鐵路工程建設(shè)期信息化建設(shè)探討

■ 陳亮

鐵路工程建設(shè)期信息化建設(shè)探討

■ 陳亮

近年來，鐵路工程建設(shè)規(guī)模一直保持高位水平，是保持我國經(jīng)濟(jì)中高速增長的基本支柱，需要全面推進(jìn)信息化建設(shè)才能對其進(jìn)行更加標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化的管理，才能更好地確保工程建設(shè)的安全質(zhì)量。但鐵路工程建設(shè)涉及面廣、綜合性強(qiáng)、參與方眾多，其信息化建設(shè)是一項綜合性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。實現(xiàn)鐵路工程建設(shè)信息化，是對我國鐵路建設(shè)的全面革新，也是對我國鐵路工程建設(shè)管理現(xiàn)代化的必由之路，更是實施中國鐵路“走出去”戰(zhàn)略的關(guān)鍵支撐。目前，我國鐵路工程信息化建設(shè)水平還處在起步狀態(tài)，鑒于此，多方面分析鐵路建設(shè)工程信息化建設(shè)的現(xiàn)狀及存在的問題，根據(jù)實際參與鐵路工程建設(shè)信息化建設(shè)工作的經(jīng)驗，進(jìn)一步優(yōu)化工作模式，找出工作重點，進(jìn)而更好地推進(jìn)鐵路工程建設(shè)信息化建設(shè)。

鐵路工程；信息化；頂層設(shè)計；接口標(biāo)準(zhǔn)；管理規(guī)范

0 引言

鐵路建設(shè)工程具有規(guī)模大、周期長、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、建設(shè)速度快、參建單位眾多等特點，只有充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，融入先進(jìn)管理理念，實現(xiàn)對工程建設(shè)過程中各類相關(guān)信息的及時準(zhǔn)確采集、高效集成、快速無損傳遞、充分共享，才能對工程施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度進(jìn)行科學(xué)有效管控。鐵路工程建設(shè)信息化管理，既是工程建設(shè)的大數(shù)據(jù)管理，涉及工程建設(shè)過程中的各個環(huán)節(jié)，對于工程建設(shè)的過程管理具有重要意義，也是鐵路工程勘察設(shè)計、建設(shè)、運營全生命周期管理中承前啟后的重要一環(huán)；既要和前期工作、勘察設(shè)計緊密聯(lián)系，又是投入運營后養(yǎng)護(hù)維修的重要依據(jù)。通過信息化手段，固化工作流程、細(xì)化工作要求、落實工作責(zé)任，盡量排除人為因素干擾，使決策層和管理層及時準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場真實情況，解決長期以來崗位責(zé)任虛化問題。

當(dāng)前，我國正在實施中國鐵路“走出去”戰(zhàn)略，中國鐵路總公司（簡稱總公司）也在積極參與國際鐵路聯(lián)盟各方面工作，總公司高度重視鐵路工程建設(shè)信息化推進(jìn)工作，研究加快推進(jìn)鐵路工程建設(shè)信息化建設(shè)，把信息化管理作為推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化管理、防范質(zhì)量安全風(fēng)險的重要支撐手段，確立“以鐵路工程設(shè)計、建設(shè)、運營全生命周期管理為目標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)化管理為抓手，以市場化為手段，以BIM技術(shù)為核心，建立統(tǒng)一開放的工程信息化平臺和應(yīng)用”的總體規(guī)劃［1］。

1 鐵路工程建設(shè)期信息化建設(shè)現(xiàn)狀

自1975年原鐵道部電子中心開始籌備以來，經(jīng)過30多年的歷程，中國鐵路信息化從無到有，逐步發(fā)展。為緩解鐵路對國民經(jīng)濟(jì)的瓶頸制約，做出了以實現(xiàn)內(nèi)涵擴(kuò)大再生產(chǎn)和外延擴(kuò)大再生產(chǎn)為目標(biāo)的跨越式發(fā)展重大決策，重點強(qiáng)調(diào)信息化在鐵路發(fā)展中的重要地位和支撐作用，就是要以信息化的跨越式發(fā)展帶動鐵路現(xiàn)代化，適應(yīng)走新型工業(yè)化道路的要求。目前鐵路信息化建設(shè)在運營階段已經(jīng)初具規(guī)模，在建設(shè)期的信息化則剛剛起步。

