APP下载

无人机在建设项目管理领域的研究进展

2022-10-19苏伟胜,苏义坤,杨燕炜

价值工程 2022年28期
关键词:视图聚类项目管理

0 引言

近年来,无人机技术高速发展,无人机作为智能化的重要组成部分之一,具备不受地形限制、监控范围大、视角灵活多变的特点,主要适用于低空、低速、有垂直起降和悬停要求的任务类型,目前在军事侦察、灾难救援、工程测绘、矿业领域等诸多领域得到了广泛应用。

许多学者对无人机在建设项目管理中的应用进行了深入研究。在决策阶段,可以通过无人机获取项目乃至周边的环境情况,从而对项目进行可行性研究,这相比于传统的人工实地勘探,大大提升了决策阶段的工作效率。在设计阶段中,无人机的航拍航测技术可以进行地形测绘,并且获取项目的高精度影像,有助于构建三维实景模型。在施工阶段,无人机通过倾斜摄影技术可以进行工程量计量;此外,无人机技术可以融入到智慧工地系统中,实现施工现场的智能化管理。在运营阶段,无人机可以进行日常巡视、安全监测和应急救援等工作。无人机在建设项目管理领域的研究已经取得了丰硕成果,然而,已有研究成果缺乏无人机在工程建设项目管理领域的研究进展分析。

鉴于此,本研究基于Web of Science核心数据库中收录的235篇代表文献及中国知网收录的83篇代表文献,运用CiteSpace软件,从时间分布、期刊来源、研究机构、关键文献及关键词五个层面进行系统性分析,本研究旨在为我国无人机在建设项目管理领域的研究提供参考。

1 数据来源与研究方法

本研究选取Web of Science(WoS)核心集数据库和中国知网(CNKI)为数据源,对无人机在建设项目管理领域的相关文献进行检索,数据检索过程如图1所示。

图1 数据检索过程

在WoS核心集数据库中,以“UAV”为关键词进行高级检索,时间跨度限定为2005~2020年,WoS类别选择“Construction Building Technology”和“Engineering Civil”,文献类型选Article,排除其他类型,如会议论文、文献综述等,语种选择English,研究方向选择Engineering,共检索到260篇文献,经过筛选共得到235篇有效文献。

在中国知网中,同样选取“无人机”为关键词进行高级检索,时间跨度限定为2015~2020年,文献分类选择工程科技Ⅱ辑中的“建筑科学与工程”,期刊来源选择“SCI来源期刊”&“EI来源期刊”&“北大核心”&“CSSCI”&“CSCD”,共检索到264篇文献,通过删除与主题联系不紧密的文献,共得到83篇有效文献。

本研究基于CiteSpace软件,对上述文献进行全面、深入地分析。

2 无人机在建设项目管理领域的研究热点分析

2.1 关键词研究热点分析

通过对文献来源的关键词分析,表1列出了无人机在建设项目管理领域的代表文献中,频次大于等于5的关键词,中心度是关键词网络中节点在整体网络中所起连接作用大小的度量。若关键词的中心度>0.1,则表明该关键词的中心性较强。

表1 无人机在建设项目管理领域的高频关键词

经过对比分析发现,WoS中,高频词和中心度值较大的关键词集中在无人机的系统设计和摄影方面,体现出无人机在建设项目管理领域的应用较为广泛;而CNKI中,高频词和中心度值较大的关键词集中无人机和风景园林方面,应用场景较为单一。

2.2 研究热点聚类分析

图2是无人机在建设项目管理领域中的关键词聚类结果,聚类标签采用LLR算法进行聚类主题提取,WoS和CNKI的聚类模块化值Q分别是0.76、0.8062,均大于0.3,表明聚类效果显著,聚类平均轮廓值S分别是0.9124、0.9527,均大于0.7,表明该聚类是令人信服的。

