劉康

摘要：本文根據(jù)鐵路房建設(shè)備的類型特點，針對目前相關(guān)工作中存在的諸多問題展開分析，結(jié)合2014年版本的《鐵路運輸房建設(shè)備大修維修規(guī)則》中的相關(guān)內(nèi)容，圍繞科學(xué)安全的流程管理，符合場景需要展開相關(guān)研究，得出切實可行的操作方案。最終的目的在于提升鐵路房建設(shè)備巡檢管理的工作效率，解決巡檢工作不到位等現(xiàn)實問題，幫助針對實現(xiàn)設(shè)備缺陷問題的閉環(huán)管理，提供科學(xué)有效的工作考評工具，推動鐵路房建設(shè)備管理信息化進程。

關(guān)鍵詞：鐵路運輸;信息化;巡檢管理

一、現(xiàn)狀分析

當前鐵路系統(tǒng)的房建設(shè)備管理過程中，存在的主要問題有以下方面：

1.巡檢信息數(shù)據(jù)量大，保存和管理困難

在房建設(shè)備巡檢進行過程中，傳統(tǒng)的操作流程需要巡檢時須編制巡檢計劃、填寫巡檢記錄卡、統(tǒng)計巡檢數(shù)據(jù)。工作人員在巡檢過程中記錄下來的病害信息填寫到巡檢記錄卡師長，在后期需要將已經(jīng)填寫過的各類信息轉(zhuǎn)填入其他的報表之中。與此同時，巡檢所得的設(shè)備信息還必須分別登記在各自設(shè)備的臺賬上面。

可以明顯的看到上述三個內(nèi)容都涉及到很大的工作量，存在嚴重的重復(fù)操作，浪費大量的人力物力。且人工填寫容易出現(xiàn)錯誤，整改的工作量和難度都非常大，給相關(guān)信息的保存和管理帶來了相當?shù)睦щy，限制了系統(tǒng)作用和整體效率的發(fā)揮。

2.信息傳遞滯后，問題處理效率低

根據(jù)中鐵總公司頒布的《維修規(guī)程》，各地鐵路集團公司以及下屬的站段都制定了相關(guān)的房建設(shè)備管理和檢修的辦法。對各型設(shè)備按期進行檢查，工作人員在發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時上報，再行安排維修人員進行處理。這固然是正確的思路，但是問題在于這些辦法仍然高度依賴人，對于工作人員的專業(yè)性和責(zé)任心的要求非常高。非常容易受到人為因素的影響，會嚴重的影響問題處理的效率，難以實現(xiàn)相關(guān)問題的閉環(huán)跟蹤管理。

3.人工巡檢效率低下

當前的房建設(shè)備巡檢管理整體信息化程度還很低，主要工作多還是依靠人力進行。各項工作都需要通過逐級上報，逐級下達的方式進行。這種模式的效率很低，口口相傳的過程費時費力，且容易出現(xiàn)錯誤。

二、技術(shù)實現(xiàn)手段

1.技術(shù)架構(gòu)

鐵路房建設(shè)備BIM 綜合運維管理系統(tǒng)以BIM 為核心， 整合三維可視化、地理信息（GIS）、數(shù)字標識、智能手持終端和大型數(shù)據(jù)庫等等多種技術(shù)，應(yīng)對鐵路房建巡檢、維修等多方面的需求?？梢杂行M足不同層級的使用需要。整體系統(tǒng)采取的是開放式的架構(gòu)，進行分層設(shè)計，支持多元數(shù)據(jù)和系統(tǒng)擴充。

這個系統(tǒng)主要有三個層級所構(gòu)成，分別對應(yīng)不同的用戶使用需要。

（1）底層是數(shù)據(jù)服務(wù)層。以鐵路房建設(shè)備的BIM（包括地理信息系統(tǒng)GIS）所提供的數(shù)據(jù)為核心。采取數(shù)字化的運營規(guī)程來進行數(shù)據(jù)管理而建立起來的系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺。不僅能夠保存房建設(shè)備的巡檢信息，還可以與其他相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行關(guān)聯(lián)。操作層發(fā)出操作指令，就會觸發(fā)BIM的模型，調(diào)用與這份誰被相關(guān)聯(lián)的其他信息，為業(yè)務(wù)層提供服務(wù)。

（2）中間層是業(yè)務(wù)邏輯層。整合所有的管理流程以及管理行為， 接受相關(guān)指令后，系統(tǒng)依據(jù)基于 BIM 三維可視化圖形引擎實現(xiàn)三維設(shè)施顯示包含巡檢管理、維修管理和設(shè)備資產(chǎn)等功能模塊。

（3）最上層是用戶訪問層。這是面向所有用戶提供相應(yīng)的管理界面，使用者所需要的信息會進行直觀的呈現(xiàn)。使用者除了可以進行瀏覽查詢，也可以進行編輯操作，實現(xiàn)信息的同步共享。

三、系統(tǒng)功能設(shè)置

1.房建設(shè)備的巡檢管理

（1）年度計劃模塊，這個模塊的作用是幫助各工區(qū)負責(zé)人制定自身年度的巡檢計劃，通過信息系統(tǒng)并且進行上報。臺賬作為基礎(chǔ)，對本工區(qū)內(nèi)的相關(guān)設(shè)備編制巡檢計劃，一般包含：線路、站名、設(shè)備、位置、巡檢方式等相關(guān)信息。在這一過程中可以依據(jù)已經(jīng)關(guān)聯(lián)的設(shè)備巡檢記錄卡進行過濾篩選，優(yōu)化巡檢流程，提高作業(yè)效率。這是巡檢管理最基礎(chǔ)也最重要的功能模塊。

