劉 帥

（中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司，湖北 武漢 430071）

0 引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于現(xiàn)代交通建設(shè)要求也逐步提高，鐵路工程因其是長途運輸?shù)闹饕緩桨l(fā)展較為迅速，但由于其自身工程特點，對四電施工的信息化提出不同要求。鐵路工程建設(shè)的首要任務(wù)是鐵路工程建設(shè)信息化發(fā)展，其管理模式也在逐步轉(zhuǎn)變。目前，基于 BIM的鐵路工程管理平臺建設(shè)如火如荼，意在對鐵路資產(chǎn)進行更好的管理，同時進一步提升鐵路工程的建設(shè)質(zhì)量。

1 鐵路工程管理平臺建設(shè)重要性

我國鐵路建設(shè)呈信息化分散狀態(tài)，因此，建設(shè)信息化集中管理平臺顯得格外重要[1]。以下對鐵路工程管理平臺建設(shè)的重要性進行分析。

1.1 促進市場活力

具備相關(guān)利益關(guān)系的產(chǎn)業(yè)群體可在鐵路工程管理平臺建設(shè)的基礎(chǔ)上進行互動，還可進行經(jīng)濟上的往來，進而達成雙贏，產(chǎn)業(yè)群體價值得以體現(xiàn)。平臺可為產(chǎn)業(yè)群體提供豐富的資源條件，相關(guān)工作者在獲取資源信息的同時起到團體競爭的作用，從而促進鐵路電力工程的發(fā)展，鐵路建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈也會得到質(zhì)的飛躍。

1.2 滿足需求多樣化

各類信息資源都可在鐵路工程管理平臺中占有一席之地。原有的信息推廣模式不僅資金投入大、建設(shè)周期長，且效果較慢，鐵路工程管理平臺能對以上問題進行有效解決，開發(fā)商對于人群目標具有針對性的選擇，從而根據(jù)需求為其選取最合適的信息，在一定程度上使鐵路工程信息化建設(shè)得以擴展，滿足人們需求多樣化的要求。

1.3 信息化建設(shè)成本降低

傳統(tǒng)的信息化分散管理在建設(shè)鐵路工程管理平臺后被逐步淘汰，進而形成統(tǒng)一管理、資源集中部署的信息化管理模式，此種模式不但符合當今信息化發(fā)展趨勢，同時使建設(shè)資金的使用效果達到最大化。其中，最明顯的是資源共享方面，不僅規(guī)避了由于工期長而導(dǎo)致硬件、軟件信息遭到浪費的情況，單個信息系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)也隨之減少，不僅降低鐵路工程建設(shè)信息化建設(shè)成本，也帶來了適當?shù)囊?guī)模效益[2]。

1.4 有助于數(shù)據(jù)建設(shè)發(fā)展

以往的鐵路工程建設(shè)信息化模式一直處在分散狀態(tài)，數(shù)據(jù)生成規(guī)格不一樣，無法做到資源共享，質(zhì)量也無法達到要求。鐵路工程管理平臺充分認識到這一點，對于信息進行統(tǒng)一放置、集中使用，在確保數(shù)據(jù)質(zhì)量、完整性的情況下，對信息數(shù)據(jù)進行分析加工，更好服務(wù)于新時代下數(shù)據(jù)的發(fā)展建設(shè)。

1.5 適應(yīng)服務(wù)信息化需求

鐵路工程管理平臺建設(shè)對傳統(tǒng)的信息傳播模式不足之處進行了彌補，信息處理更加靈活，技術(shù)能力隨需求不斷更新，需求的改變也促使相關(guān)用戶將精力更多地集中于應(yīng)用深化及熟練業(yè)務(wù)上，更加符合當今對于服務(wù)發(fā)展信息化的需求。