從2013年開始，總公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，由中國鐵路總公司工程管理中心牽頭，開始探索鐵路建設(shè)期信息化建設(shè)工作，經(jīng)過幾年的試點探索，對鐵路工程建設(shè)期的信息化工作有了比較深入的認(rèn)識，在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、中間過程管控、BIM技術(shù)應(yīng)用等方面都取得了豐碩成果：

一是初步探索出鐵路工程建設(shè)期信息化建設(shè)的推進(jìn)模式。為了更加有效推進(jìn)鐵路工程建設(shè)期信息化工作，需要借助和協(xié)調(diào)社會各方資源。

二是通過在鐵路工程建設(shè)過程中部分關(guān)鍵卡控點的信息化試點，摸索出鐵路工程建設(shè)期信息化建設(shè)工作的推進(jìn)步驟。

三是已推出多個滿足建設(shè)過程需要的信息化應(yīng)用，對鐵路工程建設(shè)過程的高效管控起到了很好的技術(shù)支撐作用。

四是形成了部分?jǐn)?shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)和接口標(biāo)準(zhǔn)，保障了數(shù)據(jù)的共享和互聯(lián)互通，較大程度提升了過程數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率。

2 鐵路工程建設(shè)期信息化建設(shè)存在的問題

從鐵路建設(shè)面臨的內(nèi)外部形勢看，當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入新常態(tài)，增長速度正從高速增長轉(zhuǎn)向中高速增長。為拉動內(nèi)需、促進(jìn)就業(yè)、增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展后勁，在當(dāng)前和今后一個時期，鐵路仍將是國家加大投資的重點領(lǐng)域，地方政府加快鐵路建設(shè)的積極性仍然高漲，鐵路還將保持加快建設(shè)的常態(tài)。以上外部條件，為鐵路信息化建設(shè)提供了很好的發(fā)展機(jī)遇。

鐵路工程建設(shè)期信息化工作雖然取得了長足進(jìn)步，但離鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化管理的要求還存在差距，主要存在以下問題：一是信息化建設(shè)總體設(shè)計不夠完善，不能適應(yīng)鐵路快速發(fā)展及鐵路生產(chǎn)力布局調(diào)整的需要。二是部分單位重視程度不夠，投入不足，缺乏主動性、創(chuàng)造性。三是施工現(xiàn)場通信網(wǎng)建設(shè)滯后，網(wǎng)絡(luò)及信息安全工作薄弱，信息傳輸通道擁擠、堵塞現(xiàn)象時有發(fā)生。四是個別信息系統(tǒng)起步較早，受限于當(dāng)時技術(shù)，沒有構(gòu)成有機(jī)整體，大多各自獨立，產(chǎn)生了很多信息孤島，信息資源不能整合調(diào)配使用，綜合應(yīng)用難以展開，整體效益難以發(fā)揮。五是投入應(yīng)用的信息系統(tǒng)運行質(zhì)量不高，特別是原始一手信息的采集不夠及時、準(zhǔn)確、完整，與精細(xì)化管理要求有較大差距。六是風(fēng)險、過程控制應(yīng)用模塊未能全覆蓋，數(shù)據(jù)主要依靠人工填報，不能全面、真實、及時反映現(xiàn)場情況。七是BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進(jìn)技術(shù)沒有得到有效利用，與工程現(xiàn)場的結(jié)合度還存在較大差距。八是采用信息技術(shù)后，傳統(tǒng)組織模式和管理方式調(diào)整沒能及時跟進(jìn)，信息化效益難以充分發(fā)揮［2］。

3 推進(jìn)鐵路工程建設(shè)期信息化建設(shè)的重點工作

加快推進(jìn)鐵路工程建設(shè)管理信息化，必須以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，認(rèn)真貫徹落實《鐵路信息化總體規(guī)劃》，堅持“先進(jìn)、實用、簡便、全覆蓋”的原則，堅持統(tǒng)籌規(guī)劃，堅持信息標(biāo)準(zhǔn)制定，堅持引入市場競爭機(jī)制，堅持應(yīng)用督導(dǎo)，堅持持續(xù)優(yōu)化，分步實施，全面推進(jìn)，力求實效［3］。目前，建設(shè)階段各子系統(tǒng)應(yīng)用逐漸走向成熟，需要加大信息化整合平臺建設(shè)力度，與現(xiàn)有以運營為主的系統(tǒng)也要進(jìn)行整合，后續(xù)應(yīng)重點推進(jìn)工作如下。

