論文|鐵路局集團(tuán)公司建設(shè)項(xiàng)目數(shù)智化管理及實(shí)踐
注:本文為期刊公眾號(hào)簡(jiǎn)版,完整版已發(fā)群內(nèi)自取。
單紅日,中國(guó)鐵路濟(jì)南局集團(tuán)有限公司

隨著鐵路建設(shè)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,信息化已成為鐵路建設(shè)管理的重要途徑之一。當(dāng)前,鐵路建設(shè)管理和工程建造內(nèi)涵不斷豐富、要求持續(xù)提高。“云大物移智鏈邊”技術(shù)推陳出新,理念及實(shí)踐日趨完善。針對(duì)鐵路局集團(tuán)公司建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)智化需求,以“數(shù)字化”和“智能化”為指導(dǎo)思想,基于鐵路建設(shè)精細(xì)化數(shù)據(jù)分類,融合新一代信息技術(shù),依托鐵路建設(shè)智能管控平臺(tái)及鐵路營(yíng)業(yè)線施工BIM輔助,開展技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)鐵路建設(shè)全生命周期管理和智能化管理。整合建設(shè)信息資源,規(guī)范形成數(shù)據(jù)資產(chǎn),強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全,全面提升鐵路局集團(tuán)公司建設(shè)項(xiàng)目管理水平,進(jìn)而賦能鐵路建設(shè)管理高質(zhì)量發(fā)展。
引言
對(duì)于鐵路建設(shè)項(xiàng)目的智能化管理研究,德國(guó)、法國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家起步較早,鐵路工程智能化建造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用較為充分和廣泛。自20世紀(jì)80年代起,歐洲鐵路大力發(fā)展數(shù)字化建設(shè),進(jìn)一步提升了鐵路運(yùn)營(yíng)安全和運(yùn)輸效率;1996年,日本新干線全線覆蓋COSMOS系統(tǒng),逐步增加運(yùn)輸計(jì)劃、維修作業(yè)管理等功能;2015年,法國(guó)國(guó)家鐵路公司提出“數(shù)字化法鐵”戰(zhàn)略,研究創(chuàng)新智能鐵路,促進(jìn)鐵路工程建設(shè)數(shù)字化、智能化發(fā)展;2016年,德國(guó)提出“鐵路數(shù)字化”戰(zhàn)略,構(gòu)建智能化運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),形成以客戶為中心的服務(wù)體系。
我國(guó)鐵路建設(shè)信息化同樣發(fā)展迅速。2005年,原鐵道部成立鐵路建設(shè)項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)項(xiàng)目工作組,確定信息化試點(diǎn)單位,標(biāo)志著以鐵路建設(shè)項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)為代表的鐵路建設(shè)管理信息化工作正式啟動(dòng)。自2013年起,我國(guó)鐵路大力推進(jìn)以BIM為核心的鐵路工程建設(shè)信息化發(fā)展。其中,鐵路工程管理平臺(tái)以標(biāo)準(zhǔn)化管理為依托,以鐵路工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)全生命周期管理為目標(biāo),以建設(shè)項(xiàng)目為載體,形成“一門戶、三平臺(tái)、四維度”的搭建模式,構(gòu)建了以工程調(diào)度系統(tǒng)為核心、以電子施工日志為數(shù)據(jù)采集手段、以施工組織管理為主線的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度管控信息化支撐體系;構(gòu)建了應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維、“工業(yè)?4.0”理念,對(duì)施工機(jī)械、試驗(yàn)測(cè)量設(shè)備等進(jìn)行信息化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管控;構(gòu)建了以源頭控制、過程管理為重點(diǎn)的質(zhì)量安全管控信息化支撐體系。鐵路工程管理平臺(tái)有力地支撐了鐵路工程建設(shè)全過程調(diào)度指揮、施工組織,以及質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控、預(yù)警與分析等。
