劉光武

（廣州市地下鐵道總公司，廣州 510030）

國內(nèi)各大城市的地鐵工程建設(shè)都面臨著建設(shè)規(guī)模大，工期緊，設(shè)計(jì)、施工、勘察隊(duì)伍不足，專家力量分散，施工風(fēng)險(xiǎn)大的情況。自上世紀(jì)90年代至今，由于施工措施不當(dāng)、施工管理不到位等原因，使國內(nèi)地鐵工程施工中發(fā)生安全事故。

這些工程事故的發(fā)生都有預(yù)兆，預(yù)兆事前反映在監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)與巡視信息（如滲水、裂縫）中，但由于地鐵工程建設(shè)的管理信息化程度低、專家資源緊缺、信息傳輸渠道不暢、多方快速協(xié)調(diào)處理風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制不完善，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面的施工征兆不能得到及時(shí)分析與反饋，使得工程施工長期處于高風(fēng)險(xiǎn)施工狀態(tài)。因此，在施工過程中及時(shí)對(duì)工程異常情況進(jìn)行判斷分析、預(yù)警、報(bào)警，并決策、啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案對(duì)于規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、降低工程事故發(fā)生的概率，減少工程損失具有重要的意義。

隨著國家政府、建設(shè)部門高度重視各大城市軌道交通建設(shè)的安全工作[2~3]與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸、無線通信傳輸、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫高新技術(shù)的發(fā)展與成熟，在城市軌道建設(shè)安全管理工作中，采用信息化手段進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)管理工作的時(shí)機(jī)已經(jīng)趨于成熟，建立風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)有助于提高施工關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳輸與處理速度，實(shí)現(xiàn)工程信息的集中、積累與高度共享，從而降低工程施工風(fēng)險(xiǎn)，提高城市軌道交通建設(shè)的安全水平。

1 安全風(fēng)險(xiǎn)管理

安全風(fēng)險(xiǎn)管理是基于風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生和控制技術(shù)的研究而具體實(shí)施的安全管理。安全風(fēng)險(xiǎn)管理部門通過安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上采用最經(jīng)濟(jì)的方法，優(yōu)化組合各種風(fēng)險(xiǎn)處理技術(shù),對(duì)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施有效地控制，以實(shí)現(xiàn)最佳安全生產(chǎn)保障的科學(xué)管理。

廣州地鐵工程正在大規(guī)模推進(jìn)，在建線路200多公里，同期在建工點(diǎn)近120個(gè)，工期緊，工程管理難度大。大部分工點(diǎn)地處建筑物與人口密集的老城區(qū)，周邊騎樓等老房危房較多，臨近珠江與下穿珠江的工點(diǎn)較多，其中隧道下穿珠江就9次，復(fù)雜的地質(zhì)條件對(duì)工程建設(shè)安全影響大。地鐵工程建設(shè)工點(diǎn)多，施工風(fēng)險(xiǎn)大，專家資源有限，信息化程度低，業(yè)主與專家越來越難以了解工程現(xiàn)場(chǎng)情況。因此，地鐵工程建設(shè)迫切需要引進(jìn)新的安全風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制與手段加強(qiáng)安全管理工作，降低工程施工風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)廣州地鐵建設(shè)工程安全管理體系及工程建設(shè)的現(xiàn)狀，從全局性和階段性上找到了引入風(fēng)險(xiǎn)管理的切入點(diǎn)，并可概括為“三評(píng)一管”的安全風(fēng)險(xiǎn)管理模式，具體包括：

（1）廣州地鐵建設(shè)工程安全管理體系評(píng)估；

（2）廣州地鐵在建線路土建工程的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；

（3）廣州地鐵建設(shè)工程的“四新”安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；

（4）廣州地鐵在建線路土建工程重大風(fēng)險(xiǎn)工點(diǎn)施工階段的安全風(fēng)險(xiǎn)管理。

2 安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)

