王 超

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

0 引言

高鐵建設(shè)在我國(guó)迅速發(fā)展，作為我國(guó)近年重點(diǎn)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，對(duì)質(zhì)量安全的把控一直是高鐵建設(shè)重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域，掌握參建施工人員資質(zhì)信息也是建設(shè)單位重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。面對(duì)從業(yè)人員的流動(dòng)與專業(yè)復(fù)雜性，建立一套行之有效的自動(dòng)考核體系成為十分重要的研究課題[1]。

鐵路建設(shè)過(guò)程中，針對(duì)拌和站試驗(yàn)室對(duì)施工質(zhì)量要求的標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，質(zhì)安部門在檢查的同時(shí)，經(jīng)常會(huì)受人為因素的干擾，影響到考核結(jié)果的準(zhǔn)確性。利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段，通過(guò)數(shù)據(jù)終端軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程進(jìn)行采樣，自動(dòng)形成報(bào)警閉環(huán)管理，建立針對(duì)單位與人員準(zhǔn)確的自動(dòng)考核機(jī)制，可以有效提高施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并排除人為因素的干擾，達(dá)到建設(shè)工期保質(zhì)保量的要求。

1 系統(tǒng)概述

拌和站試驗(yàn)室自動(dòng)化考核系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱系統(tǒng)）主要包括拌和站試驗(yàn)室的報(bào)警信息自動(dòng)化采集、考核規(guī)則匹配、考核數(shù)據(jù)與施工人員信息整合功能。實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要包括拌和站試驗(yàn)室系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行拌和料的監(jiān)控，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)修約、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)生成試驗(yàn)報(bào)告。系統(tǒng)基于大數(shù)據(jù)與云平臺(tái)的基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)信息化考核過(guò)程，初期完成報(bào)警數(shù)據(jù)的篩選判斷，通過(guò)自動(dòng)匹配算法進(jìn)行考核規(guī)則匹配，后期針對(duì)建設(shè)單位規(guī)范生成對(duì)應(yīng)考核結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)人員的自動(dòng)化評(píng)價(jià)過(guò)程[2]。整個(gè)流程中完全采用信息化手段，減少了人工干預(yù)因素，實(shí)現(xiàn)一套完整科學(xué)信息化考核過(guò)程?？己讼到y(tǒng)功能特性具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、及時(shí)；

（2）考核規(guī)則靈活適配；

（3）智能動(dòng)態(tài)匹配算法；

（4）系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)。

在基礎(chǔ)平臺(tái)支撐下，系統(tǒng)通過(guò)了實(shí)際驗(yàn)證。在各建設(shè)單位經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的系統(tǒng)試用后，不斷適應(yīng)特殊數(shù)據(jù)與調(diào)優(yōu)算法，生成的考核結(jié)果基本準(zhǔn)確。通過(guò)與人工審核結(jié)果的比對(duì)，考核結(jié)果的準(zhǔn)確性和考核內(nèi)容的覆蓋已經(jīng)超過(guò)人工審核的結(jié)果。

2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.1 報(bào)警信息采集

拌和站試驗(yàn)室終端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)目前已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了信息化管理，通過(guò)終端管理軟件配合試驗(yàn)室人員作業(yè)，自動(dòng)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)判同時(shí)生成報(bào)告，并自動(dòng)將數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，如果拌和率沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警操作，報(bào)警數(shù)據(jù)通過(guò)加密通道進(jìn)行上傳，采用大數(shù)據(jù)云服務(wù)統(tǒng)一管理[3]。

拌和站試驗(yàn)室報(bào)警信息作為考核系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源，目前終端檢測(cè)的材料內(nèi)容包括水泥、骨料、礦粉、粉煤灰、外加劑。同時(shí)，檢測(cè)材料的比例與誤差分析產(chǎn)生報(bào)警。報(bào)警數(shù)據(jù)生成后，需要現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行確認(rèn)，根據(jù)問(wèn)題發(fā)生情況對(duì)材料進(jìn)行調(diào)整或者廢棄處理。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有進(jìn)行問(wèn)題閉環(huán)，終端會(huì)根據(jù)報(bào)警嚴(yán)重等級(jí)進(jìn)行自動(dòng)篩選，提取影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵問(wèn)題，通過(guò)報(bào)警數(shù)據(jù)接口對(duì)外提供數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)鏈傳遞與反饋見(jiàn)圖1。

