大数据桥梁工程论文

【摘要】近些年来，随着科技的进步，以及人们对运输的要求逐渐提高，在这样的大背景下对道路建设提出了新要求，计算机网络技术在道路桥梁工程中的应用程度逐渐提高。本文阐述了网络技术在道路工程的检测、道路桥梁施工管理以及后期维护中的应用，并分析了现实意义。今天小编为大家精心挑选了关于《大数据桥梁工程论文 (精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

大数据桥梁工程论文 篇1：

慕课与大数据背景下桥梁工程课程教学改革

摘要：结合桥梁工程课程教学，探讨大数据背景下慕课与传统教学的相交模式，以及如何利用慕课与大数据的特点改进教学方法。文章提出将慕课课程内容作为课程资源纳入课堂教学，部分知识传授通过信息技术的辅助在课前完成，知识内化则通过课堂教师的帮助来完成。此外，可借鉴国外慕课扩充教学内容，提高青年教师教学水平，切实改善教学效果，充分调动学生学习的自主性和积极性。

关键词：慕课;大数据;桥梁工程;翻转课堂

慕课在帮助数字技术发展的同时实现了两者的沟通与合作，提供了一种可以参与的体现学习本质精神的过程，如一些视频课程被切割成10分钟甚至更小的“微课程”，由许多小问题穿插其中连贯而成，就像游戏里的通关设置，答对才能继续听课。学生如果有疑问，可以在平台上直接提出，由师生共同解答等。慕课设置的这些互动环节为收集、分析数据，开展大数据应用提供了翔实的数据[2]。如通过记录鼠标点击，可以研究学习者的学习轨迹，发现不同的人对不同知识点的不同反应：某一知识点的学习用了多少时间?哪些知识点需要重复或强调?哪种陈述方式或学习工具最有效?有人把慕课称为“高等教育陷入了互联网狂热中”，慕课与大数据的结合可以研究世界各国学习者的行为模式，为在线教育打造更好的平台。

2014年5月，“爱课程”网中国大学MOOC(慕课)平台正式开通，桥梁工程慕课课程将在近期上线，人民交通出版社联合四所高校建设的高等教育桥梁工程课群教学信息化资源服务平台2015年10月建成。本文结合桥梁工程课程教学，探讨大数据背景下，教师如何利用慕课与大数据的特点改进教学方法，与课堂教学互补。

一、慕课与传统教学的相交模式

桥梁工程课程教学采用慕课与传统教学方法结合的相交形式，即以本校的课程设计为主，将慕课的课程内容作为课程资源嵌入或引用，从而优化传统教学模式，减少教师在课堂的灌输，增加师生间的互动。

引入慕课后，通过慕课的大数据收集，教师可整合和分析学生的学习行为记录，了解学生回答问题的正确率、练习题出错率、提问率等，掌握学生不易理解的知识难点，总结学生在慕课学习过程中的规律，并将学习内容分为课堂板块和慕课板块。

桥梁工程课程教材内容丰富，大部分高校桥梁工程方向或路桥方向的课程教学计划为64～80学时，建筑工程、工程项目管理、地下铁道等方向桥梁工程选修课教学计划为32学时或24学时，较实际所需还远远不够。慕课的课程设计不受限于教学计划的学时安排，可讲授全部所选教材内容。教师应针对不同的教学计划，选择不同的慕课模块，要求学生在课下完成学习，这样可以节省大量的课堂讲授时间。选择模块时，教师可结合教学计划，根据大数据的统计结果重点关注点击率较高的模块，同时还可加入与这些模块相关的知识点，将这些模块串起来形成一个完整的体系。也可参照大数据的统计结果进行教学计划的制定与修改。此外，为鼓励学生的个性化学习，可根据学生兴趣，倡导学生拓展学习，选学更多的模块，模块学时的累积值超过教学学时的学生可奖励学分。教师通过网络查看学生的上课记录、练习完成情况了解学生的学习状况。

