◎ 中國(guó)中鐵深圳地鐵5號(hào)線BT指揮部 張育雨

1 引 言

深圳地鐵5號(hào)線西起前海灣，東止黃貝嶺，全長(zhǎng)40.001km，設(shè)有車站27座、車輛段與停車場(chǎng)各1個(gè)、大型綜合換乘樞紐3個(gè)，總投資約200.6億元，項(xiàng)目采用創(chuàng)新BT（投融資—設(shè)計(jì)施工總承包—回報(bào)）模式建設(shè)，深圳地鐵公司為BT項(xiàng)目發(fā)起方，中國(guó)中鐵股份公司為BT項(xiàng)目承包方。該項(xiàng)目線路長(zhǎng)、工程規(guī)模大、工期緊、接口多，特別是在邊設(shè)計(jì)、邊施工的情況下，對(duì)工程建設(shè)全方位、全過程的項(xiàng)目管理提出了更高要求。筆者通過在深圳地鐵5號(hào)線信息化建設(shè)的實(shí)踐拋磚引玉，以供地鐵工程信息化建設(shè)的同仁參考。

2 深圳地鐵5號(hào)線信息化規(guī)劃與建設(shè)

5號(hào)線信息化建設(shè)規(guī)劃目標(biāo)：通過統(tǒng)一信息資源和統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施通信-網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件三大工程，開發(fā)為業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等各方服務(wù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、投資控制和安全控制的網(wǎng)絡(luò)化、集成化、數(shù)字化和可視化的大型工程信息管理系統(tǒng)。

5號(hào)線信息化建設(shè)主要內(nèi)容：一是穩(wěn)定暢通的網(wǎng)絡(luò)與通信平臺(tái)；二是安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)；三是施工監(jiān)控與視頻會(huì)議系統(tǒng)；四是工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)。

圖1 網(wǎng)絡(luò)與通信平臺(tái)

2.1 網(wǎng)絡(luò)與通信平臺(tái)

為了在地鐵5號(hào)線更好地實(shí)施和推進(jìn)信息化建設(shè)，全線統(tǒng)一建立網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，各參建單位2M internet專線接入，組成中鐵內(nèi)部大的城域網(wǎng)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)由各工點(diǎn)2M SDH專線直接連接至地鐵公司監(jiān)控中心。通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)與通信平臺(tái)布署，采用競(jìng)標(biāo)方式選擇通信運(yùn)營(yíng)商，既保障了5號(hào)線信息化平臺(tái)的快速搭建及各信息系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，又使通信與網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用獲得最大集團(tuán)優(yōu)惠，全線網(wǎng)絡(luò)及通信費(fèi)用節(jié)約近千萬元，這也是統(tǒng)一布署信息化的優(yōu)勢(shì)。

2.2 安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)

安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)是結(jié)合深圳地鐵5號(hào)線建設(shè)特點(diǎn)及深圳地區(qū)地質(zhì)情況，依據(jù)科學(xué)的系統(tǒng)的巖土分析理論和各類豐富數(shù)據(jù)支持開發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)分析平臺(tái)，通過完整的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、上報(bào)、監(jiān)管、應(yīng)急、防范等措施的安全體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)資料、地質(zhì)資料、二維GIS、三維施工仿真及數(shù)值分析、施工信息等各類信息在線綜合分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警預(yù)報(bào)、應(yīng)急預(yù)案和快速反饋。

系統(tǒng)根據(jù)5號(hào)線各標(biāo)段地質(zhì)復(fù)雜程度、施工難度、初勘資料、地面建筑物等綜合因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理的工點(diǎn)18個(gè)，施工工法及附屬結(jié)構(gòu)數(shù)量分別為：6個(gè)明挖基坑、1個(gè)蓋挖基坑、4個(gè)盾構(gòu)區(qū)間、9個(gè)礦山法區(qū)間、36個(gè)出入口及9個(gè)風(fēng)亭。

由于解析求解的需要,本文的地形多采用了較規(guī)則的幾何形狀,此外還假設(shè)氣流沿地形縱切面運(yùn)動(dòng);以及略去科氏力和濕度場(chǎng)的影響(前者表明本文僅適合中尺度運(yùn)動(dòng),后者表明本文不適合有降水情況),以上這些假定與實(shí)際大氣多少存在某些差異。不過本文的結(jié)論仍然大體符合實(shí)際情況,可供研究地形對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)影響的學(xué)者參考,對(duì)航空氣象保障人員也有所幫助。

系統(tǒng)主要功能：

▲ 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與分析功能

▲ 預(yù)警預(yù)報(bào)與應(yīng)急預(yù)案功能

▲ 安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與專家會(huì)商功能

▲ 監(jiān)測(cè)信息報(bào)表統(tǒng)計(jì)、圖形顯示、查詢輸出功能

▲ 風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別與資源庫管理功能

▲ 二維地理信息和三維仿真演示功能

安全風(fēng)險(xiǎn)控制體系：

2.3 施工監(jiān)控與視頻會(huì)議系統(tǒng)