2 四電工程特點

四電工程包括通信、電力、信號、電氣化等4個方面。通信工程相當于鐵路的“中樞神經(jīng)”，具體功能是保障鐵路得以安全運行的技術(shù)手段，具體工作內(nèi)容為提供圖像、語音等多媒體通信手段，確保信息可以準確高效傳輸；電力工程是鐵路的“能量來源”，對于各系統(tǒng)負荷供電提供保障；信號工程是可視化系統(tǒng)，對于列車運行情況進行監(jiān)控，對于運輸指令進行控制，同時起到信息監(jiān)控和傳遞的作用；電氣化工程又稱為牽引供電工程，為列車提供牽引用電，有效確保列車正常運行。鐵路四電工程具體特點表現(xiàn)如下。

2.1 通信工程

通信工程內(nèi)對于新設(shè)備及新材料的使用范圍較廣，3G、4G等通信手段不斷更新?lián)Q代，后臺操控專業(yè)性極強。

2.2 電力工程

電力工程施工區(qū)域跨度大，且與市政、電力管線交叉點較多，其工期受到一定制約，外電引入風(fēng)險性極高，對于其他專業(yè)的聯(lián)合測試也有一定制約。

2.3 信號工程

信號工程較易受土建等一些站前單位影響，加之本身專業(yè)技術(shù)性高，質(zhì)量、安全、技術(shù)管控難度大，信號電路調(diào)試標準要求高、結(jié)構(gòu)內(nèi)部較復(fù)雜，短時間進行開通資源消耗大，施工風(fēng)險得不到控制。

2.4 電氣化工程

電氣化工程主要特點是專業(yè)接口多，新方法、新材料、新技術(shù)、新設(shè)備等技術(shù)更換速度極快，高空作業(yè)多、安裝工藝要求高、施工安全風(fēng)險大、聯(lián)合測試較難，在工程竣工時電氣化專業(yè)較為關(guān)鍵。

3 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

近年來，我國大力推展BIM技術(shù)應(yīng)用，經(jīng)過大量實踐，獲得了不錯成績，積累了不少經(jīng)驗。應(yīng)用BIM技術(shù)可有效對鐵路工程建設(shè)的信息管理能力及技術(shù)水平加以提升，是未來鐵路工程管理平臺的發(fā)展方向和核心。

3.1 先進的信息處理手段

BIM技術(shù)作為先進的信息處理手段，具備將信息更精確、表現(xiàn)更直觀、操作更方便的優(yōu)點。BIM技術(shù)其核心內(nèi)容是將具體建筑物進行三維數(shù)字化處理，讓其與實際物質(zhì)世界維度保持一致，有利于鐵路工程建設(shè)者直接從模型獲取所需信息。三維模型相較二維，具有立體組合拼裝優(yōu)勢，可使用標準族庫進行有效組裝，工作效率大大提高，同時，還可進行自動化組裝并根據(jù)時間進行推演。基于標準化的基礎(chǔ)，BIM技術(shù)有很強的適應(yīng)性，對于不同項目參與方和不同階段均能很好進行協(xié)調(diào)，對于復(fù)雜問題的處理方式有顯著幫助。BIM技術(shù)還能集成制造、支持虛擬仿真及虛擬制造，在一定程度對工作效率以及管理水平進行提高[3]。

3.2 大數(shù)據(jù)承載器

鐵路工程建設(shè)具備建設(shè)周期長、相關(guān)參與者較多等特點，其過程數(shù)據(jù)與設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)差異較大且數(shù)量龐大，因此要對其進行系統(tǒng)管理和分析。鐵路工程建設(shè)過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有為運營管理、工程建設(shè)、實際決策提供依據(jù)的作用，因此BIM技術(shù)作為大數(shù)據(jù)承載器可發(fā)揮其獨特優(yōu)勢。要對數(shù)據(jù)進行集成管理，就需將信息集成模型進行穩(wěn)定處理，BIM技術(shù)也是最理想的數(shù)據(jù)集成模式。在鐵路工程建設(shè)中對其建設(shè)成本、過程管理、運營周期、風(fēng)險控制以及后期養(yǎng)護數(shù)據(jù)進行及時收集，將各信息集成，進而達到對鐵路工程建設(shè)全周期數(shù)據(jù)的管理。數(shù)據(jù)價值的體現(xiàn)不僅局限于對實際情況的掌握程度，最重要的是對數(shù)據(jù)進行分析，從而對實際施工中的風(fēng)險及效益進行了解。BIM技術(shù)在對鐵路工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持的同時，也為大數(shù)據(jù)智能化、信息化奠定了信息基礎(chǔ)[4]。