课堂板块主要分为以下几个方面：知识难点的讲授;学习慕课板块遇到的问题答疑;出错率较高的习题讲解;对慕课内容的补充，如一些新的设计方法与施工技术的介绍;实际工程案例的分析讲解;有关规范的一些补充讲解等等。

将慕课板块与课堂板块相结合的教学，可极大提高教学与学习效率，也便于学生比较不同教师的授课风格与教学模式，针对不同的教学方式、环节设置进行评价，也有利于教师利用大数据统计结果综合比较慕课与课堂教学的优缺点，改善教学方法。慕课的“微课程”也方便学生将零散时间利用起来进行课程学习。

二、翻转课堂与仿真模型

慕课的一个显著特征是翻转，课程教学真正从以教师为中心转变为以学生为中心，改变传统授课方式，通过信息技术将知识传授在课前完成，知识内化则在课堂上经教师的帮助而完成。

慕课与普通的教学模式有个共同点，即讲授方式是二维平面的。就桥梁工程课程而言，有些知识点通过PPT演示等二维平面教学模式很难使学生掌握，对此，教师可列出教学需要制作的仿真模型列表，充分发挥学生的主观能动性和积极性，让学生根据兴趣报名，分组自制模型，教师利用模型授课使讲解更加直观，更易理解。例如讲解简支梁桥主梁内力计算方法与荷载横向分布系数的概念时，可以布置学生以教材示例的一座标准跨径20 m的简支T梁桥为参照，利用木板、泡沫塑料等材料制作该桥梁的T形简支梁桥的缩尺模型。课堂上先让制作模型的学生介绍此类桥型的受力特点、模型的构造特点、模型制作过程中的感想等。教师讲课时通过学生的介绍导入问题，以桥梁模型和一辆模型小车作为教学辅助工具，在课堂上模拟车辆在桥梁不同位置移动，让学生直观地看到车辆沿桥纵向、横向移动时，5片主梁与车辆相对位置的变化导致其上分配荷载值的变化，从而理解荷载横向分布系数的概念和主梁内力计算方法。教师讲授后，预留时间给学生进行答疑。这样，不仅增强了学生的动手能力，使得他们对教材内容繁杂、难以引起兴趣的结构构造部分有深入的了解，也使得他们对于不同类型桥梁的受力特点有更直观的认识，而且在学生制作模型过程中会发现一些听课时容易忽略的问题，从而引起重视。更重要的是，这一教学模式让学生能真正融入课堂教学。

三、国内外慕课的比较

西方高等院校一般没有专门的桥梁工程课程教材，课堂教学以讲义为主，同时为学生提供多本参考书。国内桥梁工程课程教材与一些西方高等院校的讲义有较多差异[3-4]，如在混凝土桥梁的设计分析中，西方教材和规范将混凝土结构划分为B区和D区分别对待，对于D区采用基于拉压杆模型的设计方法，而国内教材对D区设计问题几乎没有涉及。Model Code2010 是欧洲FIB(前CEBFIP) 组织面向未来制定的混凝土结构规范，包含全寿命周期设计、可持续发展、基于性能的设计等理念，国内桥梁工程课程教材大多未介绍相关内容。教师可通过节选部分国外慕课的内容以弥补国内教材所欠缺的部分，并让学生了解到国内外设计理念、相关规范的不同之处，拓宽学生的国际视野。还可针对相关内容在课堂上展开讨论，实现翻转。

四、教师与慕课

教师，尤其是工科类教师大多没有接受过专业的教学技能培训，许多年轻教师进校入职就直接走上讲台，在把握课程节奏、营造生动的课堂气氛等方面有所欠缺。观摩名师讲授的慕课有助于提高教师教学水平，帮助教师从学生的角度，把握学习过程中可能会遇到的诸多问题，有利于发现自身的不足并及时改进，从而提升专业教学能力。

