劉 帥

（中鐵建電氣化局集團(tuán)南方工程有限公司，湖北 武漢 430071）

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于現(xiàn)代交通建設(shè)要求也逐步提高，鐵路工程因其是長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)闹饕緩桨l(fā)展較為迅速，但由于其自身工程特點(diǎn)，對(duì)四電施工的信息化提出不同要求。鐵路工程建設(shè)的首要任務(wù)是鐵路工程建設(shè)信息化發(fā)展，其管理模式也在逐步轉(zhuǎn)變。目前，基于 BIM的鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)如火如荼，意在對(duì)鐵路資產(chǎn)進(jìn)行更好的管理，同時(shí)進(jìn)一步提升鐵路工程的建設(shè)質(zhì)量。

1 鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)重要性

我國(guó)鐵路建設(shè)呈信息化分散狀態(tài)，因此，建設(shè)信息化集中管理平臺(tái)顯得格外重要[1]。以下對(duì)鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)的重要性進(jìn)行分析。

1.1 促進(jìn)市場(chǎng)活力

具備相關(guān)利益關(guān)系的產(chǎn)業(yè)群體可在鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行互動(dòng)，還可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的往來(lái)，進(jìn)而達(dá)成雙贏，產(chǎn)業(yè)群體價(jià)值得以體現(xiàn)。平臺(tái)可為產(chǎn)業(yè)群體提供豐富的資源條件，相關(guān)工作者在獲取資源信息的同時(shí)起到團(tuán)體競(jìng)爭(zhēng)的作用，從而促進(jìn)鐵路電力工程的發(fā)展，鐵路建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈也會(huì)得到質(zhì)的飛躍。

1.2 滿足需求多樣化

各類信息資源都可在鐵路工程管理平臺(tái)中占有一席之地。原有的信息推廣模式不僅資金投入大、建設(shè)周期長(zhǎng)，且效果較慢，鐵路工程管理平臺(tái)能對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行有效解決，開(kāi)發(fā)商對(duì)于人群目標(biāo)具有針對(duì)性的選擇，從而根據(jù)需求為其選取最合適的信息，在一定程度上使鐵路工程信息化建設(shè)得以擴(kuò)展，滿足人們需求多樣化的要求。

1.3 信息化建設(shè)成本降低

傳統(tǒng)的信息化分散管理在建設(shè)鐵路工程管理平臺(tái)后被逐步淘汰，進(jìn)而形成統(tǒng)一管理、資源集中部署的信息化管理模式，此種模式不但符合當(dāng)今信息化發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)使建設(shè)資金的使用效果達(dá)到最大化。其中，最明顯的是資源共享方面，不僅規(guī)避了由于工期長(zhǎng)而導(dǎo)致硬件、軟件信息遭到浪費(fèi)的情況，單個(gè)信息系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)也隨之減少，不僅降低鐵路工程建設(shè)信息化建設(shè)成本，也帶來(lái)了適當(dāng)?shù)囊?guī)模效益[2]。

1.4 有助于數(shù)據(jù)建設(shè)發(fā)展

以往的鐵路工程建設(shè)信息化模式一直處在分散狀態(tài)，數(shù)據(jù)生成規(guī)格不一樣，無(wú)法做到資源共享，質(zhì)量也無(wú)法達(dá)到要求。鐵路工程管理平臺(tái)充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，對(duì)于信息進(jìn)行統(tǒng)一放置、集中使用，在確保數(shù)據(jù)質(zhì)量、完整性的情況下，對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析加工，更好服務(wù)于新時(shí)代下數(shù)據(jù)的發(fā)展建設(shè)。

1.5 適應(yīng)服務(wù)信息化需求

鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)對(duì)傳統(tǒng)的信息傳播模式不足之處進(jìn)行了彌補(bǔ)，信息處理更加靈活，技術(shù)能力隨需求不斷更新，需求的改變也促使相關(guān)用戶將精力更多地集中于應(yīng)用深化及熟練業(yè)務(wù)上，更加符合當(dāng)今對(duì)于服務(wù)發(fā)展信息化的需求。

2 四電工程特點(diǎn)

