基于移動應用的高速鐵路工程標準化驗收系統研究

賀建平

（西安鐵路局 客運處，西安 710054）

基于移動應用的高速鐵路工程標準化驗收系統研究

賀建平

（西安鐵路局 客運處，西安 710054）

本文以中國鐵路總公司頒布的規范、標準為依據, 結合現代信息技術和工程驗收管理條例，研究開發了基于移動網絡的標準化驗收管理系統。該系統的應用能夠規范并高效地進行工程檢查及驗收，鐵路總公司及鐵路局管理人員可以通過系統實時跟蹤工程進度，及時提出指導意見，確保工程按期、保質完成，從而極大地促進傳統工程驗收技術與方法的進步，提高驗收效率。

鐵路工程；標準化驗收；移動網絡

隨著“十二五”鐵路建設的推進，高速鐵路不斷的開通，如何把控工程質量、提高施工效率、規范驗收過程、確保建設工期是每條線路開通前必須解決的問題。由于各鐵路局、各運營單位在新線建設預介入過程中對中國鐵路總公司關于工程驗收規范、標準理解方面存在差異，預介入機構及人員經驗不足、需求不明等，造成新線建設、靜態驗收、聯調聯試、動態驗收有遺漏，為開通運營留下隱患。

基于移動應用的高速鐵路工程標準化驗收系統以網絡、移動通信和計算機軟件開發等技術為手段，通過預設擬開通日期，自動倒排關鍵核心時間節點，提供詳細驗收內容及標準化模板、預設各子項目間邏輯關系，協助新線建設期預介入人員快速、高效完成預介入工作。現場人員根據移動終端中預設模板填記相關內容并上傳，建設、施工、設計、監理單位可實時查看確認。各參建單位可根據現場預介入人員上傳的檢查明細，及時整改建設過程中存在的問題，實時提交整改銷號復驗申請，現場人員確認銷號，對新線建設施工中存在的問題形成閉環管理。中國鐵路總公司、鐵路局等相關業務管理人員可以通過系統客戶端實時跟蹤工程進度情況，及時提出指導性意見，確保工程高質量、高標準地按期完成。

1 需求分析

高速鐵路工程標準化驗收系統（以下簡稱：標準化驗收系統）主要用戶是鐵路新線建設中工程預介入人員，工程建設、設計、施工、監理單位，靜（動）態驗收單位，新線開通運營及設備管理單位，聯調聯試測試單位，中國鐵路總公司營運及工程管理單位。從應用角度看，用戶需求主要集中在鐵路局、站段（設備管理單位）、建設單位、中國鐵路總公司及測試單位。

1.1 鐵路局需求

鐵路局作為高速鐵路的主管部門，負責新線建設、既有線改造、運營管理等工作。鐵路新線建設具有點多、線長，工期緊、任務重，多專業、多工種交叉施工與制約，現場條件復雜，建成投產后運用時間永久等特點。

現有模式下，工程推進情況，只能通過逐站查看的方式進行，對于現場各專業施工細節、交叉作業影響、接口約束條件、全線整體進度等情況，無法實時掌握，特別是面對站多、線長的工程，逐站查看完畢再做決策調整，有可能延誤工程整體進度。

鐵路局需要宏觀了解全線建設推進情況，實時掌握各站施工組織、接口條件、施工進度等方面存在的問題，及時糾正偏差，調整工序，杜絕質量、缺陷等問題發生，避免產生廢棄、重建工程，確保新線建設整體進度、按期開通。

1.2 站段需求

站段作為新線建設現場預介入的具體實施單位，也是新線開通后具體運營與設備管理單位。在預介入過程中需要根據相關技術規范、標準、要求及時發現工程建設過程中存在的問題，并收集現場文字、圖片、影像等資料。同時鐵路局業務管理部門可根據站段現場預介入人員提交的資料，實時掌握現場建設推進及制約情況。新線建設預介入工作受預介入人員素質差異、標準不一、工序復雜、接口眾多、工程建設知識與經驗缺乏等因素制約，較難解決預介入工作中“干什么”和“怎么干”等問題，導致無法快速進入工作狀態，降低預介入工作效率。

