鐵路橋隧設備信息化管理分析及研究

白文捷

（沈陽鐵路局工務檢測所，沈陽 110000）

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鐵路橋隧設備信息化管理分析及研究

白文捷

（沈陽鐵路局工務檢測所，沈陽 110000）

［摘 要］本文主要分析研究現階段鐵路橋隧管理系統，探討長期以來系統存在的問題，并根據當前鐵路發展的管理理念，提出新時期橋隧信息化的發展方向，對新型橋隧設備信息管理系統提出新的構想。

［關鍵詞］鐵路橋隧；設備；信息化；管理

鐵路信息化是鐵路現代化發展的重要標志，是增強市場競爭能力的重要手段。工務信息現代化建設是工務“企業管理科學化”的重要組成部分，是管理創新的具體體現。

鐵路橋隧設備信息管理是鐵路工務信息化的重要組成部分，借助橋隧設備信息管理系統可以適時、準確、直觀地獲得橋隧設備數據，能夠方便、快捷地服務于運輸生產，在突發情況下決策層可根據準確資料，快速采取相應的對策。同時通過橋隧信息管理系統的分類、查詢、統計等功能，可以使決策層全面掌握管內橋隧設備數量及病害情況等，為下一步橋隧大維修、改造提供數據支持。

1　目前在用的橋隧設備信息管理系統使用情況及分析

目前全路普遍使用的橋隧設備信息管理系統依托于鐵路工務管理信息系統（PWMIS），是由原鐵道部運輸局基礎部組織下，由信息技術中心牽頭，在各局工務專家的支持下研發成功的。2002年5月，PWMIS（一期）應用軟件，通過了原鐵道部運輸局組織的技術評審。2004年，PWMIS系統通過了原鐵道部科技司組織的技術評審，并在全路開始推廣一直使用至今。

從使用情況來看，PWMIS系統已具備了橋隧設備及病害的數據管理、統計、查詢等功能，同時利用MapInfo等軟件實現了大橋略圖的自動生成功能，以圖示化的形式顯示橋梁設備信息，方便使用者準確掌握橋隧設備情況，一定階段內滿足了使用需求。但隨著鐵路的快速發展及科技的不斷進步，傳統的數據管理、統計、查詢等功能已難以滿足當今鐵路“信息化、專業化、科技化“的發展理念，具體體現在如下幾個方面。

第一，在橋隧設備管理信息系統上應用GIS技術已是大勢所趨，圖表和數據只能抽象地反映橋隧設備的技術狀態，不能直觀和形象地反映橋隧設備及地形地貌的實況，尤其是在遇到事故、自然災害或防洪搶險時，不能及時地提供直觀、準確的詳細情況。

第二，目前的鐵路橋隧設備信息管理信息系統只能提供數據管理、統計、查詢等功能，只是簡單地取代手工報表，普遍缺乏決策支持功能。應該應用人工智能領域的研究成果，采用專家系統、知識挖掘等智能技術來提高橋隧管理信息系統的決策支持能力，為各種用戶提供多功能的決策支持。

第三，由于目前的橋隧設備信息管理系統僅限于總公司、鐵路局、工務段三級管理，未將管理權限下放至車間及工區，因此現場的實際情況往往登記不及時，對使用者的決策方案造成一定影響。隨著車間、工區信息、網絡化的普及，應逐步將權限放開，利用橋隧設備信息管理系統的網絡傳輸功能，及時由工區登記上報現場的實時情況，并實行車間、工務段雙審核制度，最大程度地發揮工區的現場作用。

第四，目前使用的橋隧設備信息管理系統橋隧設備病害僅停留在以文字及數據描述病害程度的基礎上，未配以圖像或模型進行說明，尤其對于需長期觀測的嚴重病害，不能及時反映病害發展的具體過程，對病害整治的重要性及整治方案造成一定影響。

第五，目前使用的橋隧設備信息管理系統僅可將設備病害按嚴重程度進行分類并列表說明，并不能以圖形的形式直觀地反映各線的設備病害情況，對決策者來說難以在宏觀上作出病害整治部署。因此，應以圖形分類示意各線橋隧設備的病害情況，方便決策者作出相應決策。

第六，目前使用的橋隧設備信息管理系統未整合橋隧大維修的相關功能，不能根據病害情況錄入橋隧大維修計劃，不能根據計劃模擬設備的劣化變動情況。

第七，隨著日漸嚴峻的安全形勢，在橋隧設備遇到事故、自然災害或防洪搶險時，迫切需要第一時間獲知發生事故的具體地點、影響范圍、道路情況及周邊環境等關鍵因素，目前的橋隧設備信息管理系統僅能提供橋隧設備的鐵路里程，未能與周邊環境相結合，一旦發生緊急情況，無法對決策者提供一定幫助。

