■ 馬明正

0 引言

鄭萬鐵路線路全長818 km，采用設(shè)計(jì)—招標(biāo)—建造（DBB）模式[1]。鄭萬鐵路客運(yùn)專線河南有限責(zé)任公司承建鄭萬鐵路河南段，該項(xiàng)目建設(shè)管理難度大、質(zhì)量和安全要求高，為提高鐵路建設(shè)管理水平、實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化管理，采用信息化管理技術(shù)顯得十分必要[2]。

鐵路工程建設(shè)信息化始于鐵路建設(shè)項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)（RCPMIS）。然而，基于RCPMIS的傳統(tǒng)鐵路工程建設(shè)信息化平臺存在一些問題，主要為：不同標(biāo)段的建設(shè)方式和系統(tǒng)架構(gòu)存在差異，導(dǎo)致不同建設(shè)單位的信息難以共享；信息化數(shù)據(jù)的有效性、實(shí)時性較差；信息化建設(shè)重復(fù)投入，造成資源浪費(fèi)。因此，傳統(tǒng)鐵路工程建設(shè)信息化整體發(fā)展水平較低。2013年以后，隨著云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能傳感技術(shù)的快速發(fā)展，鐵路工程建設(shè)信息化實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，尤其是中國鐵路總公司啟動了“互聯(lián)網(wǎng)+云計(jì)算”的鐵路工程管理平臺建設(shè)[3-4]，主要由中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司（簡稱鐵科院）承擔(dān)平臺建設(shè)及相關(guān)研究。鐵路工程管理平臺的成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了鐵路工程建設(shè)各參建單位、各專業(yè)間的信息共享和協(xié)同工作，大幅提高施工、管理信息的有效性和實(shí)時性，增強(qiáng)安全、質(zhì)量、進(jìn)度、投資的把控力度，提高工作效率，降低管理成本，整體提升了鐵路建設(shè)項(xiàng)目管理水平。

以鄭萬鐵路工程項(xiàng)目為例，結(jié)合鐵路工程管理平臺，提出“以創(chuàng)新為引領(lǐng)、需求為導(dǎo)向、施組為主線、施工管控為核心”的建設(shè)思路，以實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)過程的信息化全覆蓋、業(yè)務(wù)數(shù)字化表達(dá)為目的，以采用硬化合同條款、統(tǒng)一實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)聯(lián)過程考核為手段，系統(tǒng)總結(jié)了鄭萬鐵路數(shù)字化平臺的創(chuàng)新應(yīng)用管理方式，為安全優(yōu)質(zhì)的鐵路工程建設(shè)提供借鑒[5-7]。

1 組織實(shí)施

信息化建設(shè)是企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和管理權(quán)利的再分配，面臨復(fù)雜而嚴(yán)峻的問題，為達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，工程信息化建設(shè)需系統(tǒng)組織、加強(qiáng)管理；為順利建設(shè)鄭萬鐵路數(shù)字化平臺，始終圍繞“抓起步、強(qiáng)推進(jìn)、保持續(xù)”3個關(guān)鍵環(huán)節(jié)開展建設(shè)組織工作[8-9]。

（1）統(tǒng)一思想、建立機(jī)制，狠抓起步。從深入宣貫“數(shù)字鄭萬”建設(shè)理念入手，明確分工、健全制度，細(xì)化推進(jìn)措施、強(qiáng)化崗位職責(zé)，逐漸理順了管理關(guān)系，較好解決了“如何起步”的問題。

（2）硬化合同、嚴(yán)格考核，強(qiáng)力推進(jìn)。信息化模塊的全面真實(shí)應(yīng)用是鄭萬鐵路數(shù)字化平臺有效數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流、信息流層層傳遞的重要途徑。為使各參建單位不折不扣地落實(shí)鄭萬鐵路數(shù)字化平臺推進(jìn)計(jì)劃，一方面從依法建設(shè)方面入手，引導(dǎo)參建單位正確認(rèn)識信息化對企業(yè)長遠(yuǎn)健康發(fā)展的重要意義，消除“一旦上了信息化，就自縛手腳”的思想誤區(qū)；另一方面，充分發(fā)揮建設(shè)單位在建設(shè)管理中的龍頭和主導(dǎo)地位，用好手中的權(quán)力，硬起手腕，強(qiáng)力推進(jìn)，絕不停步。