1.3 建設單位需求

建設單位作為建設項目的管理和實施單位，面對點多、線長，專業與接口復雜，建設與運營分離等實際情況，很難做到面面俱到。建設單位需要實時查看到現場預介入員在現場檢查中發現的問題、工程進度和制約情況，可以高效的指導設計、施工、監理等單位落實整改，確保工程質量和進度。

1.4 中國鐵路總公司需求

中國鐵路總公司負責全國鐵路建設、運營管理等工作，面對全路各局、各線建設任務，由于各建設單位、施工單位、鐵路局在建設項目管理及推進上的差異，往往需要深入施工現場，實地查看發現、解決問題，在統籌全路建設與運營的“點、線、面”關系上費時、費力。

中國鐵路總公司的營運、工程管理部門需要實時掌握、了解全路各線建設推進情況，及時指導、解決現場出現的問題，按照“全路一盤棋”的指導思想，統籌規劃、部署各項工作。

1.5 測試單位需求

測試單位負責新線建設開通前的聯調聯試測試工作，需要準確掌握各線施工進度、接口約束情況，確認現場聯調聯試測試條件，統籌安排各線現場測試踏勘、布點和測試實施工作，準確預測測試開展時間及追蹤問題整改情況。

2 系統架構

本系統現場檢查、驗收標準等基礎數據來源于國家及各個行業己頒布并現行的規范和標準。以網絡、移動通信和計算機軟件開發等技術為手段，以設計文檔管理、現場信息采集、實時上傳、自動流轉、動態更新、多形態展示工程建設進度為特色的集成化信息管理系統。

2.1 總體架構

系統總體架構如圖1所示。5層架構依次為：基礎層、資源層、應用支撐層、業務應用層、展現層，層與層之間采用低耦合高內聚模式設計，既保證系統在業務發展的過程中隨時擴充融合，又保證了系統維護簡單、快速部署、安全高效的特點。基礎層由支持系統運行的軟硬件及網絡環境組成。資源層由數據庫及相應的數據存儲組成，實現對各種基礎數據、業務數據和文件的存儲。應用支撐層由接口服務、身份認證、工作流服務、文件交換組成，實現接收應用層的指令并進行事件處理，同時與資源層的數據交互，是系統對內對外共享和交換數據的基礎，任何訪問數據庫的請求都需要經過應用服務的加工、過濾和審計。業務應用層由移動應用（資料確認、項目聯絡、報表管理、進度填報、進度跟蹤、項目維護），后臺應用（項目概覽、模板管理、文件管理、報表管理、權限管理、數據同步）組成。系統使用通過展現層，如移動設備或IE瀏覽器的展示界面進行工程實時情況跟蹤及確認。

圖1 系統總體架構圖

2.2 網絡架構

本系統網絡由內網、安全審計、外網3部分組成，如圖2所示。內網部署有系統應用服務器、數據服務器。安全審計的防火墻設備部署在內網與外網的交界處，實現系統接入人員的行為監督、內容審計、行為報警等功能，對系統進行安全管理和風險防范。外網包括通過移動網絡連接的移動終端和通過Web方式接入的終端。移動端采用成熟的Android平臺軟件開發，可運行在基于Android平臺的手機、PAD等終端設備上。

身處工程現場的用戶，使用移動客戶端利用無線公網，通過安全審計設備訪問系統應用及數據庫服務器；其他用戶利用有線（或無線）網絡，通過安全審計設備訪問系統應用及數據庫服務器。