3.1 堅持統(tǒng)籌規(guī)劃

全路鐵路工程建設(shè)期信息化是一個系統(tǒng)工程，必須做好頂層設(shè)計。因此，統(tǒng)籌規(guī)劃必須先行，統(tǒng)一基礎(chǔ)平臺，實現(xiàn)終端應(yīng)用百花齊放，持續(xù)跟進(jìn)優(yōu)化。以加快鐵路工程建設(shè)發(fā)展、建設(shè)安全優(yōu)質(zhì)工程作為重心，通過統(tǒng)籌管理，掌握項目全局，確保整體有序推進(jìn)，優(yōu)質(zhì)高效實現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)［4］。具體做法如下：

一是堅持總公司的主導(dǎo)協(xié)調(diào)作用。作為全國鐵路工程建設(shè)的主管部門，更能對鐵路工程建設(shè)期信息化的作用做出準(zhǔn)確定位，更能從全局高度協(xié)調(diào)各方資源科學(xué)有序推進(jìn)信息化建設(shè)。

二是堅持?jǐn)?shù)據(jù)中心和基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一搭建。鐵路工程建設(shè)項目遍布全國各地，要能對所有在建項目進(jìn)行有效統(tǒng)籌管理，必須建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心和相應(yīng)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施才能確保對各建設(shè)項目信息數(shù)據(jù)的集中管理，才能確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性，才能對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合共享應(yīng)用。

三是統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。鐵路工程建設(shè)期信息化應(yīng)用分支較多，且相互間存在數(shù)據(jù)依賴，為確保數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率，必須建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，才能確保各應(yīng)用實現(xiàn)無縫集成，形成對鐵路工程建設(shè)項目實現(xiàn)高效管理的技術(shù)支撐。

四是統(tǒng)一核心平臺架構(gòu)。建立統(tǒng)一的核心平臺架構(gòu)，確保系統(tǒng)的先進(jìn)性、穩(wěn)定性和可維護(hù)性，并可大大縮減系統(tǒng)開發(fā)投入，降低研發(fā)和運維成本。

3.2 堅持信息化數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)管理規(guī)范的制定

各專業(yè)部門要對既往相關(guān)工作經(jīng)驗教訓(xùn)進(jìn)行全面認(rèn)真總結(jié)，盡快固化適合不同項目的信息管理標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，做到一類工程一種標(biāo)準(zhǔn)。要結(jié)合工程實踐和項目特點，組織開展工程管理和施工技術(shù)總結(jié)，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)意見，上升為全路的信息管理辦法、技術(shù)指南、工藝工法［5］。具體做法如下：

一是規(guī)范數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，必須在頂層層面建立各功能模塊數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，務(wù)必讓各業(yè)務(wù)功能模塊間的數(shù)據(jù)傳遞通暢，通過試點、修訂、完善，最后形成標(biāo)準(zhǔn)化模式，在全路推廣應(yīng)用。

二是堅決做好BIM應(yīng)用的基礎(chǔ)研究工作，為下一步全生命周期數(shù)據(jù)交換打好基礎(chǔ)。扎實推進(jìn)鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)體系的編制，在已經(jīng)發(fā)布的《鐵路工程實體結(jié)構(gòu)分解指南》、《鐵路工程信息模型分類編碼標(biāo)準(zhǔn)》及相關(guān)研究［6-8］的基礎(chǔ)上，依托鐵路BIM聯(lián)盟，加快《鐵路BIM數(shù)據(jù)存儲標(biāo)準(zhǔn)》和《鐵路BIM數(shù)據(jù)交付標(biāo)準(zhǔn)》的研究，組織單位技術(shù)人員與國內(nèi)外主流BIM軟件廠商逐一進(jìn)行研討，確定鐵路BIM數(shù)據(jù)存儲標(biāo)準(zhǔn)編制的技術(shù)路線，指導(dǎo)現(xiàn)場BIM技術(shù)應(yīng)用實踐。同時，積極探索研究中國鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)國際化途徑，積極與國際鐵路聯(lián)盟和國際BIM標(biāo)準(zhǔn)組織接洽，介紹和推介中國鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)的研究進(jìn)展和階段成果，爭取將鐵路BIM聯(lián)盟作為國際BIM聯(lián)盟的鐵路行業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，以便中國鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)編制完成后能適時上升為國際BIM標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)影響力。