（3）需求引導(dǎo)、融合創(chuàng)新，確保持續(xù)。在應(yīng)用過程中，堅(jiān)持以創(chuàng)新為引領(lǐng)、以需求為導(dǎo)向，積極與鐵科院對接，優(yōu)化模塊功能、改進(jìn)用戶體驗(yàn)，努力構(gòu)建全覆蓋的信息化網(wǎng)絡(luò)、智能化的預(yù)警防控體系、無盲點(diǎn)的數(shù)據(jù)融合共享機(jī)制，使鄭萬鐵路數(shù)字化平臺更好地服務(wù)于建設(shè)管理大局。因此，主要從3方面進(jìn)行組織落實(shí)：①根據(jù)需求新增模塊，實(shí)現(xiàn)信息化對建設(shè)過程的全程覆蓋。結(jié)合實(shí)際工作需要，研發(fā)并部署實(shí)施一些新增模塊，不斷拓展鄭萬鐵路數(shù)字化內(nèi)容，努力實(shí)現(xiàn)對建設(shè)管理全過程的無死角覆蓋。②結(jié)合使用優(yōu)化功能，確保信息化與建設(shè)管理的緊密貼合。③按照專業(yè)管理整合模塊，促進(jìn)各模塊數(shù)據(jù)間的深度融合。信息化管理過程實(shí)質(zhì)上就是“工作、管理、決策”3個層級的信息流暢傳遞和分析研判。為此，將相對零散的模塊進(jìn)行整合，將工作流程與信息化緊密結(jié)合，消除信息孤島，使施工生產(chǎn)信息與建設(shè)管理信息深度融合，實(shí)現(xiàn)專業(yè)化管理。

2 設(shè)計(jì)與應(yīng)用

鄭萬鐵路數(shù)字化平臺已上線應(yīng)用30余個模塊，取得了“杜絕人為干預(yù)、擴(kuò)展監(jiān)控視野、自動警示風(fēng)險、真實(shí)反映過程、提高應(yīng)急能力”的明顯效果，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目參與方對現(xiàn)場管理工作的覆蓋和掌控，協(xié)助保障工程質(zhì)量安全可控，工程進(jìn)度快速推進(jìn)，工程管理科學(xué)有序。

2.1 平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)

在鄭萬鐵路數(shù)字化平臺的運(yùn)行過程中，用戶層為各工程建設(shè)單位，包括建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位和第三方檢測單位。各單位通過手機(jī)APP、PC端等人機(jī)交互界面登錄平臺。平臺主要包括綜合管理、進(jìn)度管理、材料管理、質(zhì)量管理、安全管理和投資控制6大體系。每個體系內(nèi)部根據(jù)相應(yīng)功能特征又劃分為若干子模塊，各子模塊與工程項(xiàng)目中的具體環(huán)節(jié)相互對應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)平臺對鄭萬鐵路工程的精細(xì)化管理。鄭萬鐵路數(shù)字化平臺體系架構(gòu)見圖1。

2.2 平臺功能特點(diǎn)

（1）“點(diǎn)穴式”管理讓決策層和工作層各取所需。管理平臺“綜合首頁”，通過對管理層和工作層日常需求的研究，將平臺30余個模塊中工作層關(guān)注的“煙囪式”信息進(jìn)行遴選，整合出建設(shè)管理層最為關(guān)注的“質(zhì)量安全、當(dāng)前作業(yè)點(diǎn)總覽、形象進(jìn)度、紅線預(yù)警、投資完成、信用評價”等關(guān)鍵欄目及其數(shù)據(jù)信息，自動推送至平臺首頁，用戶通過平臺首頁實(shí)時了解項(xiàng)目建設(shè)重點(diǎn)動態(tài)信息，便于管理層在海量數(shù)據(jù)中“點(diǎn)穴式”獲取關(guān)鍵信息，滿足管理層統(tǒng)籌總覽的管理需求，“綜合首頁”功能模塊見圖2。

圖1 鄭萬鐵路數(shù)字化平臺體系架構(gòu)