系統(tǒng)是一套基于IP網(wǎng)絡(luò)的分布式遠(yuǎn)程視頻指揮調(diào)度控制平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控地鐵沿線建設(shè)進(jìn)度和施工情況，使各監(jiān)管方能實(shí)時(shí)掌握和分析施工狀態(tài)，同時(shí)建立各參與方的專家診斷視頻系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一指揮、集中控制”，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)整改。

圖2 安全風(fēng)險(xiǎn)控制體系

系統(tǒng)監(jiān)控工點(diǎn)11個(gè)，分別2M SDH專線接入，共32路施工圖像，地鐵公司通過內(nèi)網(wǎng)訪問，各施工單位及外部用戶通過10M外網(wǎng)專線訪問，運(yùn)行圖像質(zhì)量清晰、網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定可靠。

2.4 工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)采用先進(jìn)的J2EE企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的項(xiàng)目管理理念，對(duì)深圳地鐵5號(hào)線項(xiàng)目建設(shè)全過程、全方位的的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與整理、存儲(chǔ)與查詢、分析與決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵項(xiàng)目參與各方的協(xié)同工作與信息共享，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化及信息資源統(tǒng)一管理。系統(tǒng)包括進(jìn)度計(jì)劃管理、投資計(jì)劃管理、質(zhì)量控制管理、安全控制管理與工程資料管理等功能模塊。特別是工程資料模塊，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上電子簽字流轉(zhuǎn)，平安卡人員數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集。

系統(tǒng)結(jié)合深圳地鐵管理特點(diǎn)，通過前期調(diào)研、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試、培訓(xùn)等各項(xiàng)工作，經(jīng)過多次完善，系統(tǒng)各模塊運(yùn)行良好，基本實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上填報(bào)與審批、工程項(xiàng)目全數(shù)字化管理。

3 深圳地鐵5號(hào)線信息化實(shí)施與效果

3.1 組織機(jī)構(gòu)及制度建設(shè)

深圳地鐵5號(hào)線信息化建設(shè)從策劃開始，就受到深圳市政府、地鐵公司、中鐵南方公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，為此，地鐵公司與中鐵南方公司分別設(shè)立信息化管理的職能部門，并共同成立信息化領(lǐng)導(dǎo)小組、專家小組及各部門參與的信息化實(shí)施小組，各參建單位在合同中明確配備專職信息化工程師。同時(shí)下發(fā)了《5號(hào)線工程信息化建設(shè)實(shí)施管理辦法》、《5號(hào)線工程信息化建設(shè)考核細(xì)則》、《工程用表統(tǒng)一編碼規(guī)則》、《安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)閱處細(xì)則》等一系列管理文件，為深圳地鐵5號(hào)線信息化建設(shè)的順利推進(jìn)起到重要作用。

3.2 信息化建設(shè)應(yīng)用效果

（1）安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)正式上線后，首先組織專家對(duì)管控工點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)勘察，形成系列的《風(fēng)險(xiǎn)源分析報(bào)告》，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，適時(shí)更新風(fēng)險(xiǎn)源預(yù)處理方案和建議措施?？茖W(xué)合理地制定了適合深圳地鐵工程地質(zhì)特征的安全控制標(biāo)準(zhǔn)與黃、橙、紅三級(jí)預(yù)報(bào)警警戒值，形成了有效的分級(jí)預(yù)警機(jī)制。

（2）安全監(jiān)控中心針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)工點(diǎn)共完成405次現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)巡查及踏勘，對(duì)存在的施工風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)通過管理平臺(tái)展示并跟蹤關(guān)注。系統(tǒng)運(yùn)行期間共發(fā)生1667次數(shù)據(jù)異常，其中245次被確認(rèn)為預(yù)警（黃色預(yù)警221次、橙色預(yù)警19次、紅色預(yù)警5次），根據(jù)每次預(yù)警級(jí)別，啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)警管理機(jī)制，通過系統(tǒng)群發(fā)短信及時(shí)通知各參建方關(guān)注，有效跟蹤風(fēng)險(xiǎn)至事件閉合。截止2010年3月底，安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管理的18個(gè)工點(diǎn)無較大的塌陷、沉降、傾斜等工程事故發(fā)生。

（3）通過監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)存在安全隱患及施工行為不規(guī)范的，及時(shí)下發(fā)整改通知單，對(duì)工地的安全文明施工、隱患排查、安全防范、責(zé)任界面等諸方面進(jìn)行監(jiān)督，發(fā)揮了著重要作用。

（4）工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各參與方協(xié)同工作與信息共享，各類分析報(bào)表清晰、查詢快捷，并對(duì)工程資料模塊統(tǒng)一用表網(wǎng)上填報(bào)、電子簽轉(zhuǎn)、歸檔及平安卡數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集進(jìn)行了有效的探索和試點(diǎn)，為保證工程資料的及時(shí)性和進(jìn)一步推廣使用積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