緊跟我國(guó)“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施,我國(guó)企業(yè)參與的海外鐵路建設(shè)項(xiàng)目在規(guī)模和體量上日益增大,利用信息化手段有效提升海外鐵路項(xiàng)目管控水平,成為國(guó)際工程行業(yè)的重要管理抓手?;诙嗄J疥P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(MRDBS),建立綜合性的建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng),覆蓋項(xiàng)目全生命周期,高效協(xié)助項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度、合同成本、質(zhì)量安全等建設(shè)管理,并與設(shè)計(jì)、施工等單位信息協(xié)同共享,服務(wù)于參與項(xiàng)目建設(shè)的所有組織和人員,形成統(tǒng)一的項(xiàng)目信息管理和溝通平臺(tái)。
隨著鐵路建設(shè)管理理念創(chuàng)新、信息技術(shù)的迭代更新,為新一代信息技術(shù)全面賦能鐵路建設(shè)管理帶來了新的機(jī)遇與更高的起點(diǎn)。通過三個(gè)“融合”,即先進(jìn)建設(shè)管理理念與新一代信息技術(shù)相融合,新一代信息技術(shù)與智能工裝設(shè)備相融合,信息化與機(jī)械化、工廠化、專業(yè)化相融合,助推鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)鐵路建設(shè)項(xiàng)目數(shù)智化管理,推進(jìn)鐵路建設(shè)治理體系和治理能力現(xiàn)代化,推動(dòng)鐵路建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展。
一、數(shù)智化需求
1.工程特點(diǎn)需求
隨著鐵路建設(shè)項(xiàng)目的復(fù)雜程度和工程體量不斷增加,建設(shè)管理和施工現(xiàn)場(chǎng)管控內(nèi)容越來越多,管理難度與技術(shù)要求日益提高,亟需一個(gè)智慧“大腦”統(tǒng)籌建設(shè)管理,改變?cè)趥鹘y(tǒng)管理模式下,建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、咨詢等各參建單位,以及建設(shè)環(huán)節(jié)之間存在的信息壁壘和數(shù)據(jù)孤島。通過打造新模式下的數(shù)據(jù)鏈條,對(duì)工程建設(shè)數(shù)據(jù)在整個(gè)鐵路建設(shè)項(xiàng)目生命周期進(jìn)行管理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與閉環(huán)管理,為鐵路運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供數(shù)據(jù)資源支撐。
2.項(xiàng)目管理需求
(1)鐵路局集團(tuán)公司管理的建設(shè)項(xiàng)目主要包括基本建設(shè)項(xiàng)目、技術(shù)改造項(xiàng)目、涉鐵工程項(xiàng)目等。目前,基本建設(shè)項(xiàng)目已廣泛使用中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱國(guó)鐵集團(tuán))的工程管理平臺(tái),對(duì)于鐵路建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量、安全、工期、投資、環(huán)保等方面的管控發(fā)揮了重要作用。相對(duì)于基本建設(shè)項(xiàng)目信息化的成熟與廣泛應(yīng)用,鐵路局集團(tuán)公司管理的技術(shù)改造項(xiàng)目,在信息化應(yīng)用的廣度、深度上尚顯不足,主要原因是缺少統(tǒng)一的、技術(shù)水平較高的信息化管理平臺(tái);另外,鐵路局集團(tuán)公司在基本建設(shè)項(xiàng)目信息化應(yīng)用上,有建設(shè)管理個(gè)性化設(shè)置需求,以填補(bǔ)自身層級(jí)信息化管理空白,全面加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目管理。
(2)鐵路局集團(tuán)公司管理的建設(shè)項(xiàng)目存在大量營(yíng)業(yè)線、鄰近營(yíng)業(yè)線施工,具有安全風(fēng)險(xiǎn)高、技術(shù)難度大的特點(diǎn)。不斷探索BIM等現(xiàn)代信息技術(shù)在營(yíng)業(yè)線施工中的應(yīng)用解決方案,以發(fā)揮其在鐵路工程建設(shè)管理中的應(yīng)用價(jià)值。