3 系統功能結構

系統功能結構如圖3所示。

3.1 移動應用

3.1.1 項目聯絡

為強化現場管理，便于現場預介入及驗收人員快速聯系相關責任人，及時溝通、協調解決施工過程中存在的問題，項目初始化過程中建立項目聯絡表并動態更新。項目聯絡表主要包括本項目現場預介入人員，鐵路局管理人員，建設方工程部、指揮部、專業工程師，設計方總體、本專業專冊、接口專業專冊，施工方項目經理、總工、現場負責人，監理方，設備廠家現場實施人員、技術支持，接口專業具體實施人等聯系方式。

圖2 系統網絡拓撲圖

圖3 系統功能結構圖

3.1.2 進度跟蹤

通過對本線工程擬開通日期倒排進度，自動劃分關鍵時間節點，結合現場實際情況，生成動態進度圖，便于中國鐵路總公司及鐵路局管理人員直觀掌握施工進度情況，及時調整下一步重點工作及施工組織方案。

3.1.3 進度填報

為方便現場移動端操作，現場預介入或驗收人員通過系統預設檢查條目，通過點選或打鉤的方式來確認具體工序或項目完成情況，可根據需要提供文字描述及影音資料。系統內部按照工序邏輯自動關聯檢查明細，避免誤操作，提高數據準確性。通過現場填記情況，系統自動生成整改建議及完成時間。系統自動留存歷次檢查、驗收情況，實時更新最新工程進度。填報完成后，系統上傳服務器，形成當次檢查、驗收報表及進度圖，方便相關人員查閱。

3.1.4 資料確認

為便于現場預介入及驗收人員準確掌握工程設計及變更情況，系統在初始化階段己整合本工程所需各種設計文件，并隨時更新變更文檔。同時為規范建設過程管理，建設過程痕跡資料由具體關聯方向系統動態提報，簡化了工程竣工資料的收集與整理工作。驗收資料主要包括設計資料、集成商相關、進場資料、隱蔽工程資料、安裝工程資料、變更設計、使用說明等。

3.2 后臺應用

3.2.1 項目進度

通過建立線路圖表，自動匯總、分析現場人員提交的工程進度信息，生成項目進度圖，在靜態驗收階段根據系統預設邏輯智能判定“聯調聯試條件”，以及“影響聯調聯試”的核心因素，向中國鐵路總公司管理人員及有關聯調聯試測試單位提供直觀的工程進度表，為合理部署下一步工作提供決策依據。

3.2.2 項目管理

通過定義項目的驗收項分類、驗收項列表、項目相關人員/單位、項目相關文件等信息，生成項目驗收明細表模板，提供客戶端用戶現場檢查使用，是后臺應用的核心。預介入及驗收人員采用移動設備在現場進行工程檢查及驗收，工程涉及的所有設計、變更資料電子化，便于現場驗收人員隨時調閱使用。用戶通過移動應用端生成的驗收條目及要點，可以快速、高效的進行施工進度及質量檢查，現場檢查記錄（含文字、影像等）可自動提交到服務器端。用戶可實時看到現場施工進度和存在的問題并自動生成問題匯總表和問題整改推進表。

3.2.3 數據維護

數據維護主要包括線路字典基礎數據、驗收流程基礎數據維護功能。系統管理員能夠對線路字典進行操作，并提供Excel數據表導入功能。驗收流程基礎數據是整個驗收的基礎，包括項目分類、項目內容及驗收規則。生成基礎項目的同時建立項目整改建議，并同時建立業務邏輯關聯項，做到項目驗收結果自動關聯。

3.2.4 工程資料管理

（1）模板管理：管理系統模板數據，清理冗余數據及模板，根據行業新規范、新要求創建（修訂）報表及檢查、驗收模板，修訂模板條目間邏輯關系，生成修訂（新增）通用模板。

（2）文件管理：根據工程、線路情況，新建本線專有文件存放系統，主要包括項目立項、初設、施工圖、變更、現場驗收檢查（影音、文字）等資料。

（3）報表管理：線路及鐵路局人員根據不同權限具有指定線路工程進展概覽及驗收報表生成及導出功能，具有針對指定線路及指定內容的指導及監督功能；具有驗收流程基礎數據、業務關聯處理及模板管理等基礎數據維護功能，同時針對移動端具有基礎項目審核功能。