2.2 考核規(guī)則匹配

目前考核標(biāo)準(zhǔn)參照中國(guó)鐵路總公司對(duì)鐵路工地混凝土拌和站及鐵路工地試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化管理的有關(guān)要求。中國(guó)鐵路總公司發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理的實(shí)施意見(jiàn)》規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)施工標(biāo)準(zhǔn)由工程管理中心制定并實(shí)施，具體為工地拌和站試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化管理實(shí)施意見(jiàn)[4-5]，主要內(nèi)容包括建設(shè)、施工、監(jiān)理單位及獨(dú)立試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)立的拌和站與試驗(yàn)室機(jī)構(gòu)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警數(shù)據(jù)篩選完成后，利用匹配算法對(duì)規(guī)則進(jìn)行比對(duì)。發(fā)生的違規(guī)情況符合哪種情況，同時(shí)進(jìn)行考核處理及扣分操作。具體扣分分值以及標(biāo)準(zhǔn)要求見(jiàn)表1。

系統(tǒng)考核標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)則可根據(jù)發(fā)布的相關(guān)管理辦法進(jìn)行對(duì)應(yīng)初始化，針對(duì)于不同工藝工法及不同時(shí)期的施工特點(diǎn)，采用對(duì)應(yīng)的考核辦法。系統(tǒng)初始化后，違規(guī)情況與報(bào)警信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，當(dāng)符合情況的報(bào)警發(fā)生時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行違規(guī)情況的匹配，考核過(guò)程中操作人員與系統(tǒng)維護(hù)人員都無(wú)權(quán)限訪問(wèn)相關(guān)數(shù)據(jù)。

根據(jù)考核結(jié)果，對(duì)違規(guī)人員進(jìn)行扣分并納入年度考核。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，如果扣分分值超過(guò)一定范圍，會(huì)對(duì)參建人員采取獎(jiǎng)懲措施。目的是通過(guò)考核機(jī)制監(jiān)管操作人員的閉環(huán)過(guò)程，及時(shí)有效處理報(bào)警，從而達(dá)到監(jiān)管過(guò)程的良性循環(huán)。

2.3 人員資質(zhì)信息整合

目前，鐵路行業(yè)、建筑行業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都存在行業(yè)相似性，施工單位人員的資質(zhì)技能與從業(yè)履歷也存在相似性。一般情況下，施工單位人員有過(guò)建設(shè)工程經(jīng)歷也可進(jìn)入鐵路施工領(lǐng)域，因此掌握人員工作履歷與技能培訓(xùn)水平非常重要。尤其在鐵路施工過(guò)程中，施工人員對(duì)于鐵路建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量考核是否達(dá)到要求、是否接受相應(yīng)施工資質(zhì)的培訓(xùn)，也是考核體系的重要內(nèi)容。通過(guò)系統(tǒng)將人員專業(yè)信息收集起來(lái)并與從業(yè)經(jīng)歷整合，分別對(duì)建設(shè)、施工、監(jiān)理單位工作進(jìn)行嚴(yán)格把控。應(yīng)用系統(tǒng)查詢平臺(tái)，對(duì)人員培訓(xùn)信息進(jìn)行整合，同時(shí)動(dòng)態(tài)展現(xiàn)人員基本信息與從業(yè)經(jīng)歷，達(dá)到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員信息的監(jiān)督與掌控[6]。

所有資質(zhì)信息均與身份證號(hào)關(guān)聯(lián)，具有唯一性。同時(shí)，資質(zhì)信息里的上崗證書信息、考試報(bào)名信息均通過(guò)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)底層接口進(jìn)行統(tǒng)一上傳，保證了信息的有效準(zhǔn)確。