四電工程包括通信、電力、信號(hào)、電氣化等4個(gè)方面。通信工程相當(dāng)于鐵路的“中樞神經(jīng)”，具體功能是保障鐵路得以安全運(yùn)行的技術(shù)手段，具體工作內(nèi)容為提供圖像、語(yǔ)音等多媒體通信手段，確保信息可以準(zhǔn)確高效傳輸；電力工程是鐵路的“能量來(lái)源”，對(duì)于各系統(tǒng)負(fù)荷供電提供保障；信號(hào)工程是可視化系統(tǒng)，對(duì)于列車運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于運(yùn)輸指令進(jìn)行控制，同時(shí)起到信息監(jiān)控和傳遞的作用；電氣化工程又稱為牽引供電工程，為列車提供牽引用電，有效確保列車正常運(yùn)行。鐵路四電工程具體特點(diǎn)表現(xiàn)如下。

2.1 通信工程

通信工程內(nèi)對(duì)于新設(shè)備及新材料的使用范圍較廣，3G、4G等通信手段不斷更新?lián)Q代，后臺(tái)操控專業(yè)性極強(qiáng)。

2.2 電力工程

電力工程施工區(qū)域跨度大，且與市政、電力管線交叉點(diǎn)較多，其工期受到一定制約，外電引入風(fēng)險(xiǎn)性極高，對(duì)于其他專業(yè)的聯(lián)合測(cè)試也有一定制約。

2.3 信號(hào)工程

信號(hào)工程較易受土建等一些站前單位影響，加之本身專業(yè)技術(shù)性高，質(zhì)量、安全、技術(shù)管控難度大，信號(hào)電路調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)要求高、結(jié)構(gòu)內(nèi)部較復(fù)雜，短時(shí)間進(jìn)行開(kāi)通資源消耗大，施工風(fēng)險(xiǎn)得不到控制。

2.4 電氣化工程

電氣化工程主要特點(diǎn)是專業(yè)接口多，新方法、新材料、新技術(shù)、新設(shè)備等技術(shù)更換速度極快，高空作業(yè)多、安裝工藝要求高、施工安全風(fēng)險(xiǎn)大、聯(lián)合測(cè)試較難，在工程竣工時(shí)電氣化專業(yè)較為關(guān)鍵。

3 BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

近年來(lái)，我國(guó)大力推展BIM技術(shù)應(yīng)用，經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐，獲得了不錯(cuò)成績(jī)，積累了不少經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用BIM技術(shù)可有效對(duì)鐵路工程建設(shè)的信息管理能力及技術(shù)水平加以提升，是未來(lái)鐵路工程管理平臺(tái)的發(fā)展方向和核心。

3.1 先進(jìn)的信息處理手段

BIM技術(shù)作為先進(jìn)的信息處理手段，具備將信息更精確、表現(xiàn)更直觀、操作更方便的優(yōu)點(diǎn)。BIM技術(shù)其核心內(nèi)容是將具體建筑物進(jìn)行三維數(shù)字化處理，讓其與實(shí)際物質(zhì)世界維度保持一致，有利于鐵路工程建設(shè)者直接從模型獲取所需信息。三維模型相較二維，具有立體組合拼裝優(yōu)勢(shì)，可使用標(biāo)準(zhǔn)族庫(kù)進(jìn)行有效組裝，工作效率大大提高，同時(shí)，還可進(jìn)行自動(dòng)化組裝并根據(jù)時(shí)間進(jìn)行推演。基于標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，BIM技術(shù)有很強(qiáng)的適應(yīng)性，對(duì)于不同項(xiàng)目參與方和不同階段均能很好進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題的處理方式有顯著幫助。BIM技術(shù)還能集成制造、支持虛擬仿真及虛擬制造，在一定程度對(duì)工作效率以及管理水平進(jìn)行提高[3]。

3.2 大數(shù)據(jù)承載器

鐵路工程建設(shè)具備建設(shè)周期長(zhǎng)、相關(guān)參與者較多等特點(diǎn)，其過(guò)程數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)差異較大且數(shù)量龐大，因此要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)管理和分析。鐵路工程建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有為運(yùn)營(yíng)管理、工程建設(shè)、實(shí)際決策提供依據(jù)的作用，因此BIM技術(shù)作為大數(shù)據(jù)承載器可發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理，就需將信息集成模型進(jìn)行穩(wěn)定處理，BIM技術(shù)也是最理想的數(shù)據(jù)集成模式。在鐵路工程建設(shè)中對(duì)其建設(shè)成本、過(guò)程管理、運(yùn)營(yíng)周期、風(fēng)險(xiǎn)控制以及后期養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)收集，將各信息集成，進(jìn)而達(dá)到對(duì)鐵路工程建設(shè)全周期數(shù)據(jù)的管理。數(shù)據(jù)價(jià)值的體現(xiàn)不僅局限于對(duì)實(shí)際情況的掌握程度，最重要的是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對(duì)實(shí)際施工中的風(fēng)險(xiǎn)及效益進(jìn)行了解。BIM技術(shù)在對(duì)鐵路工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持的同時(shí)，也為大數(shù)據(jù)智能化、信息化奠定了信息基礎(chǔ)[4]。