五、慕课与课堂教学

慕课视频会越来越标准化，但学生是个性化的，因此需要教师承担起线下的辅学、导学、答疑、互动、评价等工作，有针对性地指导学生的学习。幕课与大数据的发展是对课程教学的补充，可以让教师有更多精力致力于教学内容和方式的创新。但慕课缺乏师生面对面的密切互动环节，这些环节仅通过网络完成，对学生影响不够。面对屏幕学生注意力不容易集中，不利于提高课堂效率。此外，慕课教学以一对一的模式为主，无法充分发挥课堂教学就某些问题组织深入讨论集思广益的优势。

桥梁工程课程内容与实践密切相关，目前新材料、新工艺、新技术日新月异，教学过程中需要教师及时增加新的内容，以便学生了解最新的行业动态。此外，与课堂教学相配套的很多实践环节，如课程设计、工地现场实习，也需要教师现场讲解和指导[5]。

六、 结语

将传统大学与电子大学合并在一起的混合式大学教育是高等教育发展的一个方向。就桥梁工程课程而言，结合课程特点，将慕课教学与课堂教学、实验教学、工程实践紧密结合，将行业领域的科学研究和工程技术研究的最新成果融入教学中，调动学生的主观能动性、科技创新的自主性和积极性，以切实提高教学水平和课堂效率。

参考文献：

[1]宋专茂.慕课何以致高校教学方法革新[J].复旦教育论坛，2014，12(4)：55-58.

[2]罗军峰，锁志海.大数据时代的高等教育信息化[J].中国教育信息化，2014，1 (1)：8-9.

[3]刘钊，洪浩. 桥梁工程课程中混凝土桥梁教学内容及问题探讨[J].高等建筑教育，2013，4(2)：58-60.

[4]苏庆田，吴冲.钢与组合结构桥梁课程教学改革探讨[J].高等建筑教育，2013，8(4)：37-40.

[5]喻梅，周水兴.《桥梁工程》教学模式与教学方法研究[J].中国科技信息，2010， 4(4)306-311.

(编辑王宣)

作者：甄晓霞 马牛静 饶瑞

大数据桥梁工程论文 篇2：

大数据时代下网络技能在道路桥梁工程中的运用

【摘要】近些年来，随着科技的进步，以及人们对运输的要求逐渐提高，在这样的大背景下对道路建设提出了新要求，计算机网络技术在道路桥梁工程中的应用程度逐渐提高。本文阐述了网络技术在道路工程的检测、道路桥梁施工管理以及后期维护中的应用，并分析了现实意义。

【关键词】网络技能;道路桥梁工程;实践运用

随着经济的不断发展，人们的生活节奏加快，对于道路桥梁和电子信息技术的要求逐渐提高，在新的时代背景下，创新道路桥梁的建设和管理迫在眉睫，信息技术在道路桥梁的应用给人们的生活以及社会带来了便利。道路桥梁工程与网络手段的融合，是道路工程的发展的必然趋势。

一、道路工程测量领域中网络技能的运用

在道路的实时勘测受到外部因素的影响较大，原始的人工勘测成本高、困难大，随着网络技术的不断发展，在道路工程测量中应用网络技术，不仅降低了成本，而且提高了检测的准确性、降低了勘测的难度。

1、 网络定位系统的辅助

随着GPS 技术的逐渐成熟与完善，在道路勘中的应用越来越广泛，卫星定位系统对道路建设进行实施监控，并建立数字化模型，自动的生成道路桥梁路线走势的设计图，体现了GPS 定位的实用性和便捷性。GPS通过设置控制点的方式，对道路桥梁根进行平面和高程的双方面进行控制和测量工作，并根据控制结果绘制路线地图，方便了人们的工作。