圖1 數(shù)據(jù)鏈傳遞與反饋

表1 考核扣分依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

考核系統(tǒng)通過(guò)人員身份證號(hào)進(jìn)行唯一比對(duì)，將拌和站試驗(yàn)室人員的培訓(xùn)資質(zhì)信息同步，培訓(xùn)申請(qǐng)表內(nèi)包含的從業(yè)履歷信息同步，并提供查詢平臺(tái)，提供參建人員相關(guān)信息并規(guī)范管理，可以了解從業(yè)人員的個(gè)人情況，對(duì)建設(shè)單位施工方管理提供幫助，尤其是在鐵路建設(shè)施工領(lǐng)域獲得的相關(guān)資質(zhì)與技能考核。人員資質(zhì)信息包括：姓名、身份證號(hào)、資質(zhì)證書專業(yè)、資質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域、考核證書編號(hào)、考試分?jǐn)?shù)以及對(duì)應(yīng)信息上傳時(shí)間。通過(guò)資質(zhì)證書與人員履歷的信息掛接，為自動(dòng)化考核功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行人員數(shù)據(jù)上的儲(chǔ)備。

3 考核結(jié)果處理

確保自動(dòng)化考核系統(tǒng)真正應(yīng)用，必須要與有效的獎(jiǎng)懲機(jī)制掛鉤，所以對(duì)考核結(jié)果的處理也非常重要。目前人員誠(chéng)信系統(tǒng)主要由考核規(guī)則、人員扣分與黑名單管理等功能組成，考評(píng)規(guī)則初始化在系統(tǒng)當(dāng)中，在拌和站試驗(yàn)室平臺(tái)中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息包含報(bào)警等級(jí)、發(fā)生位置、偏移值等關(guān)鍵信息[7]。通過(guò)底層數(shù)據(jù)比對(duì)，通過(guò)考評(píng)規(guī)則要求掛接，進(jìn)行相關(guān)責(zé)任人員的扣分，同時(shí)針對(duì)人員信息進(jìn)行整合，查找當(dāng)前考核人員的相關(guān)資質(zhì)是否完整，從業(yè)履歷信息填寫是否真實(shí)有效。在確認(rèn)扣分的同時(shí)提取人員基礎(chǔ)信息，可以更快發(fā)現(xiàn)衍生問(wèn)題并提供管理人員輔助判斷依據(jù)。

系統(tǒng)已經(jīng)打通與中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道技術(shù)研修學(xué)院的接口，將人員上崗培訓(xùn)考試、證書信息、行業(yè)履歷記錄整合，全方位確?？己私Y(jié)果準(zhǔn)確。

建設(shè)單位在評(píng)價(jià)過(guò)程中對(duì)參建單位或現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行考核，以年度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。如果扣分分值超過(guò)一定范圍則列入黑名單管理。根據(jù)拌和站試驗(yàn)室線下管理辦法，年度扣6分以上人員不得從事本項(xiàng)目相關(guān)工作并通報(bào)批評(píng)；扣12分以上人員暫停生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行整頓，3年內(nèi)不得參與相關(guān)管理工作。建設(shè)單位每年進(jìn)行一次評(píng)比，按照扣分結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)化管理情況，評(píng)比出標(biāo)準(zhǔn)化管理優(yōu)秀、合格及不合格拌和站。對(duì)于優(yōu)秀拌和站，建設(shè)單位可給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)；不合格的拌和站及人員，拌和站停工整頓，人員清除出本項(xiàng)目。對(duì)不積極推行拌和站標(biāo)準(zhǔn)化管理的建設(shè)單位，年度考核不能被評(píng)為A級(jí)。