3.3 推進鐵路工程建設(shè)的重要手段

通過對國內(nèi)外建筑行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，在推廣應(yīng)用BIM技術(shù)的同時，也推動了工程建筑標準化管理的進程。因其在鐵路工程建設(shè)領(lǐng)域方面可以起到推動設(shè)計、完善建設(shè)過程、施工數(shù)據(jù)標準化等優(yōu)點，所以在鐵路工程建設(shè)過程中，技術(shù)和信息更加分明，信息使用也更方便，在一定程度上加快了鐵路工程建設(shè)的發(fā)展。由于鐵路行業(yè)與建筑行業(yè)明顯的差異，雖然在鐵路工程建筑中利用BIM技術(shù)協(xié)同作用是發(fā)展方向，但還需將技術(shù)進一步豐富。鐵路工程本身具備跨度大、周期長、區(qū)域廣等特點，要把管理和實際業(yè)務(wù)過程結(jié)合，更利于BIM技術(shù)的應(yīng)用。

4 BIM在鐵路工程管理平臺建設(shè)中的分析

4.1 開放的技術(shù)和市場

市場的開放由鐵路工程管理平臺的特性決定。平臺需要吸引更多的應(yīng)用開發(fā)商以及在各領(lǐng)域擁有最新技術(shù)和成功經(jīng)驗的軟件，否則不足以吸引眾多開發(fā)商參與到建設(shè)中，平臺得以發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)效果也無法達到，平臺基本生態(tài)建設(shè)也無法建立。市場開放帶來更大動力，需求也在市場經(jīng)濟促進下激發(fā)，鐵路工程管理平臺建設(shè)也會得到快速發(fā)展。同時，平臺需要新鮮血液，若不進行技術(shù)開放，極易出現(xiàn)技術(shù)堆積，平臺發(fā)展將受到阻礙[5]。為確保平臺實現(xiàn)自主發(fā)展，需不斷進行技術(shù)更新形成高速的技術(shù)發(fā)展趨勢，各管理平臺之間相互協(xié)作，使供應(yīng)商與特定技術(shù)解綁，促進管理平臺良性發(fā)展。

4.2 鐵路工程管理平臺建設(shè)

四電工程范圍廣、跨度大，為更好地對項目進行建設(shè)，就需利用鐵路工程管理平臺對實際施工中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行處理。此外，中立的聯(lián)盟組織和行業(yè)協(xié)會與開放的市場機制相互適應(yīng)，可將各方利益平衡，促進網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，發(fā)展秩序得以穩(wěn)定。鐵路工程管理平臺的供應(yīng)者是鐵路工程建設(shè)主管部門，他們借助相應(yīng)技術(shù)為鐵路工程管理平臺建設(shè)中所出現(xiàn)的問題進行決策、監(jiān)督、管理等，由于他們的介入，中立的聯(lián)盟組織和協(xié)會會在一定程度上稍微放權(quán)，以此促進鐵路工程管理平臺的良性發(fā)展。

4.3 平臺組成

4.3.1 信息和用戶應(yīng)用

鐵路工程管理平臺應(yīng)包含該項目的所有參與者，如運營單位、項目單位等，確保各參與者的所有需求，具體組成部分為BIM應(yīng)用及鐵路工程管理平臺，BIM技術(shù)起到整體協(xié)調(diào)作用，如調(diào)度指揮、應(yīng)急管理、設(shè)計協(xié)調(diào)、竣工驗收等。