2、 网络系统对道路桥梁建设的改进

道路建设既具有社会效益也具有经济效益，网路技术在道路桥梁建设中的运用能够有效的体现其经济效益，网络技术在在道路建设中通过全方位、多领域的评价检测，对油耗、时效、车速等方面的效益进行检测，通过对比研究优化方案，能够有效的降低监控成本，对路面状况、车速控制、等方面的监控也更加的便捷和准确，通过这些方面的改进，与传统的监控相比更加的节约成本，节省人力，实现提高经济效益的目的。数字近景摄影丈量软件是目前道路桥梁的改进工程中主要应用的技术手段，这种软件能够利用计算机获得三维信息，在实际的操作过程中，对于控制点进行测量，频繁的拍摄控点周围影像数据，景摄影丈量软件将获取的资料进行重新的处理，通过与道路取景现场的配对、定位等操作，获取相关数据。

3、实时流量统计

我国地域辽阔，道路多且复杂，因此对道路进行实时监控是很有必要的，尤其是对国道主干线进行监控，目前，集成网络的系统主要监控道路交通中的车流量、型号和速度，并对监控的数据进行分析和总结，实现了道路交通信息的合理化;同时对于对道路进行实时监控能够明确的掌握不同路段和时间的车流量，掌握交通运行的特性，并以此进行模拟操作，增加道路桥梁建设的科技含量。互联网的通过多种手段，对道路交通的多元化信息进行搜集，全面的掌握了交通信息，全天候实时监控，能够体改道路桥梁管理的效果。

二、网络技术在道路桥梁施工管理中的应用优势

影响道路桥梁的建设质量的因素较多，施工过程复杂，天气变化影响较大，同时道路桥梁的施工质量对城市正常运作起到了不可替代的作用，因此，对道路交通的施工要进行有效的管理，以保证其质量。网络技术的发展和广泛应用，为道路桥梁进行施工管理提供提供了新思路和方法，只有这样才能有效的提升工程效益和质量。

1、分工明确

想要快速有效的提高道路桥梁的管理水平，首先需要明确管理层责任，明确分工、将责任落到实处，在运用网络信息技术进行桥梁道路管理的过程中中，划分不同领域的管理层，并以此来进行匹配，这样才能有效的进行管理;同时，也要注重划分管理层内部的级别，通过利用现在先进的网络技术，对管理者制定管理目标，并建立相互监督的机制，当网络模型建立完成后，要上报上一级主管部门审批，经审核通过后再进行实施，这样每一级别的工作人员也都可以按照上级的目标建立各自的模型，形成一个互相关联、互相影响的总网络模型，这样即有利于管理层方便管理，又能够名曲操作人员分工，统一了工程管理的理念，促进工程管理的有效运行。

2、信息传递高效

网络通信技术的发展使人与人之间的沟通更加的便利，也在一定程度和特定的领域内实现了信息的共享，在道路桥梁的建设中利用网络通信技术，可以提高信息收取和传达的速度，道路桥梁管理涉及的因素较多，突发事件较多，因此信息的传递显得尤为重要，高效、迅速的信息传递能够保障工程的进程。网络通信技术的发展为道路桥梁管理中信息的传递提供了机遇，人们利用网络改革带路桥梁的管理方式，保障信息的及时发布，同时利用网络可以有效的调整施工建设方案和流程，减少事故发生的概率，保障施工进度，保障道路桥梁的安全。

三、网络技术在工程后期监测中的应用

1、养护管理

道路桥梁的养护管理对于其正常运行也很重要，由于目前我国道路的数量加大，因此管理起来难度较大，但是计算机网络技术可以有效的解决这一问题，通过GPS监控能够反映公路的实际路段的技术标准、交通流量等信息，然后通过图像的方式显现出来，并对获取的数据进行分析，通过图表等形式直观显现出来，为决策提供可靠的依据。同实时监控系统可以与其他三位路面管理系统，以及公路养护管理系统进行有效的融合，以此来搜集更为真实有效的路面、桥梁数据，保障了道路养护的科学性和高效性。