图2 无人机在建设项目管理领域的聚类结果

表2表示无人机在建设项目管理领域中的关键词聚类分析结果,深入分析了关键词聚类后各类别所对应的研究重点。结果显示:WoS的关键词聚成8类,分别是uav application、aircraft、on-site management、parameter tuning method、drone、piezoelectric active sensor、collision avoidance和robotic total station,对应的研究重点涉及无人机的系统设计如无人机的稳定性、避障技术等,图像处理、三维建模及实际应用等,表明无人机建设项目管理的全生命周期中均发挥着重要的作用;CNKI的关键词聚成5类,分别是数字化、倾斜摄影、无人飞行器、土方精度和近景摄影,研究重点涉及无人机的数据采集、三维建模、应急救援等,CNKI中对无人机系统的研究相对较少。

表2 无人机在建设项目管理领域外文文献关键词聚类分析结果

2.3 研究趋势演化分析

研究时区视图是从时研究趋势演化的视图,可以清晰地展示出该领域文献之间的互相影响。时区视图中的节点代表分析的对象,出现频次越多,节点就越大。节点之间的连线则表示共现关系,其粗细表明共现的强度。图3展示了无人机在建设项目管理领域中的研究时区视图。

图3 无人机在建设项目管理领域中的研究时区视图

无人机以其便捷和高精度的遥感技术,率先在建设项目领域得到广泛应用,随着无人机系统功能逐步被开发,陆续出现了基于无人机技术的三维建模、城市规划和应急救援等方面的研究。从2018年开始,无人机越来越多地被应用到实际项目中,在项目管理全生命周期和方案比选上实现了多层次的研究;2019年无人机应用已接近成熟,并且有学者将无人机技术融合到智慧工地系统中;到2020年,无人机系统依旧是主要研究热点之一。此外,无人机在生产率、4d bim、土方计算和不动产登记中开始探索研究。

3 无人机在建设项目管理领域的研究前景分析

目前,无人机在实施阶段的研究相对较少,在未来的研究中,无人机在建设项目管理领域的研究可以从以下几个方面入手:

①继续深入无人机在建设项目管理决策阶段中动力系统方面的研究。目前很多建设项目空间大、范围广,在项目管理的决策阶段,数据采集时间相对较长,但是目前无人机的续航时间较短,而且锂电池能源消耗大,环境污染强,因此如何提升无人机的续航时间并且减少无人机动力系统的能源消耗是一项需要研究的技术难题。

②重视基于无人机的建设项目管理中实施阶段的研究。施工现场管理是项目管理实施阶段的重要组成部分,其管理水平会直接影响工程项目的质量、进度和成本等各个方面。目前我国对于无人机在施工阶段的研究较少,基于无人机技术,对工程项目实现实时动态监测,从而对工程项目进行科学指导、合理安排,推动施工现场的智能化化管理,对我国无人机技术在建筑科学与工程领域的研究具有重要实践意义和实际应用价值。

③聚焦于无人机在建设项目管理中运营阶段的应急管理技术。目前,我国对于无人机在应急救援中的应用研究主要集中于实时监视、灾后搜索救援和灾后灾情评估三个方面。在应急救援中,信息传递效率要求极高,通过无人机对灾区进行指挥调度还有待深入研究,将对我国无人机在建设项目管理领域的研究发挥重要实践意义和实际应用价值。

4 结论

本研究以WoS核心数据库中2005~2021年收录的235篇代表文献以及中国知网数据库中2015~2021年收录的83篇代表文献为基础,基于CiteSpace软件对无人机在建设项目管理领域的研究热点进行分析,分别从关键词研究热点、研究热点聚类、研究趋势演化这三个方面进行系统地分析。研究结果表明:我国对于无人机系统及无人机在建设项目管理领域实施阶段的研究较少。最后,基于目前无人机技术在建设项目管理领域的研究现状,对无人机在建设项目管理领域的研究前景进行了分析。本研究对于我国无人机在建设项目管理领域的理论研究和实践应用具有重要的引导作用。

猜你喜欢

视图聚类项目管理
基于DBSACN聚类算法的XML文档聚类
视图
Y—20重型运输机多视图
SA2型76毫米车载高炮多视图
基于高斯混合聚类的阵列干涉SAR三维成像
一种层次初始的聚类个数自适应的聚类方法研究
自适应确定K-means算法的聚类数:以遥感图像聚类为例