3.創(chuàng)新發(fā)展需求
依據(jù) 《“十四五”鐵路網(wǎng)絡(luò)安全和信息化規(guī)劃》(鐵科信〔2022〕16號(hào))要求,深入開展科技攻關(guān)與技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)揮信息化手段在工程建設(shè)中的重要作用。堅(jiān)持以建設(shè)項(xiàng)目為依托,“產(chǎn)學(xué)研用”深度協(xié)同,建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等參建各方廣泛參與,打造創(chuàng)新鏈,推動(dòng)信息化技術(shù)與工程建造技術(shù)深度融合,為推動(dòng)鐵路建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展提供有力技術(shù)支撐。
二、數(shù)智化管理
1.鐵路建設(shè)智能管控平臺(tái)
圍繞鐵路局集團(tuán)公司鐵路建設(shè)管理工作需要,面向鐵路局集團(tuán)公司建設(shè)系統(tǒng)管理的基本建設(shè)、技術(shù)改造、涉鐵工程等建設(shè)項(xiàng)目,對(duì)接鐵路工程管理平臺(tái),深化、創(chuàng)新、整合在用鐵路建設(shè)相關(guān)信息系統(tǒng)功能,以施組管理為主線,建立鐵路局集團(tuán)公司鐵路建設(shè)智能管控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)鐵路局集團(tuán)公司、各工程建設(shè)指揮部、各施工和監(jiān)理等參建單位,共享、共用一個(gè)平臺(tái)應(yīng)用。鐵路建設(shè)智能管控平臺(tái)功能架構(gòu)見圖1。

①基礎(chǔ)管理類
(1)基礎(chǔ)信息模塊。建設(shè)項(xiàng)目基本信息、人員組織機(jī)構(gòu)管理(含權(quán)限管理)等。
(2)實(shí)景化培訓(xùn)模塊。將鐵路局集團(tuán)公司建設(shè)項(xiàng)目營(yíng)業(yè)線施工安全實(shí)景化培訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行升級(jí),由單機(jī)版升級(jí)成智能管控平臺(tái)組成模塊。優(yōu)化完善實(shí)景化施工防護(hù)、駐站登銷記、實(shí)景施工案例等子模塊內(nèi)容;實(shí)現(xiàn)在線報(bào)名、學(xué)員管理、電子證書、成績(jī)查詢等線上功能;推廣應(yīng)用實(shí)景化培訓(xùn)成果,提高培訓(xùn)質(zhì)效;及時(shí)掌握培訓(xùn)需求,減少工學(xué)矛盾,為日常培訓(xùn)等線上培訓(xùn)做好功能儲(chǔ)備。
(3)規(guī)章制度模塊。實(shí)現(xiàn)建設(shè)相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章、規(guī)范性文件管理和查詢功能。
(4)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)模塊。實(shí)現(xiàn)建設(shè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等管理和查詢功能。
(5)招投標(biāo)信息統(tǒng)計(jì)模塊。鐵路局集團(tuán)公司招標(biāo)項(xiàng)目基本信息,建設(shè)項(xiàng)目招標(biāo)人、招標(biāo)計(jì)劃提報(bào)及復(fù)、招標(biāo)公告發(fā)布時(shí)間、開標(biāo)時(shí)間、中標(biāo)結(jié)果及備案情況等招標(biāo)相關(guān)信息管理。
(6)廉政風(fēng)險(xiǎn)防控管理模塊。落實(shí)國(guó)鐵集團(tuán)、鐵路局集團(tuán)公司的鐵路建設(shè)廉政風(fēng)險(xiǎn)防控規(guī)定,將廉政風(fēng)險(xiǎn)重點(diǎn)內(nèi)容工作流程實(shí)行信息化管理,嚴(yán)格流程管理,適時(shí)監(jiān)測(cè)并反饋各關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵崗位的權(quán)力運(yùn)行和風(fēng)險(xiǎn)防控信息,為持續(xù)防控和糾偏提供依據(jù)。
(7)建設(shè)管理動(dòng)態(tài)信息庫(kù)模塊。按照鐵路建設(shè)管理日常管理、專項(xiàng)工作要求,動(dòng)態(tài)錄入、跟蹤相關(guān)信息處置和閉環(huán)情況,以及對(duì)應(yīng)長(zhǎng)效措施建立情況。深化管理工作成效,遏制慣性問題產(chǎn)生,全面提高工作質(zhì)效。