2、事故调查

“电子警察”等新兴网络技术的应用，提高了道路桥梁事故调查的准确性和及时性，不仅能够对路段车辆进行实时的监控，还能够对于监控的数据画面进行自动的保存和整理，成为事故调查的重要依据。我国“电子警察”技术的发展还处于初步阶段，因此还有很多的技术存在不足，因此受到社会各界的广泛关注，经过多年的研究和发展，“电子警察”在道路桥梁管理中的应用也逐渐普及，成为现代道路交通安全管理的必不可少的手段，有效的保障了道路桥梁的安全。

四、结束语

随着我国对外开放程度的不断加深，国外很多先进的技术不断的流入我国，网络技术最为其中最重要的技术，得到了广泛的认可，并经过改造和创新应用到各个领域，在道路桥梁工程的建设中引用网络技术，改变了道路桥梁工程传统的信息处理方式，减少了成本、解放了劳动力。在交通规划和道路管理中，网络技术都起到了不可替代的作用，使管理更加便捷、高效。

参考文献：

[1]丁以中.交通运输网络规划综合评价方法[J].上海海运学院学报，2000，(3).

[2]郑智飞.VPN 技术在多校区网络互联中的应用及安全性研究[J].青岛职业技术学院学报，2010，(1).

[3]高明，杨爱学.论只能交通系统中的信息通信系统[J].淮北职业技术学院学报，2010，(1).

作者：王勇

大数据桥梁工程论文 篇3：

工业物联网大数据平台架构和运用探究

摘要：本文研究了云架构工业物联网大数据平台设计，之后根据工业物联网特征提出工业物联网大数据平台架构，使其满足于监管桥梁日常运行情况，希望今后在更多领域中运用工业物联网大数据平台。

关键词：工业物联网;大数据平台架构;运用

当前国内企业应用物联网过程中主要采用单独系统方式，侧重应用设备监控、定位等基本功能。随着企业的发展，原有的物联网应用开始影响企业转型升级，随着接入设备数量达到一定级数，导致传统平台响应速度慢，所以需要设计云架构物联网大数据平台，以下进行相关分析。

一、云架构工业物联网大数据平台设计与作用

工业互联网大数据平台是一种物联网的大数据产品，具有高性能、易扩展、易管理等特点，涵盖了物联网系统数据接入、管理、存储以及交换等环节。在平台架构当中主要包括泛接入层、通用平台层以及泛应用层，其中泛应用层无需计算与分析数据，只要通过查询接口即可获取平台中处理的数据。通用平台层为核心部分，主要服务内容是提供数据接入、存储、计算、交换。泛接入层应用X86通用服务器，无需其它昂贵的计算设备和高端存储设备，由此节约成本。

在实际应用中主要价值体现在以下方面：其一，工程机械黑盒子。通过物联网智能终端能够捕捉全球的工程机械数据，之后传输到工业物联网大数据平台，并对其挖掘与分析;其二，工业物联网信息服务平台。安装信息物联网终端之后可以在工业物联网信息服务平台中准确查询机械设备位置，用户可通过平台掌握位置信息，在设备异常后能够及时预警，由此避免设备冒用或者偷盗现象;其三，深度数据挖掘。在数据挖掘后可以分析设备在线数量分布、平均工时、开工率和区域工作热度，有利于企业调整生产计划;其四，工业物联网大数据平台。该平台具有物联网设备接入功能、数据处理功能，并且能够保护物联网数据，有效提升数据分析能力，最终为企业提供整体解决方案。

二、工业物联网大数据平台架构

不管是美国工业互联网、德国工业4.0，还是我国制造2025计划，这些体系都要应用信息物理系统，这一系统是基于虚拟世界和物理世界的制造体系，包括了数据采集、工业云、大数据、协同等全新技术的应用。所以信息物理系统被认为第四次工业革命核心技术，以下借助工业物联网概念以及工业大数据特征提出工业物联网大数据平台架构体系，由此制定工业物联网解决方案[1]。