三是堅持信息化應(yīng)用相關(guān)管理規(guī)范的制定。在鐵路工程建設(shè)信息化建設(shè)過程中，逐步驗證和優(yōu)化完善，形成相應(yīng)的應(yīng)用推廣管理規(guī)范。做到系統(tǒng)應(yīng)用推廣方式可復(fù)制，確保系統(tǒng)應(yīng)用的快速推廣和成功應(yīng)用。

3.3 堅持引入市場競爭機(jī)制

鐵路工程建設(shè)期信息化工作涉及面廣，相關(guān)專業(yè)技術(shù)知識較多，為能確保系統(tǒng)角色的高效性和適用性，需在統(tǒng)籌協(xié)調(diào)基礎(chǔ)上建立合理的市場競爭機(jī)制，面向市場開放，讓有技術(shù)能力和資源投入能力的社會企業(yè)積極參與［9］，這些做法有如下好處：

一是能確保信息化建設(shè)有效推進(jìn)。通過統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，可確保有更多社會資源加入到整個信息化建設(shè)過程，縮短建設(shè)周期，提早實現(xiàn)各信息化應(yīng)用的協(xié)同效用。

二是能有效降低信息化建設(shè)失敗的風(fēng)險。通過引入競爭機(jī)制，可讓更有技術(shù)和資金實力的社會資源加入信息化過程，可大大降低信息化建設(shè)失敗的風(fēng)險。

三是能大大降低前期資金投入。通過誰投入誰受益的機(jī)制，可大大節(jié)省前期信息化建設(shè)所需投入資金，更好確保信息化的成功率。

3.4 堅持應(yīng)用督導(dǎo)

應(yīng)用督導(dǎo)是信息化得以順利推進(jìn)的必要保證，必須繼續(xù)強(qiáng)化督導(dǎo)推進(jìn)工作：

一是堅持項目實施全過程督導(dǎo)。督導(dǎo)組成員要從項目前期工作開始介入，超前指導(dǎo)建設(shè)單位做好開工各項準(zhǔn)備和指導(dǎo)性施工組織設(shè)計的編制工作，深度參與項目首次施組審查和年度施組梳理工作，項目實施過程中嚴(yán)格開展合同履約和施組執(zhí)行情況檢查，督促參建單位配足、配強(qiáng)各類施工要素，指導(dǎo)建設(shè)單位適時動態(tài)優(yōu)化調(diào)整施組，確保項目節(jié)點目標(biāo)的兌現(xiàn)。

二是實現(xiàn)督導(dǎo)推進(jìn)與專業(yè)管理有機(jī)結(jié)合。各項工作緊緊圍繞全路大中型鐵路建設(shè)項目的統(tǒng)籌管理和組織推進(jìn)這個核心工作來展開，及時收集、分析整理協(xié)調(diào)解決的各類問題。

三是強(qiáng)化專業(yè)管理對工程推進(jìn)的支撐。加強(qiáng)對項目推進(jìn)中發(fā)現(xiàn)的苗頭性、傾向性問題的分析梳理，并提出切合實際的解決方案，加強(qiáng)工作的前瞻性和主動性，超前指導(dǎo)建設(shè)單位努力把問題解決在萌芽狀態(tài)，促進(jìn)項目組織推進(jìn)水平再上一個新臺階。

四是依托工程調(diào)度管理平臺。建立工期進(jìn)度、投資完成、質(zhì)量安全等全方位督導(dǎo)的推進(jìn)模式，在重難點項目關(guān)鍵時期派駐現(xiàn)場工作組，強(qiáng)力推進(jìn)工程建設(shè)。對收集到的問題及時匯總進(jìn)入工程調(diào)度管理平臺，相關(guān)專業(yè)和管理部門要認(rèn)真組織研究，提出施組動態(tài)調(diào)整、技術(shù)方案優(yōu)化、加快工程推進(jìn)的措施與建議。

