斗组合定位电子围栏技术研究及应用[J].卫星应用. 2019(1): 32-33. 

[54]

仪玉杰, 黄智刚, 苏雨.一种UWB与PDR融合的行人室内定位方法[J].导航定位学报. 2019, 7(3): 38-43. 

[55]

黄立薇, 吴洲.无线射频识别(RFID)技术应用的实际意义与策略[J].电子技术与软件工程. 2017(21): 83. 

[56]

李红涛.矿区110kV变电站智能巡检机器人的应用[J].自动化应用. 2019(8): 136-137. 

[57]

杨蓬.射频技术在变电站巡检机器人中的应用[J].自动化应用. 2019(7): 89-91. 

[58]

宋燕伶, 宋昱甫.基于RFID的配网智能巡检技术[J].电子技术与软件工程. 2019(4): 82. 

[59]

冉嘉, 黄伟原, 邓兵.基于物联网的航站楼巡检系统[J].自动化应用. 2018(3): 3-6. 

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