鐵路新線建設工程安全控制信息系統研究與實現分析

陳龍章

（成蘭鐵路有限責任公司， 四川 成都 610000）

鐵路工程是我國基礎的工程設施，同時也是區域間聯系、城鄉之間聯系的主要渠道，對于國民經濟的發展以及交通行業的發展肩負著重要的責任和使命。對鐵路新線工程進行分析，多數情況下其規模較大、覆蓋范圍廣闊、工期較長且成本較高，對鐵路工程線行車施工來說，僅采取傳統信息處理模式無法對大量的數據信息進行有效處理，不利于工程安全管理水平的提高[1]。現如今我們正處于大信息時代，信息技術發展迅速，鐵路新線工程安全信息管理系統也不斷趨于完善，有助于促進工程的發展，提高安全管理水平。基于計算機軟件的工程安全管理信息平臺，能夠實現對數據的實時傳輸與實時共享，保證工程的穩定性。因此對鐵路新線建設工程安全信息管理系統進行深入研究具有重要的現實意義。

1 我國鐵路新線建設工程安全管理的重要性

1.1 是新線建設工程安全管理的需要

鐵路是我國重要的基礎設施，也是推動國民經濟發展的重要工具。現如今我國鐵路應用里程高達10萬公里，大多數繁忙干線均已實現了客貨分線，運輸能力能夠切實滿足國民經濟發展的要求，也能夠滿足廣大人民的出行要求，技術水平已經趨于完善[2]。并且目前我國正處于鐵路建設的高速期，鐵路新線工程越來越多，規模越來越大，但是缺乏有效的安全管理措施則無法確保工程建設的質量，因此安全管理具有重要意義。

鐵路新線建設工程投資大、覆蓋面非常廣、涵蓋的因素繁多、周期較長、設計的專業較多，具有一定的復雜性，因此對施工安全進行管控的難度較大。并且該工程的規模較大、對于安全技術及標準有較高的要求，施工部門與其他部門需要配合的流程繁多。所以在實施安全管理的過程中需要對相關數據進行收集、分析和總結，信息量龐大，管理人員工作難度較高，所以信息處理能力低下不利于提高工程的建設水平。

1.2 是工程信息化建設的需要

信息化對于鐵路新線工程的建設具有重要意義，為了進一步提高建設管理水平和信息化建設水平，我國鐵道部早在 2005年便發布了《關于加快鐵路建設項目管理信息系統建設的通知》，其中明確指出安全管理信息系統是鐵路工程信息化建設的重要組成部分，也是提高安全管理水平的重要工具，要求鐵路局加大信息化建設力度[3]。

信息化建設與鐵路建設的效益和質量息息相關，并且科學合理的安全管控也是工程實施的基礎，對于鐵路的發展具有積極意義。現如今計算機技術發展迅速，得到了各行各業的廣泛應用，并且信息管理系統相關理論區域完善，通過計算機實施安全管理已經成為逼人趨勢。提高工程安全管理信息化水平對于保障工程質量以及施工人員的人身安全具有重要意義。

通過對計算機技術的合理使用有助于實現工程管理信息的共享和傳遞，增強安全管理能力。構建安全管理數據平臺，對相關數據進行全面整合，在這一前提下對工程展開全面的安全管理，也是鐵路工程的必經之路。信息化建設有助于減少風險隱患問題，保證施工的安全性。

2 鐵路新線建設工程安全管理信息化常見問題分析

根據對相關文獻的研究以及新線工程安全管理工作中涉及的各個流程，對鐵路新線建設工程安全管理信息化常見問題進行歸納，主要包括下述幾點。

2.1 一些國外安全管理軟件無法有效應用于國內新線工程安全管理

主要體現在我國新線工程的安全特點與國外工程存在明顯差異，因此在安全管理方法以及信息化需求方面存在明顯差異，因此無法將其有效應用于鐵路新線安全管理過程中。

2.2 安全管理軟件無法對新線工程實施安全閉環管理

目前部分安全管理軟件功能繁多，具備文檔管理以及事故分析統計等功能，但是無法對相關安全問題進行閉環管理，無法對整個工程實現動態安全閉環管理[3]。

2.3 安全管理系統功能單一

目前我國很多鐵路新線工程則使用的安全管理系統功能單一匱乏，因此適用范圍十分局限，收集和分析數據不及時，無法保證安全管理信息在各個部門之間的有效共享和流動。

2.4 安全信息儲存方式和加工方式缺乏規范性

因為一些安全管理部門仍使用文本方式處理信息，統計分析工作則使用計算器處理，這一人工處理方式工作量較大，效率低下，并且極易發生錯誤，管理難度系數較高，數據查詢缺乏有效渠道，不利于決策工作的展開。