4 系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程

4.1 平臺(tái)數(shù)據(jù)采集

通過(guò)信息化手段實(shí)現(xiàn)人員自動(dòng)考核的關(guān)鍵在于建立統(tǒng)一的信息化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行非人工干預(yù)。目前，拌和站試驗(yàn)室系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)計(jì)算及判定，重要試驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)采集和實(shí)時(shí)傳輸，具有提醒、分析、統(tǒng)計(jì)和監(jiān)控等功能，以確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠、試驗(yàn)過(guò)程規(guī)范、結(jié)果可追溯。以應(yīng)用平臺(tái)為中心輻射周邊平臺(tái)、系統(tǒng)，將應(yīng)用平臺(tái)作為多方平臺(tái)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉屑~，充分收集試驗(yàn)室終端從試驗(yàn)機(jī)控制器（萬(wàn)能機(jī)和壓力機(jī)）中采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行展示和計(jì)算。系統(tǒng)接口由監(jiān)理、施工單位根據(jù)中國(guó)鐵路總公司信息化管理職能部門發(fā)布的統(tǒng)一要求自行建立，并接入管理平臺(tái)進(jìn)行展示，拌和站試驗(yàn)室自動(dòng)化報(bào)警界面見(jiàn)圖2。

4.2 自動(dòng)化考核

報(bào)警信息由系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生，接入人員考核模塊內(nèi)，將報(bào)警信息的處理進(jìn)入閉環(huán)流程，報(bào)警的閾值可由建設(shè)過(guò)程的特點(diǎn)定制化產(chǎn)生。系統(tǒng)通過(guò)后臺(tái)與人員信息掛接，將報(bào)警信息自動(dòng)與人員進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過(guò)報(bào)警情況自動(dòng)判斷站長(zhǎng)、技術(shù)人員的責(zé)任劃定，從而實(shí)現(xiàn)人員違規(guī)的自動(dòng)化考核過(guò)程，在此流程中，完全摒棄了人工干預(yù)，做到考核機(jī)制的及時(shí)與準(zhǔn)確。人員扣分的信息直接在系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)生成，為避免誤報(bào)及考核結(jié)果超出標(biāo)準(zhǔn)，可隨時(shí)調(diào)整報(bào)警閾值與扣分關(guān)聯(lián)上限，系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)調(diào)整接口，避免重復(fù)報(bào)警的發(fā)生，以完善實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中考核機(jī)制的準(zhǔn)確。系統(tǒng)完成報(bào)警信息的自動(dòng)化考核流程見(jiàn)圖3。

自動(dòng)化考核過(guò)程中，公布的標(biāo)準(zhǔn)接口包括問(wèn)題分類、問(wèn)題等級(jí)與整改時(shí)間等信息，同時(shí)各拌和站試驗(yàn)室的數(shù)據(jù)也與基礎(chǔ)平臺(tái)同步。當(dāng)采集信息通過(guò)接口上傳后，數(shù)據(jù)中已帶有判斷的條件，通過(guò)底層數(shù)據(jù)對(duì)比與模糊查詢算法對(duì)比，不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)整改與匹配，同時(shí)完成報(bào)警等級(jí)初步的篩選與備份過(guò)程。針對(duì)于在同一時(shí)期內(nèi)，站長(zhǎng)與技術(shù)負(fù)責(zé)人都為同一人的情況，或者系統(tǒng)發(fā)生同一問(wèn)題的重復(fù)報(bào)警，系統(tǒng)扣分不累加，只計(jì)算扣分分值最高一次扣分，避免重復(fù)扣分情況，影響考核準(zhǔn)確性。