圖2 “綜合首頁”功能模塊

（2）“智能化”監(jiān)測讓質(zhì)量管理更放心。鄭萬鐵路數(shù)字化平臺監(jiān)測流程見圖3。通過信息化平臺，展示項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化管理執(zhí)行情況，及時發(fā)現(xiàn)并制止不按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章施工的行為，同時運(yùn)用真實(shí)數(shù)據(jù)及時分析掌控風(fēng)險源，預(yù)防質(zhì)量安全事故，是工程管理平臺的核心工作之一。鄭萬鐵路數(shù)字化平臺包括拌合站、試驗(yàn)室、隧道圍巖量測、隧道安全步距、沉降變形觀測、連續(xù)梁線形監(jiān)控6大監(jiān)測模塊，每個模塊負(fù)責(zé)本專業(yè)的監(jiān)測工作。其中，“拌合站”對混凝土質(zhì)量進(jìn)行有效管控；“試驗(yàn)室”杜絕了不合格品在工程中的使用；“隧道圍巖量測”模塊實(shí)時采集、傳輸外業(yè)量測數(shù)據(jù)、預(yù)警測點(diǎn)變形，及時掌握圍巖變形情況；“隧道安全步距”模塊實(shí)現(xiàn)仰拱→二襯→掌子面安全距離的實(shí)時監(jiān)控，對超標(biāo)步距及時報警；“沉降變形觀測”模塊實(shí)現(xiàn)對所有構(gòu)筑物沉降觀測數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、傳輸和預(yù)警，及時掌握現(xiàn)場觀測頻次和沉降變形情況；“連續(xù)梁線形監(jiān)控”模塊規(guī)范連續(xù)梁線形監(jiān)控量測工作，加強(qiáng)偏差超限控制，對連續(xù)梁變形超差情況進(jìn)行預(yù)警，輔助連續(xù)梁結(jié)構(gòu)分析和后續(xù)施工控制，確保成橋后的線形符合設(shè)計(jì)要求。這些模塊的應(yīng)用讓過去的人為管理和干預(yù)變?yōu)樽寯?shù)據(jù)和機(jī)器“說話”，設(shè)備自動實(shí)時采集的數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠，基本消除了數(shù)據(jù)造假、以次充好等現(xiàn)象，有效防范了重大安全事故的發(fā)生和質(zhì)量事故的出現(xiàn)。

圖3 鄭萬鐵路數(shù)字化平臺監(jiān)測流程

（3）“千里眼”監(jiān)控讓現(xiàn)場管理得心應(yīng)手。視頻監(jiān)控模塊見圖4。平臺基本實(shí)現(xiàn)了對建設(shè)項(xiàng)目重要工點(diǎn)、關(guān)鍵部位的全覆蓋和全天候監(jiān)控。鄭萬、鄭阜線的梁場、板場、跨既有線施工現(xiàn)場和隧道掌子面等104個工點(diǎn)的252個高清攝像設(shè)備，是平臺遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控的“千里眼”。為提高辨析率，公司內(nèi)部安裝大屏顯示器，安質(zhì)部專人負(fù)責(zé)電子巡查，每天對所有監(jiān)控進(jìn)行瀏覽，填寫監(jiān)控日志，對發(fā)現(xiàn)的如現(xiàn)場違章、場地混亂、防護(hù)不到位乃至攝像頭故障、網(wǎng)絡(luò)不暢等問題登記在冊，通知責(zé)任單位整改。這些舉措，一方面提高了管理層對關(guān)鍵場所和事件（作業(yè)現(xiàn)場、危險場所、關(guān)鍵工序、違章違規(guī)、文明施工、環(huán)保作業(yè)、突發(fā)事件等）的快速反應(yīng)能力。管理者發(fā)現(xiàn)問題可直接與現(xiàn)場人員對話，減少了參建單位的在途時間和費(fèi)用，減少了人力物力財(cái)力，提升了管理效率。另一方面，視頻監(jiān)控對現(xiàn)場施工人員起到了震懾和提醒作用，較好地杜絕了施工過程中的違章蠻干行為，保證了施工質(zhì)量安全。