五是進(jìn)一步強(qiáng)化工程調(diào)度在施組管理中的信息平臺作用，加快建設(shè)項目管理信息化系統(tǒng)施組管理、調(diào)度指揮等模塊建設(shè)和功能完善，建立月度施組分析、研判和通報制度，為施組執(zhí)行情況盯控和問題解決提供強(qiáng)有力支撐。

3.5 堅持持續(xù)優(yōu)化

積極圍繞信息化開展優(yōu)化工作，組織信息化軟件研發(fā)應(yīng)用，逐步建立一套以信息化為支撐的標(biāo)準(zhǔn)化管理體系。

一是優(yōu)化信息系統(tǒng)。在信息平臺構(gòu)建上，堅持“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施、開放接口、逐步完善”的構(gòu)建思路，以總公司統(tǒng)一平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合工程建設(shè)實際，對系統(tǒng)進(jìn)行拓展和優(yōu)化，以滿足項目各階段的工作需要，努力做到“實用、管用、好用”。

二是持續(xù)推進(jìn)鐵路工程建設(shè)管理平臺的完善。按鐵路工程信息化總體規(guī)劃，不斷優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，堅持植根現(xiàn)場、以需求為導(dǎo)向的原則，繼續(xù)完善總公司、建設(shè)單位（分指揮部）和施工單位各層級應(yīng)用的研發(fā)，繼續(xù)完善1個門戶（鐵路建設(shè)工程網(wǎng)）和3個平臺（鐵路工程管理平臺、知識平臺和服務(wù)平臺）的研發(fā)。

三是優(yōu)化完善平臺建設(shè)單位級功能開發(fā)。組織平臺研發(fā)單位赴建設(shè)單位調(diào)研，根據(jù)建設(shè)單位需求挖掘和完善平臺建設(shè)單位級功能，同步開展建設(shè)單位級用戶界面的優(yōu)化工作。

四是通過BIM技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。運用BIM技術(shù)實施協(xié)同、可視化設(shè)計，大幅減少設(shè)計中的“差、錯、漏、碰”，尤其對一些超高、超常、大跨等復(fù)雜工程，采取BIM技術(shù)進(jìn)行高精度分析、優(yōu)化和控制，能夠有效發(fā)揮其輔助決策作用，進(jìn)一步提高設(shè)計質(zhì)量和水平。再者通過數(shù)字化施工技術(shù)和手段，對BIM模型進(jìn)行任意剖切，可以將管理視角延伸到每個分部、分項工程，甚至具體到每根鋼筋，真正實現(xiàn)與現(xiàn)場技術(shù)、安全、質(zhì)量管理緊密銜接，這些對于強(qiáng)化人、機(jī)、料、法、環(huán)各要素的控制，提升現(xiàn)場管控水平和確保工程質(zhì)量安全，均具有十分重要的現(xiàn)實意義。

4 結(jié)束語

加強(qiáng)鐵路工程信息化建設(shè)是一項既符合我國國情，又順應(yīng)時代發(fā)展潮流的事業(yè)，同時也是一項涉及面廣、綜合性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，頂層設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)制定應(yīng)先行。在統(tǒng)籌協(xié)調(diào)基礎(chǔ)上，引入市場競爭機(jī)制，實現(xiàn)各參建單位通力合作，做到信息資源共享。共同推動鐵路信息化建設(shè)邁上新臺階、實現(xiàn)新發(fā)展、取得新成效，為適應(yīng)鐵路大規(guī)模建設(shè)的需要，加快推動我國鐵路工程建設(shè)信息化的進(jìn)程和鐵路工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

［1］ 中國鐵路總公司關(guān)于鐵路工程建設(shè)信息化推進(jìn)工作會議紀(jì)要［J］.鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2014（2）：93-95.

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［9］ 宋霞敏.我國鐵路業(yè)引入競爭機(jī)制法律問題研究［D］.北京：北京師范大學(xué)，2012.

陳亮：中國鐵路總公司工程管理中心，高級工程師，北京，100038

責(zé)任編輯 高紅義

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