(一)物联网环境下工业大数据

大数据概念提出之前物联网成为工业智能化发展主要途径，在实践中需要投入较多人力、物力和财力，应用成千上万的传感器采集数据，这些数据无法保证价值发挥，往往存储于数据中心，所以占用了较多网络资源，使得经济负担加重。近年来，随着大数据技术发展，人们开始更加关注数据的应用，重新审视物联网采集数据，将数据的重点放在准确性而并非数量性，也就是说打造物联网环境前期需要分析数据的功能与应用，然后推断数据采集使其符合物联网环境与标准。通常大数据具有四个特征：其一，非结构化的数据。具有超大规模并且快速增长;其二，可以实时分析并且数据产生和采集过程十分频繁;其三，大数据和结构具有多样性;其四，避免数据采集和提炼中出现虚假信息。所以说在工业领域需要充分发挥大数据技术的特征，并且需要让大数据分析不可看见的因素转变为可见性，还需要通过大数据将信息转化成价值[2]。

(二)信息物理系统下的数据价值体现

信息物理系统并非简单的技术，是一个具有明确架构和使用流程的体系，能够收集、汇总、分析、预测、排序、决策数据处理的整个流程，可以对工业数据进行流水线式的分析，并且考虑流程关系、机理逻辑、商业活动、活动目标等要求，所以信息物理系统是工业大数据分析核心。

(三)工业物联网大数据平台架构

其一，接入层。明确提出了传感器或者用户数据接入平台涉及的网络协议和通信协议，还包括平台层数据交换当中的传输协议。物联网网关是其核心组件，主要适配网络环境以及协议类型，并且支持不同传感器以及智能硬件接入，由此解决数据和不同平台兼容问题，还可以协同处理节点采集的数据，并在局部范围加以处理，然后在数据传输模块下连结广域承载网络;其二，平台层。涵盖了管理组件网络应用、组件这三个部分，网络把接入层当中不同信息通过基础承载网络传输到管理组件，然后为用户提供可视化的配置平台和系统管理，由此搭建物联网应用系统下的体系架构，能够满足物联网应用系统运行，其主要特征在于数据分析能力和事件处理能力更加快速;其三，应用层就是平台功能。结合行业实际特征、平台应用真实案例，然后满足用户直接使用提供定制服务[3]。

三、橋梁健康监测和养护平台

(一)平台架构

利用工业物联网大数据平台架构打造桥梁健康监测平台和养护平台，通过不同传感器采集桥梁环境、交通状况、桥体状况、监测桥梁是否存在裂缝、伸缩变形、渗水问题，然后发布报警信息，由此对桥梁健康情况评估，满足桥梁维护方案制定。桥梁监测内容主要分析周边温湿度、风荷载，并且监测桥梁结构应力，共设置12类传感器，当个桥梁设置100个传感器，然后统一数据标准。

(二)数据采集系统

桥梁工程中主要包括静态数据和动态数据，其中静态数据需要建立信息资料库，涵盖桥梁类型、材料桥梁病害等相关内容，桥梁基本属性系统在系统初始化过程中需要录入相关功能，由此保存相关数据。在动态数据中主要是分析运营、维护、监测数据，应用风速仪、温湿度传感器、速度传感器每两周采集一次数据。

结束语：

综上所述，随着信息技术的飞速发展，信息技术和工业技术不断结合，深刻变革了生产力、生产关系、商业模式，使得工业系统向着智能化方向发展，希望今后工业物联网大数据促进更多行业发展。

参考文献：

[1]邵飞.烟草物联网大数据平台架构研究与应用探讨[J].数字通信世界，2021，22(7)：161-162，130.

[2]张萌炎，辛春文，白献甫.泛在电力物联网大数据平台架构及应用探讨[J].百科论坛电子杂志，2020，13(6)：1971.

[3]阳锐，刘娜，李俊珠.泛在电力物联网大数据平台架构及应用探讨[J].邮电设计技术，2019，22(9)：25-30.

作者：张海滨