系統(tǒng)在進(jìn)行底層數(shù)據(jù)的匹配中，采用多模式匹配算法與關(guān)鍵點(diǎn)模糊查詢相結(jié)合的方法，首先提取報(bào)警信息的關(guān)鍵字，建立查詢節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)源。考核指標(biāo)信息以樹(shù)形節(jié)點(diǎn)方式錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中，并在每個(gè)節(jié)點(diǎn)建立屬性以進(jìn)行節(jié)點(diǎn)信息的標(biāo)注。系統(tǒng)將報(bào)警信息的屬性與負(fù)責(zé)人員信息進(jìn)行匹配，以查找此次違規(guī)操作導(dǎo)致的報(bào)警應(yīng)如何后續(xù)處理并記錄在信息考核系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。為了防止發(fā)生誤扣分或重復(fù)扣分的情況，在信息點(diǎn)匹配的查找過(guò)程中，會(huì)將不符合的情況作為失敗的信息直接返回父節(jié)點(diǎn)，這樣每次記錄的失敗路徑，生成1個(gè)AC自動(dòng)機(jī)[8]。然后進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的向下搜索，由于一般建設(shè)單位的考核辦法層次不會(huì)很復(fù)雜，所以使用廣度優(yōu)先搜索BFS，讓檢索的速度達(dá)到最大，這樣循環(huán)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的匹配過(guò)程，同時(shí)根據(jù)建立的AC自動(dòng)機(jī)記錄最優(yōu)的路徑匹配，下次重復(fù)的情況可以直接進(jìn)行匹配，在整個(gè)算法演化中完成自動(dòng)考核匹配的過(guò)程。

圖2 拌和站自動(dòng)化報(bào)警界面

圖3 自動(dòng)化考核流程

4.3 考核結(jié)果生成

針對(duì)于報(bào)警信息的特點(diǎn)完成自動(dòng)化匹配過(guò)程后，按照考核規(guī)則對(duì)違規(guī)信息進(jìn)行判斷，通過(guò)標(biāo)段下的拌和站ID，系統(tǒng)自動(dòng)定位問(wèn)題發(fā)生的部位；根據(jù)問(wèn)題產(chǎn)生的原因字典，判斷違規(guī)行為描述的范圍。

在同一考核周期內(nèi)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行人員扣分計(jì)算，統(tǒng)計(jì)節(jié)點(diǎn)細(xì)化到標(biāo)段工區(qū)下的拌和站試驗(yàn)室節(jié)點(diǎn)下，生成的考核數(shù)據(jù)直接在系統(tǒng)進(jìn)行展示。授權(quán)用戶可通過(guò)身份證號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一查詢，也可生成按照各工區(qū)節(jié)點(diǎn)下的考核數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)展示，以掌握各單位考核情況，考核結(jié)果展示界面見(jiàn)圖4。

圖4 考核結(jié)果展示界面

按照拌和站標(biāo)準(zhǔn)化管理實(shí)施意見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生問(wèn)題后的考核數(shù)據(jù)不可修改。結(jié)合目前中國(guó)鐵路總公司工程管理中心下發(fā)的管理辦法，建設(shè)、監(jiān)理單位應(yīng)登錄系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化管理工作進(jìn)行專項(xiàng)檢查，建設(shè)單位每半年不少于1次，監(jiān)理單位每季度不少于1次，檢查結(jié)果應(yīng)及時(shí)錄入系統(tǒng)確認(rèn)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)督促整改。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前針對(duì)拌和站試驗(yàn)室系統(tǒng)的自動(dòng)化考核已經(jīng)完成系統(tǒng)應(yīng)用與上線。并提供2014—2017年施工單位及人員的扣分記錄查詢功能；2015年寶蘭客專與甘青公司進(jìn)行試點(diǎn)扣分；2016年實(shí)現(xiàn)全路試點(diǎn)應(yīng)用扣分，并匯總收集了重點(diǎn)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工人員信息，2017年上半年完成各建設(shè)單位考核。

經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，其對(duì)路基、圍堰、橋梁、隧道的作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，全站儀實(shí)時(shí)監(jiān)控沉降與偏移距離導(dǎo)致的報(bào)警，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施監(jiān)督攝像通過(guò)圖像識(shí)別施工人員是否佩戴相應(yīng)的安全裝備進(jìn)場(chǎng)等情況，都可作為自動(dòng)化考核的技術(shù)對(duì)接課題進(jìn)行研究[9]。同時(shí)，系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了人員違規(guī)扣分與報(bào)警的自動(dòng)化考核掛接，減少人為因素干擾，對(duì)于信息化滲透建設(shè)考核過(guò)程是一項(xiàng)重要且有效的補(bǔ)充[10-11]。