3.3 推進(jìn)鐵路工程建設(shè)的重要手段

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，在推廣應(yīng)用BIM技術(shù)的同時(shí)，也推動(dòng)了工程建筑標(biāo)準(zhǔn)化管理的進(jìn)程。因其在鐵路工程建設(shè)領(lǐng)域方面可以起到推動(dòng)設(shè)計(jì)、完善建設(shè)過(guò)程、施工數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，所以在鐵路工程建設(shè)過(guò)程中，技術(shù)和信息更加分明，信息使用也更方便，在一定程度上加快了鐵路工程建設(shè)的發(fā)展。由于鐵路行業(yè)與建筑行業(yè)明顯的差異，雖然在鐵路工程建筑中利用BIM技術(shù)協(xié)同作用是發(fā)展方向，但還需將技術(shù)進(jìn)一步豐富。鐵路工程本身具備跨度大、周期長(zhǎng)、區(qū)域廣等特點(diǎn)，要把管理和實(shí)際業(yè)務(wù)過(guò)程結(jié)合，更利于BIM技術(shù)的應(yīng)用。

4 BIM在鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)中的分析

4.1 開(kāi)放的技術(shù)和市場(chǎng)

市場(chǎng)的開(kāi)放由鐵路工程管理平臺(tái)的特性決定。平臺(tái)需要吸引更多的應(yīng)用開(kāi)發(fā)商以及在各領(lǐng)域擁有最新技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)的軟件，否則不足以吸引眾多開(kāi)發(fā)商參與到建設(shè)中，平臺(tái)得以發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)效果也無(wú)法達(dá)到，平臺(tái)基本生態(tài)建設(shè)也無(wú)法建立。市場(chǎng)開(kāi)放帶來(lái)更大動(dòng)力，需求也在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)下激發(fā)，鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)也會(huì)得到快速發(fā)展。同時(shí)，平臺(tái)需要新鮮血液，若不進(jìn)行技術(shù)開(kāi)放，極易出現(xiàn)技術(shù)堆積，平臺(tái)發(fā)展將受到阻礙[5]。為確保平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自主發(fā)展，需不斷進(jìn)行技術(shù)更新形成高速的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，各管理平臺(tái)之間相互協(xié)作，使供應(yīng)商與特定技術(shù)解綁，促進(jìn)管理平臺(tái)良性發(fā)展。

4.2 鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)

四電工程范圍廣、跨度大，為更好地對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)，就需利用鐵路工程管理平臺(tái)對(duì)實(shí)際施工中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。此外，中立的聯(lián)盟組織和行業(yè)協(xié)會(huì)與開(kāi)放的市場(chǎng)機(jī)制相互適應(yīng)，可將各方利益平衡，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，發(fā)展秩序得以穩(wěn)定。鐵路工程管理平臺(tái)的供應(yīng)者是鐵路工程建設(shè)主管部門，他們借助相應(yīng)技術(shù)為鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)中所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行決策、監(jiān)督、管理等，由于他們的介入，中立的聯(lián)盟組織和協(xié)會(huì)會(huì)在一定程度上稍微放權(quán)，以此促進(jìn)鐵路工程管理平臺(tái)的良性發(fā)展。

4.3 平臺(tái)組成

4.3.1 信息和用戶應(yīng)用

鐵路工程管理平臺(tái)應(yīng)包含該項(xiàng)目的所有參與者，如運(yùn)營(yíng)單位、項(xiàng)目單位等，確保各參與者的所有需求，具體組成部分為BIM應(yīng)用及鐵路工程管理平臺(tái)，BIM技術(shù)起到整體協(xié)調(diào)作用，如調(diào)度指揮、應(yīng)急管理、設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、竣工驗(yàn)收等。