（4）“全過程留痕”讓主體責(zé)任永久可追溯。為了體現(xiàn)工程建設(shè)“誰建誰負(fù)責(zé)，永久可追溯”的理念，平臺按照《關(guān)于規(guī)范鐵路工程建設(shè)項(xiàng)目隱蔽工程視頻資料管理工作的通知》（鐵總建設(shè)〔2017〕151號）要求，對所有隱蔽工程在報驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行影像留存。各施工單位利用手機(jī)拍攝施工照片、各監(jiān)理單位將施工過程進(jìn)行錄制，將相關(guān)作業(yè)人員信息、工程驗(yàn)收信息、設(shè)計(jì)信息、影像資料實(shí)時上傳給平臺。后期各相關(guān)人員可通過橋墩墩號、預(yù)制梁編號和CRTSⅢ型軌道板電子標(biāo)簽（RFID）從平臺端查詢相關(guān)信息。施工信息存檔與調(diào)閱流程見圖5。

圖4 視頻監(jiān)控模塊

（5）“紅黃燈”預(yù)警讓施組管理有序可控。施組管理模塊以建立科學(xué)預(yù)控為目的，引入工程進(jìn)度系統(tǒng)評估理念，對形象進(jìn)度和投資計(jì)劃完成情況進(jìn)行評估，提前向管理者發(fā)送預(yù)警信息，為及時調(diào)整資源配置和工作部署提供決策依據(jù)。施組管理涉及因素眾多，需充分利用平臺的信息協(xié)同功能。將錄入的施工日志形成工程進(jìn)度，與對應(yīng)整理的工程計(jì)劃進(jìn)行同期對比，輔以形象化的手段，可直觀展示全線各專業(yè)工程總量、開累完成量、完成百分比及剩余工程推演完工時間，便于掌握剩余工程是否滯后施組計(jì)劃要求。在形象化的同時，平臺可根據(jù)工程進(jìn)度與工程計(jì)劃的對比結(jié)果，結(jié)合工程建設(shè)過程中所面臨的征地拆遷、三電遷改等因素進(jìn)行評判，對于工程進(jìn)度過慢、推演完工時間觸碰“施組紅線”的標(biāo)段進(jìn)行及時預(yù)警。施組工程師可根據(jù)紅線預(yù)警結(jié)果進(jìn)行人員、機(jī)械、材料等資源配置的調(diào)整和優(yōu)化，保證工程保質(zhì)按期完成。施組紅線預(yù)警流程見圖6。

圖5 施工信息存檔與調(diào)閱流程

（6）“陽光下”評判讓信用評價公平公正廉潔。信用評價流程見圖7。信用評價模塊把“參建單位的不良行為、標(biāo)準(zhǔn)化管理和信息化應(yīng)用考核”3項(xiàng)內(nèi)容綜合集成。平臺利用安質(zhì)部所認(rèn)定后不良行為分?jǐn)?shù)和記錄及工程部對參建單位標(biāo)準(zhǔn)化管理的考核得分?jǐn)?shù)據(jù)，自動評估參建單位應(yīng)用信息化情況；同時，平臺對各項(xiàng)目部的“施工日志填報率、數(shù)據(jù)實(shí)時上傳兌現(xiàn)率、質(zhì)量安全風(fēng)險問題處置率”等數(shù)據(jù)進(jìn)行自動抓取并量化考核評分，完成對參建單位信用級別的評判并公示于平臺。參建單位可在平臺模塊上隨時調(diào)閱本單位信用評價全過程的分?jǐn)?shù)和相關(guān)記錄。平臺公布的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠、不可更改，不僅避免了信用評價暗箱操作和人為干預(yù)，同時一定程度上預(yù)防了腐敗問題的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了施工過程中的公正透明。

（7）“口袋化”辦公讓政務(wù)效率極大提高。在既有手機(jī)移動“OA系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上，增加了“落實(shí)反饋”，實(shí)現(xiàn)了“待辦、待閱”與“在辦、辦結(jié)”的呼應(yīng)，公文處理和流轉(zhuǎn)效率顯著提高。各相關(guān)單位可充分體驗(yàn)到“一機(jī)在手，走遍九州”的便利。

（8）“沙箱式”運(yùn)行讓平臺信息傳遞更加安全保密。鄭萬鐵路數(shù)字化平臺在“沙箱”內(nèi)運(yùn)行，由鐵科院進(jìn)行統(tǒng)一管理，保證了平臺的技術(shù)性、安全性、保密性。針對移動“OA系統(tǒng)”，平臺設(shè)置了更高的安全體系。系統(tǒng)不允許在手機(jī)上進(jìn)行下載、拷貝、截屏和離線查詢文件。這些舉措較好保證了公文信息安全，滿足了中國鐵路總公司互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行安全要求。