4.3.2 數(shù)據(jù)平臺統(tǒng)一

數(shù)據(jù)平臺統(tǒng)一是我國鐵路提升社會化服務(wù)的重要表現(xiàn)，具體由技術(shù)平臺、大數(shù)據(jù)分析平臺、云計算基礎(chǔ)設(shè)施等構(gòu)成。數(shù)據(jù)平臺統(tǒng)一有助于對數(shù)據(jù)進行集中處理，為大數(shù)據(jù)分析提供技術(shù)支持，決策者可根據(jù)大數(shù)據(jù)及BIM技術(shù)相互協(xié)調(diào)進行決策管理。

4.3.3 規(guī)范標準體系

鐵路工程管理平臺規(guī)范化發(fā)展的重要部分則是規(guī)范標準體系，體系以BIM技術(shù)為中心，下屬為BIM技術(shù)應(yīng)用過程標準、BIM模型標準等組成，除此之外，標準體系還包括項目管理標準、大量數(shù)據(jù)標準等。在實際進行標準化建設(shè)時需恪守以下原則：（1）切勿操之過急，標準化工作和應(yīng)用建設(shè)并肩前進；（2）標準化程度切勿過度，防止創(chuàng)新活力受到影響；（3）讓各建設(shè)單位結(jié)合自身優(yōu)勢積極參與到標準化工作中。規(guī)范標準體系見圖1。

4.3.4 信息安全體系

四電工程由于其地理位置分散，且參建者眾多，鐵路工程管理平臺需依托互聯(lián)網(wǎng)進行運行，同時也帶來了信息安全風(fēng)險。要從信息安全體系方面入手，對于應(yīng)用、技術(shù)、用戶、管理等各方面進行監(jiān)測、改進、防護，確保信息安全體系管理規(guī)范，系統(tǒng)完善。為鐵路工程管理平臺提供安全保障，確保鐵路工程管理平臺有效運行。

5 四電工程中鐵路平臺建設(shè)的重要性

業(yè)務(wù)方面，由于鐵路四電工程的獨特性，鐵路工程管理平臺建設(shè)可對項目進行更精準的管理，管理模式得以改進，項目盈利情況有所提高。在確保項目成功的同時，也能應(yīng)對安全質(zhì)量管理紅區(qū)、物資材料甲供等問題[6]。在現(xiàn)有項目上，一些施工企業(yè)展開試驗工作，更好地探索“智慧工地管理平臺”，根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況，對生產(chǎn)要素進行有效數(shù)據(jù)采集，同時對一線作業(yè)層工作需求進行解決。相比于傳統(tǒng)的在管理系統(tǒng)內(nèi)填寫數(shù)據(jù)的方法，現(xiàn)有數(shù)據(jù)真實性得到提高，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫與管理平臺貫通，項目管理也過度為數(shù)據(jù)化、智慧化的進程，成功建成一個“進度為主線、項目為載體、成本為核心”的智能管理工地平臺。

圖1 鐵路工程管理平臺規(guī)范標準體系

技術(shù)方面，充分對大數(shù)據(jù)、移動技術(shù)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、BIM技術(shù)等進行利用，為現(xiàn)場業(yè)務(wù)開展提供技術(shù)保障，從項目實際管理入手，選取合適的技術(shù)手段，對技術(shù)進行革新，使現(xiàn)場管理能力提高，培養(yǎng)大批的高素質(zhì)人才，真正落實企業(yè)管理思想。結(jié)合實際工程特點，確保技術(shù)的先進性和可靠性，達到對企業(yè)進行管理的目的。

6 總結(jié)

綜上所述，應(yīng)鐵路行業(yè)發(fā)展需求，鐵路工程管理平臺轉(zhuǎn)型建設(shè)是必走之路，而基于BIM技術(shù)可更好應(yīng)用于鐵路工程平臺建設(shè)上。對數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)一分類管理，滿足建設(shè)者不同的需求，利用鐵路工程管理平臺還可對施工過程中的信息進行收集，為建造優(yōu)質(zhì)鐵路打下堅實基礎(chǔ)。