②過程控制類
(1)風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)時(shí)段盯控計(jì)劃管理模塊。按照盯控層級(jí)提報(bào)、審批、公布風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)計(jì)劃;在低、中、高度風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)時(shí)段,由各層級(jí)管控責(zé)任人到崗、拍照、打卡、簽到,全過程管控現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
(2)周、月安全風(fēng)險(xiǎn)信息管理模塊。包含周、月安全風(fēng)險(xiǎn)信息管理2個(gè)子模塊。對(duì)周、月風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、研判;制定風(fēng)險(xiǎn)管控措施,確定風(fēng)險(xiǎn)管控責(zé)任人和部門;按照低、中、高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),逐級(jí)進(jìn)行審批發(fā)布,形成周、月風(fēng)險(xiǎn)研判信息。
(3)安全質(zhì)量問題和隱患庫(kù)管理模塊。包含安全質(zhì)量問題庫(kù)管理和安全質(zhì)量隱患庫(kù)管理2個(gè)子模塊。安全質(zhì)量問題庫(kù)主要是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上發(fā)書及發(fā)書管理功能,問題整改銷號(hào)功能,并對(duì)問題整改銷號(hào)情況進(jìn)行監(jiān)督;安全質(zhì)量隱患庫(kù)主要是分時(shí)段形成月度、季度、年度安全質(zhì)量隱患庫(kù),動(dòng)態(tài)更新、檢索隱患問題銷號(hào)情況。
(4)提前介入問題管理模塊。以提前介入問題庫(kù)表格填寫為主要模塊開發(fā)軟件,實(shí)現(xiàn)檢查時(shí)間、問題類別、問題等級(jí)、問題地點(diǎn)、病害類型、問題描述、問題提出依據(jù)、建議方案、影像文件、檢查人、整改負(fù)責(zé)人、銷號(hào)人以及銷號(hào)時(shí)間等內(nèi)容的編輯、修改、篩選及統(tǒng)計(jì)分析功能。
③現(xiàn)場(chǎng)管理類
(1)第三方監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接入模塊。采取技術(shù)手段,分類推動(dòng)第三方監(jiān)測(cè)單位相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接入平臺(tái)。
(2)“橋梁一體化智能管控平臺(tái)”模塊。包含連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿系統(tǒng)、大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、鐵路樁基隱蔽工程影像系統(tǒng)、高支模智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),四大系統(tǒng)在一體化智慧看板中展現(xiàn),使系統(tǒng)更直觀、操作更簡(jiǎn)便,可連接系統(tǒng)與系統(tǒng)的相關(guān)項(xiàng),做到施工項(xiàng)目看板的統(tǒng)一管理與監(jiān)控,為提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本、科學(xué)管理提供更強(qiáng)大支持。
(3)遠(yuǎn)程可視化視頻監(jiān)控模塊。實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控,便于隨時(shí)掌握工地施工進(jìn)度,遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作過程,遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)人身與施工安全;通過4G/5G、Wi-Fi等接入方式,將視頻信號(hào)傳輸至施工現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng),以便集中監(jiān)控管理,提升了工程安全文明施工管理水平,為工程高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的完成提供了先進(jìn)科技手段和強(qiáng)有力技術(shù)保障。
④項(xiàng)目管理類