2.5 信息流通渠道不流暢

對信息共享展開分析，很多工程安全管理部門仍使用紙質的形式記錄相關數據信息，上下級部門之間展開工作只能通過報表了解安全施工情況，無法全面了解安全情況及工程安全動態[4]。

因此，將現金的信息技術應用于鐵路信念工程安全管理過程中，是管理工作的現代化保障，只有具備這一管理理念，才能構建完整的信息系統，為工程的安全施工提供強力保障，保證工作的質量。

3 鐵路新線建設工程施工安全特點

建筑業對于國民經濟的發展具有重要的作用，但是建筑業水平缺普遍低于工業部門的平均安全水平。鐵路新線建設是建筑業的重要組成部分，下面本文對其施工安全特點展開分析。第一，鐵路新建工程規模龐大，屬于一種人機結合工程。在實際施工環節，施工人員及管理人員都需要通過相關設備和材料實現目標，不僅需要發揮自身的作用，還需要加以配合和聯系，同時工作質量也取決于施工設備、材料的性能和質量。通常情況下，施工人員操作行為不規范或者設備出現故障都是導致事故發生的重要因素。同時施工容易受到外界環境的影響，事故風險較大[5]。第二，鐵路新線工程具有單件性的特點。單件性是同樣的兩個項目，不同項目的風險類型各不相同，同一項目在不同施工環節面臨的風險也各不相同。施工人員在完成某一階段的施工后，需要面對新的工作環境，并且前往下一個區域進行施工，所以項目在不同階段遇到的風險及預防的重心也存在差異。第三，鐵路新線建設工程具有離散性特點。離散性主要指施工人員是施工工作的主要執行者，在生產環節，分散于多個部門，雖然有著明確的規章制度和方案計劃，但是面對實際問題仍需要自主判斷決定。雖然一些施工人員經驗充足，但是尚不適應人機系統，導致不安全行為較多，引發事故問題。第四，鐵路新線工程具有突發性特點。多數情況下工程施工需要在露天環境展開，并且施工活動極易受到環境因素的影響，如地質因素和氣候因素，都會導致事故發生。第五，鐵路新線建設工程的管理難度系數較高。通常情況下，工程需要多方共同參與，管理部門較多，各部門之間的關系較為復雜，因此需要做好協調管理工作，管理難度系數較高[6]。

3 鐵路新線工程安全管理信息系統

通過對鐵路新線安全管理工作的深入研究，以安全數據相關模型在安全管理系統中的應用，有助于進一步提高鐵路新線安全管理水平，提高安全數據信息的使用率，為施工的安全性和穩定性提供強力保障。

3.1 安全管理信息系統的構成

根據鐵路新線工程安全管理信息系統的要求，需要對地理分布系統進行集中管理，所以需要應用GIS（Geographical Information System，地理信息系統）安全管理綜合數據處理平臺。鐵路新線工程施工環節涵蓋的元素較多，主要包括工作人員。材料、施工工藝、方法以及環境等。在這一背景下，施工人員使用相關設備、材料后者施工工藝，便形成了一個空間體系。除此之外，施工安全管理過程中需要施工圖紙、交通情況、消防安保等地理信息，這也是空間數據的基本元素，用于空間的建設。GIS屬于綜合性學科，其目的在于對地理信息的描述、分析以及輸出，屬于一種新型技術系統，將空間數據庫作為主要基礎，為地理研究及決策提供有效服務。其中Web-GIS得到了工程的廣泛應用，指的是以因特網為基礎的地理信息系統，其作用為通過網絡發布信息以及提供相關功能應用，通過該項技術有助于滿足工程管理以及數據查詢等工作的要求[7]。