4 地鐵工程信息化建設(shè)應(yīng)用探討

4.1 超前規(guī)劃是前提

對(duì)于城市地鐵這樣的大型復(fù)雜工程，信息化建設(shè)必須做到超前規(guī)劃，一是信息系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、系統(tǒng)架構(gòu)及功能、技術(shù)與方案等需要周密策劃和較長(zhǎng)的實(shí)施工期；二是為使信息化能在工程建設(shè)中順利推進(jìn)，應(yīng)在項(xiàng)目立項(xiàng)、工可階段、概預(yù)算編制時(shí)將其納入工程建設(shè)范圍統(tǒng)籌考慮，明確工程信息化管理內(nèi)容和要求、各參建單位職責(zé)與義務(wù)，并寫入合同條款作為合同履約的重要組成部分。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是基礎(chǔ)

信息系統(tǒng)處理的是工程全方位的數(shù)據(jù)與信息，工程各類報(bào)表、施工用表、工程文件等數(shù)據(jù)必須要有統(tǒng)一的編碼、規(guī)范、格式，這也是信息系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。地鐵工程涉及專業(yè)多，各類信息、數(shù)據(jù)的規(guī)范統(tǒng)一是龐大的系統(tǒng)工程，目前地鐵工程管理支持性文件、管理流程、各類數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范系統(tǒng)化工作還存在較大差距。

4.3 領(lǐng)導(dǎo)重視是關(guān)鍵

大型工程建設(shè)關(guān)注的是安全、質(zhì)量、工期、效益，信息化建設(shè)效果是隱性的，再加上信息管理系統(tǒng)牽涉面廣、業(yè)務(wù)部門多、人員多，所以工程信息化建設(shè)得到領(lǐng)導(dǎo)層的支持和重視非常關(guān)鍵，只有各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)重視，統(tǒng)一認(rèn)識(shí)工程信息化建設(shè)的重要性，才能使信息系統(tǒng)應(yīng)用相關(guān)人員變被動(dòng)接受為主動(dòng)參與，信息化建設(shè)的實(shí)施和推進(jìn)才有動(dòng)力，信息化的管理作用才能更好地發(fā)揮。

4.4 管理體系是保障

工程信息化建設(shè)不僅是建立一套收集和分析數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，更重要的信息系統(tǒng)只有與常規(guī)安全、質(zhì)量、工期的管理結(jié)合起來，才能充分發(fā)揮其作用和效果。信息化建設(shè)和應(yīng)用須像工程安全質(zhì)量管理一樣，自上至下建立完整的管理和保障體系，明確體系內(nèi)人員的職責(zé)與工作內(nèi)容，確保信息化系統(tǒng)有效運(yùn)行。

4.5 監(jiān)督考核是手段

大型工程信息系統(tǒng)涉及建設(shè)、施工、監(jiān)理、開發(fā)等，單位多，業(yè)務(wù)相關(guān)人員廣，各單位信息化的實(shí)施推進(jìn)必須建立配套的監(jiān)督考核機(jī)制或納入工程勞動(dòng)競(jìng)賽管理，個(gè)人須納入工作質(zhì)量績(jī)效考核，通過獎(jiǎng)懲激勵(lì)機(jī)制和監(jiān)督考核手段促進(jìn)信息化的應(yīng)用。

4.6 系統(tǒng)應(yīng)用要?jiǎng)?chuàng)新

要適時(shí)地根據(jù)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用情況，優(yōu)化系統(tǒng)的功能和流程，加大新技術(shù)的研究和創(chuàng)新，達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的目的。如地鐵工程安全風(fēng)險(xiǎn)控制體系建立，3G及手持PDA技術(shù)應(yīng)用與接口，三維仿真、數(shù)值分析、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、電子簽名與第三方認(rèn)證系統(tǒng)、平安卡系統(tǒng)在地鐵施工中的應(yīng)用等，逐步形成標(biāo)準(zhǔn)的、系統(tǒng)的地鐵工程信息化管理平臺(tái)。

5 結(jié)語

（1）大型地鐵工程建設(shè)中全面引入信息化建設(shè)和數(shù)字化管理，既是提高工程建設(shè)管理水平的最有效途徑，也是提高工程建設(shè)安全、質(zhì)量、工期等決策水平的最有力的手段。

（2）信息化建設(shè)需要各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)高度重視，轉(zhuǎn)變過去傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理觀念，把信息化建設(shè)融入工程建設(shè)的各項(xiàng)管理中，把信息化建設(shè)提高到關(guān)乎質(zhì)量安全、精細(xì)管理的更高層次上。

（3）城市地下工程通過建立安全風(fēng)險(xiǎn)控制體系和利用信息化指導(dǎo)施工，實(shí)現(xiàn)管理工作科學(xué)化、規(guī)范化，能有效防范工程安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，提高工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。