(1)項(xiàng)目協(xié)同辦公模塊。包括通知發(fā)布、項(xiàng)目信息報(bào)告、周工作計(jì)劃安排等內(nèi)容。及時(shí)發(fā)布內(nèi)容接收通知,方便及時(shí)接收和查看。
(2)標(biāo)準(zhǔn)化管控模塊。通過流程化管理,結(jié)合程實(shí)際,逐步、逐項(xiàng)推進(jìn)工程前期等各項(xiàng)手續(xù)辦理、存檔。
(3)施工方案網(wǎng)上預(yù)審模塊。施工方案提報(bào)、審核,報(bào)各審查主管部門進(jìn)行網(wǎng)上預(yù)審。各部門對(duì)施工方案提出修改意見后,對(duì)方案進(jìn)行修改;存儲(chǔ)管理過程資料和紀(jì)要等。
(4)施工計(jì)劃網(wǎng)上會(huì)簽?zāi)K。月度施工計(jì)劃提報(bào)、審核、設(shè)備管理單位會(huì)簽程序。通過網(wǎng)上會(huì)簽,提升工作質(zhì)量和效率,避免提報(bào)計(jì)劃延誤等情況發(fā)生。
(5)施工專業(yè)分包(勞務(wù)分包)管理模塊。按照鐵路局集團(tuán)公司施工專業(yè)分包管理辦法,自施工分包提報(bào)發(fā)起、逐級(jí)審批、備案歸檔、統(tǒng)計(jì)分析等進(jìn)行全過程流程化管控;強(qiáng)化建設(shè)管理重點(diǎn)環(huán)節(jié),杜絕管理、廉政風(fēng)險(xiǎn)。
(6)主要進(jìn)場(chǎng)資源管理模塊。包含大型機(jī)械設(shè)備管理子模塊和主要進(jìn)場(chǎng)人員子模塊。大型機(jī)械設(shè)備管理子模塊為大型機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)和施工時(shí)間進(jìn)行掛接,統(tǒng)計(jì)、管理大型機(jī)械設(shè)備的施工地點(diǎn)和施工時(shí)間;主要進(jìn)場(chǎng)人員子模塊為項(xiàng)目主要管理人員進(jìn)場(chǎng)履職相關(guān)管理功能。
(7)投資控制管控模塊。包含變更設(shè)計(jì)、驗(yàn)工計(jì)價(jià)等子模塊,并與進(jìn)度、驗(yàn)收模塊相關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目整體投資控制管理。
(8)建設(shè)物資管理模塊。通過對(duì)建設(shè)物資全流程管理,對(duì)物資的數(shù)量、合同、采購(gòu)計(jì)劃申報(bào)、變更、審批進(jìn)行管理;物資材料的進(jìn)場(chǎng)、出場(chǎng)、檢驗(yàn)管理,并能提示物資剩余數(shù)量和物資質(zhì)保期;物料追蹤、物資大數(shù)據(jù)管理。
2.BIM輔助應(yīng)用
在營(yíng)業(yè)線和鄰近營(yíng)業(yè)線施工中,應(yīng)用BIM技術(shù)輔助施工,實(shí)現(xiàn)提升安全管控水平、提高施工質(zhì)量效率、輔助建設(shè)管理的目標(biāo),并為后續(xù)工程驗(yàn)收、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、技術(shù)改造等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(1)實(shí)景模型與BIM模型結(jié)合。針對(duì)營(yíng)業(yè)線和鄰近營(yíng)業(yè)線施工作業(yè)對(duì)建筑位置關(guān)系及標(biāo)高要求精度高等特點(diǎn),采用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù),將實(shí)景模型與BIM模型結(jié)合(見圖2),優(yōu)化空間位置關(guān)系,輔助精準(zhǔn)測(cè)量、精準(zhǔn)定位,滿足鐵路限界要求。

(2)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與BIM模型集成。應(yīng)用三維激光掃描采集營(yíng)業(yè)線施工重點(diǎn)區(qū)域信息(見圖3),集成點(diǎn)云數(shù)據(jù)與BIM模型,校核工程空間位置關(guān)系,高效、完整地記錄施工現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜情況,為施工提供數(shù)據(jù)參考,提高施工精度,避免施工誤差。

(3)大型機(jī)械與BIM模型集成。大型機(jī)械設(shè)備定點(diǎn)管理,將機(jī)械設(shè)備實(shí)時(shí)位置在BIM模型中進(jìn)行三維展示(見圖4),時(shí)刻掌控施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備位置及使用狀態(tài),提高營(yíng)業(yè)線和鄰近營(yíng)業(yè)線施工作業(yè)管控能力,確保施工安全同時(shí),提高了機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用效率。