3.2.5 系統管理

（1）用戶管理：提供各類用戶的基礎信息管理功能；

（2）權限管理：根據不同角色的具體操作項目進行賦權、解除、增刪等操作；

（3）滾動信息：后臺系統內重要信息的滾動發布；

（4）系統日志：對系統的所有操作按不同類型進行日志記錄，利用不同的查詢條件查詢日志信息，便于用戶快速獲取所需日志信息。

4 技術實現

（1）系統采用SOA架構，它將應用程序的不同功能單元通過定義良好的接口和契約聯系起來。接口是采用中立的方式進行定義，它獨立于實現服務的硬件平臺、操作系統和編程語言，這使得各種構建的服務可以以統一和通用的方式進行交互。

（2）系統開發采用了基于.NET組件化開發技術、標準的關系型數據庫技術、中間件技術、XML技術、Web服務、Android平臺開發技術進行功能實現。

（3）通過建立統一的接口服務，構建完備的接口協議，建立應用系統間功能調用接口、數據抽取接口；通過Web Service服務，實現跨平臺數據交互；支持數據按標準格式導入、導出。

（4）通過建立災備系統來保證系統運行的持續、安全和穩定。系統備份包括數據庫備份、文件系統備份、操作系統備份，提供自動及手動兩種方式，數據保存時間按生產數據的等級進行備份。

（5）系統具有良好的人機交互界面，用戶可以自定義個性化頁面，具有缺省值、操作提示、幫助查詢、自動檢查、自動糾錯功能，界面簡潔、易于操作。

5 結束語

結合現代信息技術和工程預介入及驗收經驗，研究開發了標準化移動驗收管理系統。該系統使得現場人員能夠通過部署在移動設備上標準化模板，在現場進行工程檢查及驗收，利用移動通信網絡快速發布工程檢查信息。該系統模板內容可快速拓展應用到鐵路新線建設各個專業驗收工作中，使現場人員可以在零基礎的情況下，快速、高效、標準化的完成工程現場檢查、驗收工作，自動生成整改建議和整改計劃，為工程的保質保量推進及驗收提供輔助決策依據。

[1] 劉伊生，曾學貴. 新線鐵路工程建設信息管理系統[J].中國鐵路，2000（2）：10-12.

[2] 楊尚輝. 鐵路建設項目信息化管理系統的建立[J].中國西部科技，2010，9（11）.

[3] 周 巖，白 麗. 高速鐵路工程建設項目管理信息化的研究[J].鐵路計算機應用，2011，20（2）.

[4] 中國鐵道科學研究院. 鐵路旅客車站服務信息系統工程施工質量驗收標準[S]. 2011.

[5] 中鐵電氣化局集團有限公司. 高速鐵路工程靜態驗收技術規范[S]. 北京：中國鐵道出版社，2013.

[6] 中國鐵道科學研究院. 高鐵鐵路工程動態驗收技術規范[S].北京：中國鐵道出版社，2013.

責任編輯 陳 蓉

High-speed Railway Engineering Standardized Acceptance System based on mobile application

HE Jianping
( Department of Passenger Transportation, Xi’an Railway Administration, Xi’an 710054, China )

According to the standards and regulations published by China Railway, combined with modern information technology and management regulations for engineering acceptance, based on mobile network, the High-speed Railway Engineering Standardized Acceptance System was developed. The development and deployment of the System were able to make the inspection and acceptance faster, more eff i cient and in regulation. Administrators could track the progress of the project through the System in real time, and also give guidance to ensure that the project would be implemented on schedule. The System would greatly contribute to the progress of techniques and methods of traditional engineering acceptance, enhance the acceptance eff i ciency.

railway engineering; standardized acceptance; mobile network

U238∶TP39

A

1005-8451（2015）06-0017-05

2014-11-13

賀建平，助理工程師。