2　對新型橋隧設備信息管理系統的研究建議

2.1新型橋隧設備信息管理系統應具備的功能

①對既有橋隧設備及病害情況進行分類、查詢、統計；②根據現場情況，完成對設備及病害情況變化的時時更新；③分類建立橋隧設備病害文字、模型及圖像數據庫，為橋隧大維修、改造提供數據支持；④以圖形分類示意各線橋隧設備的病害情況，方便決策者作出相應決策；⑤根據病害情況，錄入橋隧設備大維修計劃，并根據計劃模擬設備的劣化變動情況；⑥對橋隧設備的具體位置實現定位查詢；⑦利用GIS技術繪制橋址平、縱斷面圖及周邊地形圖；⑧建立預測模型，分析當前設備的使用壽命。

2.2新型橋隧設備信息管理系統的構建思路

第一，建立總公司、鐵路局、工務段（橋隧檢測所）、車間及工區的多級管理系統，加強各級管理單位的數據審核制度。由于橋隧工區為最熟悉現場的基層單位，橋隧設備數量及病害變化情況應有橋隧工區負責填報，因此，橋隧工區應作為橋隧設備信息管理系統的一個客戶端，具有通過網絡提報橋隧數據信息（包括橋隧各類信息及病害發展情況等）的權限；橋隧車間作為橋隧工區的上級單位，負責對工區提報的數據信息進行復核，將復核后的數據提報段技術科；段技術科負責將車間上報的數據信息復核匯總，并將數據信息進行分類處理，一方面將數據信息上傳至鐵路局，一方面可將制訂的病害整治計劃及方案等返至車間。

第二，利用圖形、圖像及三維建模技術，增加系統的可視化功能。工區或車間檢查人員可對橋隧的重點部位、重點病害拍照處理，利用手機客戶端將圖像網傳至相關服務器，同時通過系統軟件對圖像進行編輯、分類，連同文字描述一并上報上級單位審核。對于嚴重的橋隧病害，一方面可通過系統建立長期觀測數據，另一方面可根據病害相關數據利用三維建模技術形成病害模型，通過模型模擬分析病害發展過程，對下一步病害整治方案提供理論依據。宏觀方面，根據管內各線的橋隧病害情況，可利用系統軟件按照病害的評定等級進行圖形處理，使不同等級的橋隧病害可直觀的在線路圖上分段顯示，方便決策者對病害嚴重的區段優先考慮。

第三，利用GIS技術繪制橋址平、縱斷面及地形地貌圖。根據橋隧各項技術指標（包括橋梁標高、橋長、孔跨式樣、基礎地質情況、基礎埋深情況、河床斷面情況等）通過系統繪制橋隧平、縱斷面圖，同時根據橋梁河道上下游地形地貌的勘查數據，繪制橋址地形地貌圖，結合水文檢算結果，分析預測橋涵設備的抗洪能力。

第四，利用GPS定位技術確定橋隧設備的周邊環境。通過手持GPS裝置對橋隧設備進行定位，并將GPS數據錄入橋隧設備信息管理系統中，同時利用常規地圖軟件（如百度地圖、谷歌地圖等）將鐵路橋隧在地圖上進行定位處理，方便決策者熟悉設備的周邊環境，一旦發生洪水、地震等自然災害時，可快速確定災害影響范圍，根據周邊環境制訂搶險計劃（包括災害發生地點、搶險材料存放地點、運輸方式、運輸徑路等）。

3　結 語

橋隧設備信息管理系統的構建，是一項工作量大、涉及多專業多學科的系統工程，應本著統籌規劃、分級實施，開放性和規范性相結合，成熟性、先進性與安全性相結合，具有可擴展性的原則建設，為橋隧科學、信息化管理提供技術支持，在系統建設過程中應先急后緩，逐步健全，最終形成一個完善的管理系統。

主要參考文獻

［1］王英杰，秦勇，賈利民，等.鐵路工務管理信息系統現狀分析［J］.鐵路計算機應用，2002（4）.

［2］徐鈴.工務部門網絡信息系統構建分析［J］.鐵路計算機應用，2003（z3）.

［3］沈榕，韓金玉，劉仍奎，等.鐵路工務部門地理信息查詢系統［J］.鐵路計算機應用，2001（8）.

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.12.039

［中圖分類號］F270.7

［文獻標識碼］A

［文章編號］1673-0194（2016）12-0058-02

［收稿日期］2016-05-20