(4)營(yíng)業(yè)線施工虛擬仿真與現(xiàn)實(shí)結(jié)合。采用BIM與無人機(jī)實(shí)景拍攝相結(jié)合的方式,通過BIM構(gòu)建虛擬場(chǎng)景,進(jìn)行營(yíng)業(yè)線施工過程實(shí)時(shí)虛擬仿真,提升施工組織和安全質(zhì)量管理能力,確保營(yíng)業(yè)線施工安全。
三、應(yīng)用實(shí)踐
1.鐵路橋梁一體化智能管控平臺(tái)
鐵路橋梁一體化智能管控平臺(tái)主要包含鐵路連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿系統(tǒng)、鐵路橋梁大體積混凝土溫度測(cè)控系統(tǒng)、鐵路橋梁高支模智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。鐵路橋梁一體化智能管控平臺(tái)主界面見圖5。

(1)鐵路連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿系統(tǒng)。融合北斗、GPS、“BIM+GIS”技術(shù),準(zhǔn)確定位智能裝備生產(chǎn)位置,精準(zhǔn)控制張拉壓漿施工過程。將張拉壓漿過程數(shù)據(jù)與模型數(shù)模聯(lián)動(dòng),形象地展示實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、預(yù)警成果;系統(tǒng)、有效地減少施工人員和機(jī)具投入,“點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)”即可輕松驅(qū)動(dòng)“百噸巨頂”,實(shí)現(xiàn)少人化智能施工,更好地保證了施工質(zhì)量和效率。
(2)鐵路橋梁大體積混凝土溫度測(cè)控系統(tǒng)。采用遠(yuǎn)程本地模糊PID自動(dòng)化雙控技術(shù)與三維建模技術(shù),深度機(jī)器學(xué)習(xí),全方位展示混凝土溫度測(cè)控效果,實(shí)現(xiàn)對(duì)大體積混凝土溫度的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、控制及預(yù)警;通過“智慧大腦”助力施工養(yǎng)護(hù)精細(xì)化,實(shí)現(xiàn)無人化、少人化智能施工,有效地提高橋梁關(guān)鍵部位質(zhì)量管控水平。
(3)鐵路橋梁高支模智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù),通過邊緣感知各類高精度傳感器產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),應(yīng)用云計(jì)算對(duì)過程大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)高支模支撐系統(tǒng)的沉降、變形的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及超限預(yù)警、危險(xiǎn)報(bào)警、趨勢(shì)預(yù)警;采用三維建模技術(shù)融合有限元,全方位、實(shí)時(shí)展示高支模系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)成果(見圖6);實(shí)現(xiàn)云端“千里眼”全方位監(jiān)測(cè),全面掌控高支模支撐系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài),確保鐵路橋梁工程建設(shè)過程施工安全和施工人員的人身安全。

2.鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全實(shí)景化培訓(xùn)