（2）月度計劃模塊，這個模塊主要實現(xiàn)的是在年度計劃審批工作后生成月度計劃。將年度計劃分解到每個月，根據(jù)系統(tǒng)記錄的設(shè)備相關(guān)信息自動生成月度計劃中的巡檢任務(wù)。包含執(zhí)行區(qū)間，巡檢內(nèi)容等相關(guān)信息，然后提交審批。審批通過后進入下個模塊進行派工作業(yè)，要點是自動化，盡量壓縮人力操作的過程，降低勞動強度。

（3）計劃派工模塊，月度計劃審批通過之后，在系統(tǒng)中生成計劃派工，負責(zé)人可以根據(jù)實際的情況選擇相應(yīng)的人員執(zhí)行巡檢任務(wù)，生產(chǎn)派工單，完成之后將生成的派工單傳送到派工單模塊。

2.房建設(shè)備技術(shù)資料管理

這個部分主要包含兩個功能模塊;

（1）制度管理模塊，這個模塊記錄房建、安全、調(diào)度等相關(guān)方面的內(nèi)容，支持內(nèi)容檢索查詢，使用者同時可以根據(jù)自己的需要進行下載操作。

（2）設(shè)備臺賬模塊，主要內(nèi)容包含房屋和構(gòu)筑物兩個單獨的管理子模塊。分別記錄房屋和設(shè)備的所有相關(guān)信息。管理人員根據(jù)日常工作獲取的數(shù)據(jù)，在相關(guān)的臺賬模塊進行數(shù)據(jù)的錄入和修改。

3.輔助分析決策

智能化是好效率辦公的重要標志，信息化的房建設(shè)備管理平臺應(yīng)當具備資料分析整理的功能通過日常積累的各種數(shù)據(jù)，智能化的生成日常統(tǒng)計的報表，幫助辦公人員進行相關(guān)的分析。自動分析每次巡檢過程的記錄并且上傳相關(guān)的數(shù)據(jù)和資料。

4.現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)控平臺

這部分主要是進行一線的移動端操作，包含手機APP派工單和巡檢軌跡兩個模塊。

手機APP派工單，電腦端派工之后，派工單會顯示在不同的作業(yè)人員的移動終端之上，作業(yè)人員按照要求填寫巡檢記錄卡并且進行提交，不需要依賴PC設(shè)備，大大的豐富了使用場景，確保巡檢作業(yè)質(zhì)量。

巡檢軌跡模塊實現(xiàn)對于作業(yè)人員位置信息的實時掌握，負責(zé)人借助GIS可以清晰掌握每個終端的實時圖像，確保作業(yè)效率和作業(yè)規(guī)范。

四、關(guān)鍵技術(shù)

1.三維GIS技術(shù)

進行三維場景的渲染，從使用性上進行考慮可以采用的CityEngin技術(shù)建模，構(gòu)建模型庫，WebGL技術(shù)進行模型的繪制和渲染。這種技術(shù)的優(yōu)勢單位模型體量小、加載調(diào)用速度快，系統(tǒng)運行負荷低的特點，整體運行效率高，非常適合大范圍內(nèi)的快速模型構(gòu)建，缺點是單位模型精度不高。

2.BIM建模技術(shù)

這是目前在建筑模型構(gòu)建方面最常用的技術(shù)?？梢詫崿F(xiàn)高精度的模型構(gòu)建，可以實現(xiàn)施工前建筑的可視化，并進行相關(guān)的模擬實驗，同時也可以出圖，方便整體方案的檢查和修正。缺點是建模的過程比較復(fù)雜，不可執(zhí)行批量建模的操作。而且單次建模的周期很長，效率低。

3.BIM+GIS融合技術(shù)

這里就是融合了前面兩種技術(shù)的優(yōu)點，將BIM格式文件進行轉(zhuǎn)碼之后導(dǎo)入GIS中，最終導(dǎo)出含有屬性信息的多面體（Multipatch） 文件。這種技術(shù)的優(yōu)點就是在保證較高系統(tǒng)運行效率的同時，可以最大限度的提升模型的質(zhì)量。

4.模塊化建模技術(shù)

針對鐵路運輸系統(tǒng)的實際特點，滿足房建設(shè)施在復(fù)雜空間位置以及其相互聯(lián)系的直觀化展示需求，進而明確建模的范圍?？刹扇∧K化系統(tǒng)建模，基于GIS+BIM技術(shù)，對外部可見設(shè)備和內(nèi)部隱藏設(shè)備進行建模。幫助研究房建設(shè)備的關(guān)聯(lián)關(guān)系以及各系統(tǒng)設(shè)備通路的建模和規(guī)律。

結(jié)論：

當前鐵路運輸房建領(lǐng)域的信息化程度還不高，但是隨著諸如BIM技術(shù)，圖形識別技術(shù)、大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)等新技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛使用。筆者認為鐵路房建巡檢的發(fā)展方向應(yīng)當是自動化、智能化、機械化乃至可視化。鐵路房建設(shè)備巡檢的信息化具有深刻的現(xiàn)實意義：

首先對于鐵路運輸而言安全效益就是經(jīng)濟效益，減少安全事故的發(fā)生，就能夠避免不必要的經(jīng)濟損失。其次信息化的系統(tǒng)能夠大量節(jié)約紙張和通信等費用，能夠節(jié)約人力，提高整體工作效率，具有節(jié)約成本的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]劉忠海. 鐵路運輸房建設(shè)備巡檢管理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].中國鐵道科學(xué)研究院，2018.

[2]王建偉，魏小娟.基于BIM與三維GIS集成的房建設(shè)備運維監(jiān)管信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].鐵路計算機應(yīng)用，2019，28（06）：69-72+82.

中國鐵路西安局集團有限公司漢中車務(wù)段 陜西 漢中 723000