我國地鐵工程施工管理信息分析與反饋時(shí)效性差，施工預(yù)警機(jī)制落后，大量寶貴工程數(shù)據(jù)階段性流失，不能夠建立地區(qū)性的施工技術(shù)數(shù)據(jù)庫，以指導(dǎo)新線的設(shè)計(jì)與施工，提高行業(yè)的設(shè)計(jì)、施工與管理水平。要達(dá)到地鐵工程施工管理保證質(zhì)量、確保安全、降低風(fēng)險(xiǎn)，提高管理水平等目的，迫切需要建立具備數(shù)據(jù)共享與協(xié)同工作的信息化系統(tǒng)作為安全風(fēng)險(xiǎn)管理工作的載體。

2.1 建立安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)目的

廣州地鐵建立了安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)，從而達(dá)到以下目的：

（1）保證數(shù)據(jù)分析與反饋及時(shí)、準(zhǔn)確、全面；

（2）快捷地傳遞信息，高度地共享信息；

（3）自動(dòng)、及時(shí)地預(yù)警，及時(shí)通知提醒；

（4）及時(shí)決策處理，化解工程安全風(fēng)險(xiǎn)；

（5）記錄預(yù)警事件處理過程，可追溯；

（6）方便各類資料整理成冊(cè)，避免數(shù)據(jù)流失；

（7）形成地區(qū)性、行業(yè)性的技術(shù)儲(chǔ)備庫。

安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)是在地鐵施工階段輔助施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的工具與手段。它利用了地理信息系統(tǒng)（GIS）、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)庫、無線傳輸、模型分析等多種技術(shù)，綜合施工方、監(jiān)理方、第三方監(jiān)測(cè)方、設(shè)計(jì)方、咨詢方等各方信息，及時(shí)對(duì)在建工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、監(jiān)控、預(yù)警與處理，是一套集安全風(fēng)險(xiǎn)管理功能與施工技術(shù)數(shù)據(jù)收集、歸檔的多方協(xié)同工作系統(tǒng)。

通過信息系統(tǒng)能夠?qū)⒌罔F施工階段基礎(chǔ)資料管理、施工與第三方監(jiān)測(cè)、各方上報(bào)工況與巡查、安全分析與評(píng)估、預(yù)警及處理、GIS等系統(tǒng)集中管理和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)，通過信息化技術(shù)提高預(yù)警與處警能力，從過去單一的事后取證向事前預(yù)警與事中控制轉(zhuǎn)變，從而推動(dòng)地鐵工程施工期間安全管理的工作創(chuàng)新。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與維護(hù)層、業(yè)務(wù)層以及表現(xiàn)層3個(gè)層次組成。數(shù)據(jù)層由勘察與設(shè)計(jì)資料數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)GIS數(shù)據(jù)庫以及施工監(jiān)測(cè)與安全管理數(shù)據(jù)庫3個(gè)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，涉及到了工程中大量文檔數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)以及監(jiān)測(cè)與安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分類存儲(chǔ)，并相對(duì)獨(dú)立，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展與維護(hù)；業(yè)務(wù)層描述了系統(tǒng)的功能架構(gòu)與業(yè)務(wù)流程，與廣州地鐵開展安全風(fēng)險(xiǎn)管理項(xiàng)目工作的工作流程一致，由數(shù)據(jù)上報(bào)、數(shù)據(jù)分析、安全評(píng)估、預(yù)警發(fā)布、預(yù)警處理等步驟組成；表現(xiàn)層展示了參與信息系統(tǒng)協(xié)同工作的參建各方，包括地鐵總公司、安全監(jiān)察部、業(yè)主安全風(fēng)險(xiǎn)管理小組、安全風(fēng)險(xiǎn)咨詢機(jī)構(gòu)、業(yè)主代表、施工方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方與第三方監(jiān)測(cè)方所組成。