3.2 安全管理信息系統的構建

對鐵路新線建設工程來說，在構建安全管理信息系統的過程中需要重視地理信息系統的構建。首先需要充分利用多種軟件圖像處理系統，實現工程路面線路平面圖、影像圖以及工程全線地質圖和基礎地圖的有效重合疊加。并且還需要對上述圖形的坐標系進行全面轉換，使其和基礎地圖的坐標系趨于一致。之后需要在平面圖中對相關工程單位進行全面提取，形成具備工點的分布圖[8]。最后則需要將平面圖、影像圖、工程全線地質圖與基礎圖疊加，該過程中便產生了鐵路新線地理相關數據。結合里程對應關系的相關數據，可以將對應里程中的隧道、光電纜線路等相關部門存在的施工安全問題、施工圖等數據進行有效聯系。根據工程屬性得到的相關數據，可以將單位部門的數據作為工程圖上圖元屬性。其中能夠當作圖元數據屬性的主要包括工程基本情況（長度、中心里程、標段信息等）以及可以體現工程整體情況的相關動態參數，主要為工程安全評分等。對鐵路新線建設環節中的相關錄像信息、開工報告、技術交底以及照片等信息無法作當作圖元基礎數據，需要使其和工程圖元建立有效的聯系，這樣安全管理工作人員才可以通過工程圖元搜索相關數據。在配置信息工程安全管理信息系統的地圖時，配置的內容主要包括圖層顏色、范圍以及順序等的疊加，這樣才能夠提高地圖的準確性和形象性，體現工程安全信息。最后則需要重視Web-GIS的合理應用，將通過GIS平臺配置好的地圖呈現在互聯網網頁中，將地圖應用于安全管理信息系統中，為安全管理工作人員進行搜索和閱覽數據提供便利，并為其提供必需的工作依據，如圖紙、錄像、照片等，為工程建設的順利進行夯實基礎。

3.3 安全管理信息系統平臺數據的有效整合

對鐵路新線工程安全管理系統Web-GIS平臺數據整合問題進行分析，其需要整合的數據較多，主要為全國鐵路基礎背景圖、鐵路沿線數字柵格影像圖、衛星遙感影像以及施工進度圖紙等。其中有關的信息主要包括以下幾種。第一，工程信息與地理信息的全面整合。首先需要合理使用地圖上的圖元，主要為線路類型、車站、橋梁、隧道等圖層，將其和管理相關信息進行有效聯系。通過這一方法，將工程建設相關信息與地圖進行有效連接，進而可以通過地圖有效體現相關工程數據[9]。第二，實現圖紙信息與地理信息的全面融合。通過對Web-GIS技術的充分利用，可以實現多個形式的設計圖和施工圖，例如pdf格式、dwf格式以及dwg格式等，將多種格式的設計圖紙進行有效整合，涵蓋的專業主要為橋梁專業、房建專業、電力專業、隧道專業等。第三，實現事故點和地理信息的有效融合。使用里程以及單位工程實現事故點和空間信息的有效連接，安全管理工作人員僅通過地圖便可以查閱事故點的圖片信息、錄像信息以及其他相關信息。第四，實現安全管理輔助信息和地理信息的有效融合。安全管理工作人員可以對平臺中的輔助信息圖層加以應用，在安全信息管理系統中添加關于各級道路、交通信息、居民點以及消防安保等信息，通過網絡可以查詢[10]。第六，實現安全管理信息和進度控制的有效聯系。結合施工單位施工信息與進度相聯系，可以通過進度形象展示了解完成施工的案件信息，確保安全管理信息具有可視化的特點。

4 鐵路新線工程安全管理信息系統的需求及目標

4.1 需求

首先需要具備安全信息管理功能。將安全數據輸入到系統中，需要系統具備存儲、分類、修改、搜索、查詢及處理等多項功能，為管理人員進行決策提供可靠參考。其次需要具備信息共享功能。新線工程單位繁多，主要為建設部門、施工部門及監理部門等，均需要及時了解安全情況，所以系統需要具備統一規劃的功能，通過數據庫技術實現數據的共享，同時保證數據傳輸和共享的安全性[11]。最后還需要具備文檔管理功能。在日常安全管理工作過程中會形成大量的文本數據和資料，需要對其進行有效保存，因此文檔管理功能十分重要。

4.2 目標

該系統的主要目標為實現對安全問題的閉環管理，安全檢查數據是安全管理的主要數據，是工作開展的基礎，通過對安全問題閉環管理有助于減少安全風險問題。除此之外還需要保證施工部門、監理部門安全管理評分等分析功能，實施績效評分有助于評估安全管理工作質量的優劣，提高工作人員的工作主動性和積極性，根據對日常安全檢查及事故問題的分析，形成評分比較，并且建立相應的獎懲機制，相關工作人員可以通過數據分析得知導致評分低下的具體原因，并采取有效的解決措施[12]。

5 結語

綜上所述，現如今我國鐵路建設工程數量繁多，規模越來越大，因此應用安全信息管理系統具有重要的意義，有助于優化鐵路建設，提高安全管理工作的質量效率，保障整體工程的安全和質量。