4.3.2 數(shù)據(jù)平臺(tái)統(tǒng)一

數(shù)據(jù)平臺(tái)統(tǒng)一是我國(guó)鐵路提升社會(huì)化服務(wù)的重要表現(xiàn)，具體由技術(shù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施等構(gòu)成。數(shù)據(jù)平臺(tái)統(tǒng)一有助于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，為大數(shù)據(jù)分析提供技術(shù)支持，決策者可根據(jù)大數(shù)據(jù)及BIM技術(shù)相互協(xié)調(diào)進(jìn)行決策管理。

4.3.3 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系

鐵路工程管理平臺(tái)規(guī)范化發(fā)展的重要部分則是規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，體系以BIM技術(shù)為中心，下屬為BIM技術(shù)應(yīng)用過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)、BIM模型標(biāo)準(zhǔn)等組成，除此之外，標(biāo)準(zhǔn)體系還包括項(xiàng)目管理標(biāo)準(zhǔn)、大量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等。在實(shí)際進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)時(shí)需恪守以下原則：（1）切勿操之過(guò)急，標(biāo)準(zhǔn)化工作和應(yīng)用建設(shè)并肩前進(jìn)；（2）標(biāo)準(zhǔn)化程度切勿過(guò)度，防止創(chuàng)新活力受到影響；（3）讓各建設(shè)單位結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)積極參與到標(biāo)準(zhǔn)化工作中。規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系見(jiàn)圖1。

4.3.4 信息安全體系

四電工程由于其地理位置分散，且參建者眾多，鐵路工程管理平臺(tái)需依托互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行，同時(shí)也帶來(lái)了信息安全風(fēng)險(xiǎn)。要從信息安全體系方面入手，對(duì)于應(yīng)用、技術(shù)、用戶、管理等各方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)、改進(jìn)、防護(hù)，確保信息安全體系管理規(guī)范，系統(tǒng)完善。為鐵路工程管理平臺(tái)提供安全保障，確保鐵路工程管理平臺(tái)有效運(yùn)行。

5 四電工程中鐵路平臺(tái)建設(shè)的重要性

業(yè)務(wù)方面，由于鐵路四電工程的獨(dú)特性，鐵路工程管理平臺(tái)建設(shè)可對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行更精準(zhǔn)的管理，管理模式得以改進(jìn)，項(xiàng)目盈利情況有所提高。在確保項(xiàng)目成功的同時(shí)，也能應(yīng)對(duì)安全質(zhì)量管理紅區(qū)、物資材料甲供等問(wèn)題[6]。在現(xiàn)有項(xiàng)目上，一些施工企業(yè)展開(kāi)試驗(yàn)工作，更好地探索“智慧工地管理平臺(tái)”，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，對(duì)生產(chǎn)要素進(jìn)行有效數(shù)據(jù)采集，同時(shí)對(duì)一線作業(yè)層工作需求進(jìn)行解決。相比于傳統(tǒng)的在管理系統(tǒng)內(nèi)填寫(xiě)數(shù)據(jù)的方法，現(xiàn)有數(shù)據(jù)真實(shí)性得到提高，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)與管理平臺(tái)貫通，項(xiàng)目管理也過(guò)度為數(shù)據(jù)化、智慧化的進(jìn)程，成功建成一個(gè)“進(jìn)度為主線、項(xiàng)目為載體、成本為核心”的智能管理工地平臺(tái)。

圖1 鐵路工程管理平臺(tái)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系

技術(shù)方面，充分對(duì)大數(shù)據(jù)、移動(dòng)技術(shù)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、BIM技術(shù)等進(jìn)行利用，為現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)展提供技術(shù)保障，從項(xiàng)目實(shí)際管理入手，選取合適的技術(shù)手段，對(duì)技術(shù)進(jìn)行革新，使現(xiàn)場(chǎng)管理能力提高，培養(yǎng)大批的高素質(zhì)人才，真正落實(shí)企業(yè)管理思想。結(jié)合實(shí)際工程特點(diǎn)，確保技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性，達(dá)到對(duì)企業(yè)進(jìn)行管理的目的。

6 總結(jié)

綜上所述，應(yīng)鐵路行業(yè)發(fā)展需求，鐵路工程管理平臺(tái)轉(zhuǎn)型建設(shè)是必走之路，而基于BIM技術(shù)可更好應(yīng)用于鐵路工程平臺(tái)建設(shè)上。對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一分類管理，滿足建設(shè)者不同的需求，利用鐵路工程管理平臺(tái)還可對(duì)施工過(guò)程中的信息進(jìn)行收集，為建造優(yōu)質(zhì)鐵路打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。