2.3 主要功能

廣州地鐵安全風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)由3個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，分別為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與巡視信息上報(bào)子系統(tǒng)（C/S），負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)層的數(shù)據(jù)采集，報(bào)送與報(bào)表生成；信息中心數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)（C/S），負(fù)責(zé)工程的信息初始化以及人員的權(quán)限管理；安全風(fēng)險(xiǎn)管理協(xié)同工作子系統(tǒng)（B/S），為工程參建各方提供數(shù)據(jù)查詢、安全評(píng)估與預(yù)警處理的協(xié)同工作平臺(tái)。安全風(fēng)險(xiǎn)管理協(xié)同工作子系統(tǒng)的主要功能如下：

圖1 系統(tǒng)的總體功能架構(gòu)圖

2.3.1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠首先反映風(fēng)險(xiǎn)源的不安全狀態(tài)，利用系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析、自動(dòng)預(yù)警、自動(dòng)提醒，有助于掌握工點(diǎn)的安全狀態(tài)。系統(tǒng)通過時(shí)態(tài)曲線、剖面曲線反映工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的歷史與當(dāng)前情況，并根據(jù)控制指標(biāo)自動(dòng)預(yù)警；通過曲線對(duì)比功能能夠?qū)νc(diǎn)監(jiān)測(cè)的施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與第三方監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，從而進(jìn)行相互驗(yàn)證，保證數(shù)據(jù)的有效性與準(zhǔn)確性。

2.3.2 現(xiàn)場(chǎng)巡查

現(xiàn)場(chǎng)巡視是安全風(fēng)險(xiǎn)分析與控制的重要數(shù)據(jù)資料，利用工況、現(xiàn)場(chǎng)巡視信息以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠綜合判定工點(diǎn)的當(dāng)前安全狀態(tài)。按照工法的不同（明挖、暗挖、盾構(gòu)），利用示意圖與文字描述相結(jié)合的辦法，直觀地表達(dá)工況與巡視信息。

2.3.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

咨詢專家根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、施工工況、現(xiàn)場(chǎng)巡視情況，利用經(jīng)驗(yàn)綜合判定風(fēng)險(xiǎn)源或工點(diǎn)的安全狀態(tài)，通過GIS地理信息系統(tǒng)以紅、橙、黃、綠不同預(yù)警等級(jí)顯示安全評(píng)估結(jié)果，并通過手機(jī)短信息及時(shí)提醒相關(guān)責(zé)任人。

2.3.4 安全預(yù)警

安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警子系統(tǒng)有3層次預(yù)警機(jī)制，通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)自動(dòng)預(yù)警、工點(diǎn)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域預(yù)警以及全網(wǎng)工點(diǎn)預(yù)警三個(gè)層次的預(yù)警系統(tǒng)，達(dá)到全面預(yù)警監(jiān)控。每個(gè)層次的預(yù)警都將通過手機(jī)短信平臺(tái)自動(dòng)發(fā)送提醒短信給相關(guān)責(zé)任人，及時(shí)提醒。

2.3.5 預(yù)警處置

咨詢專家發(fā)布預(yù)警并發(fā)送事務(wù)給相關(guān)責(zé)任人，相關(guān)責(zé)任人收到手機(jī)短信后，登錄平臺(tái)查看個(gè)人事務(wù)，了解預(yù)警情況，發(fā)表處理意見，當(dāng)工點(diǎn)消警時(shí)，形成預(yù)警事件處理的歷史記錄，并不能再進(jìn)行修改，滿足事件可追溯性。

2.3.6 地理信息系統(tǒng)(GIS)

應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域?qū)崟r(shí)預(yù)警，監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性查詢、沿線周邊環(huán)境屬性查詢以及地質(zhì)鉆孔剖面圖查詢等功能。