針對(duì)確保營(yíng)業(yè)線施工安全的重大需求,以提升營(yíng)業(yè)線施工安全培訓(xùn)質(zhì)量和效率,全面提高施工人員安全業(yè)務(wù)素質(zhì)為研究?jī)?nèi)容,首次在營(yíng)業(yè)線施工安全培訓(xùn)中,提出并創(chuàng)新研究實(shí)景化培訓(xùn)模式。通過虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的實(shí)景化途徑,將理論知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合融為一體,構(gòu)建了營(yíng)業(yè)線施工安全實(shí)景化教學(xué)體系。該培訓(xùn)全面提高了營(yíng)業(yè)線施工人員在現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)、駐站登銷記等涉及行車、施工和人身安全關(guān)鍵工作中的安全業(yè)務(wù)素質(zhì),切實(shí)增強(qiáng)了營(yíng)業(yè)線施工安全管控能力;通過BIM、VR、3D等信息技術(shù)創(chuàng)新性應(yīng)用,形成實(shí)景培訓(xùn)場(chǎng)地設(shè)置方案;建立三站兩區(qū)間三維模型,搭建開發(fā)了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的鐵路建設(shè)項(xiàng)目營(yíng)業(yè)線施工安全實(shí)景化培訓(xùn)平臺(tái)。
全面承載營(yíng)業(yè)線施工安全實(shí)景化培訓(xùn)需要,實(shí)現(xiàn)課堂即現(xiàn)場(chǎng)。該項(xiàng)目成果應(yīng)用后,一次性培訓(xùn)通過率同比、環(huán)比均有大幅度提高,學(xué)員學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)效果大幅提升。該項(xiàng)目已在中國(guó)鐵路濟(jì)南局集團(tuán)有限公司鐵路建設(shè)項(xiàng)目營(yíng)業(yè)線施工安全培訓(xùn)中推廣應(yīng)用。
3.站房改造
利用三維激光掃描儀,對(duì)站房現(xiàn)場(chǎng)施工完成的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體掃描,形成三維點(diǎn)云模型 (見圖7),并與設(shè)計(jì)模型相對(duì)比,檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)具體變形情況,出具鋼結(jié)構(gòu)變形報(bào)告,超出規(guī)范要求的位置立即進(jìn)行整改。

利用Revit創(chuàng)建設(shè)備及管線模型,并對(duì)模型進(jìn)行二次深化。將預(yù)制加工數(shù)據(jù)及材料清單發(fā)送至數(shù)字化加工基地,預(yù)制化加工后,在預(yù)制化構(gòu)件上張貼二維碼,并將預(yù)制化加工構(gòu)件及材料清單運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng);掃碼驗(yàn)收后,錄入物資管理軟件,實(shí)現(xiàn)樓層管道裝配式施工以及裝配式機(jī)房建造。
4.遠(yuǎn)程可視化視頻監(jiān)控
在重點(diǎn)作業(yè)部位安裝視頻監(jiān)控設(shè)備,對(duì)設(shè)備狀態(tài)、施工人員行為、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控,并接入工程建設(shè)指揮部、建設(shè)部、安監(jiān)室等單位部門;納入制度管理,及時(shí)規(guī)范查看施工現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài),加大建設(shè)過程管控力度,確保鐵路建設(shè)安全和質(zhì)量穩(wěn)定可控。
四、總結(jié)
針對(duì)鐵路局集團(tuán)公司建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)智化需求,創(chuàng)新鐵路建設(shè)管理理念,深度融合以BIM技術(shù)為核心的新一代信息技術(shù)與工程建造技術(shù)。以信息化手段為支撐,加大信息化技術(shù)在鐵路工程建設(shè)中的體系性創(chuàng)新和全面推廣應(yīng)用。在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、管控制度、技術(shù)方案的支撐下,通過建設(shè)一體化智能管控平臺(tái)和鐵路營(yíng)業(yè)線施工BIM輔助,承載鐵路工程建設(shè)管理全生命周期信息,建立以信息流為主體的建設(shè)項(xiàng)目數(shù)智化管理框架,實(shí)現(xiàn)對(duì)行為管理、過程管理、現(xiàn)場(chǎng)管理、項(xiàng)目管理、施工輔助管理等方面的全方位綜合管理;實(shí)現(xiàn)數(shù)智融合,將業(yè)務(wù)管理、數(shù)據(jù)管理、技術(shù)管理進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,以智能建造賦能鐵路建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展。
來源:鐵路BIM聯(lián)盟(微信公眾號(hào))