圖6 施組紅線預(yù)警流程

圖7 信用評價流程

3 結(jié)論與展望

從鄭萬鐵路數(shù)字化平臺構(gòu)想提出、設(shè)計(jì)、實(shí)施及運(yùn)用過程中得到一些值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)和體會，主要包括以下4方面：

（1）必須對“四個創(chuàng)新”有深刻認(rèn)識。鄭萬鐵路數(shù)字化平臺建設(shè)之初，一些部門對信息化認(rèn)識程度不高，主要是對鐵路發(fā)展“理論創(chuàng)新、理念創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新”的認(rèn)識不深刻，對科技創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展不敏銳，沒有深入思考信息化技術(shù)對建設(shè)管理帶來的深遠(yuǎn)影響。

（2）必須有堅(jiān)決的行動和規(guī)范的制度作保障。鄭萬鐵路數(shù)字化平臺沒有成熟模式照搬照抄，必須創(chuàng)新和突破，實(shí)踐中多次遇到人力不足、技術(shù)不匹配、工作推不動等困難，在有關(guān)單位的支持下，堅(jiān)定信心，強(qiáng)力推進(jìn)，發(fā)揮建設(shè)單位的龍頭作用，規(guī)范建立保障信息化建設(shè)的落實(shí)制度。

（3）必須有成熟的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和管理團(tuán)隊(duì)作支撐。技術(shù)是踐行鄭萬鐵路數(shù)字化平臺的重要保障，沒有強(qiáng)大的技術(shù)支撐，再好的信息化建設(shè)理念和思路也無法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。平臺建成試用初期，問題不斷，技術(shù)團(tuán)隊(duì)必要的維護(hù)和堅(jiān)強(qiáng)的韌性顯得極為重要；各專業(yè)人員深入思考信息化技術(shù)在鄭萬鐵路項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用，及時向技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出思路和想法，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，積極參與平臺設(shè)計(jì)和建設(shè)調(diào)試；各參建單位積極響應(yīng)鄭萬鐵路數(shù)字化平臺建設(shè)號召，全力搞好現(xiàn)場配合，使平臺建設(shè)在不太長的時間取得了長足進(jìn)步。

（4）必須將傳統(tǒng)管理手段與信息化手段進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。信息化技術(shù)在鐵路建設(shè)上的應(yīng)用還處于初級階段，雖然用途和前景廣闊，但也存在管理盲區(qū)和缺陷，必須正確看待新鮮事物和傳統(tǒng)精髓之間的關(guān)系。一方面，建設(shè)管理中的思想引領(lǐng)、實(shí)地指導(dǎo)、抽查巡檢等手段傳承幾十年，有極強(qiáng)的生命力；另一方面，新型管理手段的運(yùn)用也能激勵和推動既有管理模式的不斷創(chuàng)新。只有綜合運(yùn)用好傳統(tǒng)管理和信息化管理2種手段，兩相互補(bǔ)，取長補(bǔ)短，才能取得“1+1＞2”的效果。

采用信息化技術(shù)已成為鐵路工程建設(shè)管理趨勢和目標(biāo)，前景廣闊。中國高鐵作為“大國重器”，需要不斷創(chuàng)新才能贏得主動、占領(lǐng)先機(jī)。

鄭萬鐵路數(shù)字化平臺一年多的建設(shè)實(shí)踐，給項(xiàng)目建設(shè)管理帶來了變革和便利。平臺在實(shí)踐中仍存在完善空間，主要包括繼續(xù)完善軌道、四電、站房等后續(xù)工程及聯(lián)調(diào)聯(lián)試相關(guān)應(yīng)用；為運(yùn)營維護(hù)提供數(shù)據(jù)接口，形成設(shè)計(jì)、施工、管理完整的數(shù)據(jù)鏈；探索“二維”到“三維”信息平臺的轉(zhuǎn)換，深化BIM技術(shù)應(yīng)用，方便項(xiàng)目管理者更加精細(xì)、高效、便捷地管控鐵路工程項(xiàng)目建設(shè)。