2.3.7 工程文檔管理

工程文檔是工程施工安全管理與風(fēng)險(xiǎn)決策的重要資料。工程文檔以CAD圖、Of f ice文檔為主，且文檔數(shù)量大，權(quán)限分配要求嚴(yán)格，因此本系統(tǒng)的文檔管理設(shè)計(jì)在架構(gòu)上按照國際建筑工程數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)IFC進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決了分類標(biāo)準(zhǔn)、版本管理與權(quán)限分配等問題；在文檔格式上采用網(wǎng)絡(luò)CAD格式與PDF格式大大縮小了文檔的大小，使得網(wǎng)絡(luò)快速在線瀏覽得以實(shí)現(xiàn)。

2.3.8 地區(qū)施工技術(shù)庫

工程竣工后，系統(tǒng)將自動(dòng)對(duì)工程施工過程中積累的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分類歸檔，形成具有地區(qū)性的施工技術(shù)庫，避免了數(shù)據(jù)的階段性流失，同時(shí)為新線建設(shè)與運(yùn)營管理積累了寶貴的資料。

2.4 數(shù)據(jù)流程

安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程如圖2所示，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)巡查數(shù)據(jù)、工況進(jìn)度數(shù)據(jù)以及工程文檔數(shù)據(jù)通過客戶端系統(tǒng)與Internet連接發(fā)送到信息中心數(shù)據(jù)（倉）庫，經(jīng)由風(fēng)險(xiǎn)咨詢機(jī)構(gòu)專家組的綜合分析，確定預(yù)警、報(bào)警等級(jí)，預(yù)、報(bào)警信息通過網(wǎng)絡(luò)與無線通訊設(shè)備進(jìn)行發(fā)布，并對(duì)事件處理過程與結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)記錄。系統(tǒng)還通過Internet為用戶提供查詢，報(bào)表輸出，數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)、事務(wù)管理等操作。

2.5 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系是指數(shù)據(jù)提供層、信息中心與用戶使用層各應(yīng)用層次間的網(wǎng)絡(luò)連接方式?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)層通過公網(wǎng)Internet發(fā)送監(jiān)測(cè)巡視數(shù)據(jù)、報(bào)表、文檔等信息至信息中心，信息中心對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析與管理，并響應(yīng)不同用戶層發(fā)送的操作事務(wù)請(qǐng)求，拓?fù)潢P(guān)系圖如圖3。

圖2 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖

3 結(jié)束語

城市軌道交通工程安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)在廣州地鐵2/8號(hào)線延長線、6號(hào)線與3號(hào)線北延線的重大風(fēng)險(xiǎn)工點(diǎn)進(jìn)行了應(yīng)用，建立了參建各方的協(xié)同工作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全網(wǎng)、全線所有工點(diǎn)的全面管理與重點(diǎn)監(jiān)控，提高了安全風(fēng)險(xiǎn)隱患的整體水平。

如圖4與圖5所示，系統(tǒng)應(yīng)用GIS地理信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)廣州地鐵全網(wǎng)工點(diǎn)預(yù)警狀態(tài)的管理；實(shí)現(xiàn)了對(duì)東湖站及站前停車線車站主體、基坑以及站前停車線區(qū)域監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)警、工程文檔報(bào)送、工況與巡視上報(bào)與查詢以及專家安全評(píng)估等功能。

[1] 北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司. 廣州地鐵在建線路土建工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估總報(bào)告[R]. 2006.

[2] 中華人民共和國住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部. 《城市軌道交通工程安全質(zhì)量管理暫行辦法》[S]. 建質(zhì)[2010]5號(hào).

[3] 建設(shè)部、公安部、國家安全監(jiān)管局、國家發(fā)展改革委、科技部、國家質(zhì)檢總局、鐵道部、國家環(huán)保總局、國務(wù)院法制辦. 關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)地鐵安全管理工作的意見[S]. [2003]177 號(hào)文件, 2003.

圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系

圖4 廣州地鐵全網(wǎng)工點(diǎn)預(yù)警

圖5 廣州地鐵6號(hào)線東湖站及站前停車線安全風(fēng)險(xiǎn)管理

[4] 馬 洪，孫尚清. 現(xiàn)代管理百科全書[M]. 北京：中國發(fā)展出版社，1991.

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