婁寅

（南京地鐵建設(shè)有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210000）

0 引言

近年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，城市化進(jìn)程不斷加快，城市的交通運(yùn)輸負(fù)擔(dān)也不斷增加。地鐵軌道交通因其占地少、運(yùn)行便捷等優(yōu)勢受到越來越多城市的青睞。作為城市道路交通建設(shè)的重要組成部分，地鐵軌道交通也受到越來越多的關(guān)注。由于地鐵軌道工程施工難度大、技術(shù)要求高，一旦調(diào)度不到位就可能對施工質(zhì)量、安全和施工進(jìn)度造成影響。但是傳統(tǒng)的調(diào)度管理手段難以及時(shí)有效地處理復(fù)雜的管理信息，調(diào)度作業(yè)滯后、效率較低。因此，為了確保地鐵軌道工程施工安全、高效、順利完工，借助信息化手段，在時(shí)間、空間、專業(yè)三個(gè)維度進(jìn)行擴(kuò)展，打破施工現(xiàn)場與調(diào)度管理之間的信息傳遞壁壘，使風(fēng)險(xiǎn)源始終處于受控狀態(tài)，并且能夠科學(xué)有序地對進(jìn)入軌行區(qū)的施工單位進(jìn)行管理，確保施工生產(chǎn)順利有序的進(jìn)行。

1 傳統(tǒng)軌道施工調(diào)度管理

城市地鐵軌道工程項(xiàng)目施工存在建設(shè)規(guī)模大、施工工期緊張、施工作業(yè)周期長等諸多特點(diǎn)，加之地鐵軌道施工需要鋪設(shè)較長的區(qū)間，在多處同時(shí)進(jìn)行分散施工，施工現(xiàn)場需要運(yùn)輸大量物料，軌行設(shè)備和施工作業(yè)人員存在大量的穿插交匯情況，在實(shí)際施工中現(xiàn)場相對混亂，必須依靠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)度、管理才能保證現(xiàn)場施工作業(yè)的安全以及施工效率。盡管在多年實(shí)踐中制定了較為完善的管理制度和安全條例，如施工計(jì)劃書面批復(fù)、施工單位派2 名現(xiàn)場防護(hù)員在施工點(diǎn)兩端500m 處設(shè)置施工防護(hù)、安全巡檢員每24 個(gè)小時(shí)輪班巡檢線路和施工質(zhì)量問題、機(jī)車按調(diào)度命令行車、手繪列車運(yùn)行圖等，但是仍然容易出現(xiàn)施工生產(chǎn)組織與調(diào)度管理相脫節(jié)的情況[1]。

傳統(tǒng)模式下地鐵軌道工程的施工調(diào)度管理涉及軌道施工總調(diào)度室、聯(lián)合調(diào)度室、施工調(diào)度室三個(gè)基礎(chǔ)部門，這些部門相互配合完成地鐵軌道工程施工的調(diào)度管理。其中，總調(diào)度室主要運(yùn)用在試運(yùn)營階段，其作用是對軌行區(qū)施工作業(yè)進(jìn)行總指揮，并組織編制“軌行區(qū)調(diào)度管理辦法”；聯(lián)合調(diào)度室主要由業(yè)主、監(jiān)理、總包部以及軌道施工單位組成，其主要目的是統(tǒng)籌建設(shè)期各參建單位進(jìn)行整體協(xié)商并審核簽發(fā)“調(diào)度命令”等相關(guān)文件，指導(dǎo)施工期間的運(yùn)輸作業(yè)，收集、匯總其他施工單位呈交的施工計(jì)劃并協(xié)調(diào)落實(shí)，具體指導(dǎo)管理軌道工程施工中的調(diào)度并制定相關(guān)措施、制度支持調(diào)度工作的實(shí)際執(zhí)行，同時(shí)監(jiān)督調(diào)度作業(yè)的實(shí)際執(zhí)行情況。施工調(diào)度工作由各參建施工調(diào)度室具體執(zhí)行，實(shí)時(shí)調(diào)度現(xiàn)場施工情況并根據(jù)經(jīng)聯(lián)合調(diào)度室批復(fù)的機(jī)車運(yùn)行使用、人員安排、施工計(jì)劃，對每天施工情況和計(jì)劃變更情況進(jìn)行落實(shí)，同時(shí)配合對違反施工調(diào)度、施工計(jì)劃行為的調(diào)查處理。在現(xiàn)場施工中，不同施工單位的實(shí)際作業(yè)情況由各自的施工調(diào)度室負(fù)責(zé)，各參建單位根據(jù)各自施工計(jì)劃，結(jié)合各自區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況安排調(diào)度，在作業(yè)過程中落實(shí)施工計(jì)劃上報(bào)聯(lián)合調(diào)度室并聽從統(tǒng)一指揮。

2 軌道工程施工調(diào)度指揮系統(tǒng)特點(diǎn)

通過前文分析可知，傳統(tǒng)模式下軌道工程施工的調(diào)度指揮作業(yè)內(nèi)容繁多、流程復(fù)雜，實(shí)際調(diào)度指揮狀況不理想，因此可以借助信息化技術(shù)打造一款軌行區(qū)安全智能防護(hù)與數(shù)字化管理系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)完成軌道工程施工現(xiàn)場的調(diào)度指揮[2]。

2.1 軌道工程施工調(diào)度指揮系統(tǒng)概述

系統(tǒng)以平臺(tái)方式設(shè)計(jì)，具有軌行區(qū)全程網(wǎng)絡(luò)覆蓋、機(jī)具定位、人員定位、軌道車臨近及超速報(bào)警、語音通信、調(diào)度命令收發(fā)、施工區(qū)/鋪軌作業(yè)面/工程車實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、施工計(jì)劃申報(bào)與審批、請銷點(diǎn)管理、列車運(yùn)行圖、線路巡檢等功能。管理人員可通過調(diào)度中心大屏或手機(jī)客戶端實(shí)時(shí)查看、指揮、管理現(xiàn)場施工，實(shí)現(xiàn)軌行區(qū)信息化、智能化管理，提高軌行區(qū)安全生產(chǎn)及文明施工水平，使管理更加規(guī)范便捷。

2.2 軌道工程施工調(diào)度指揮系統(tǒng)框架

軌道工程施工調(diào)度指揮系統(tǒng)框架如圖1 所示，主要包括軌道車司機(jī)、調(diào)度中心、線下施工人員和線上授權(quán)人員四個(gè)基本部分，每一部分都有對應(yīng)的操作功能。

圖1 軌道工程調(diào)度指揮系統(tǒng)框架

2.3 軌道工程施工調(diào)度指揮系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)

地鐵軌道施工調(diào)度安全管理系統(tǒng)等設(shè)計(jì)應(yīng)用需要實(shí)現(xiàn)施工管控、行車安全、運(yùn)輸管理等三方面的目標(biāo)，從這三個(gè)方面入手輔助項(xiàng)目調(diào)度安全管理工作。經(jīng)過充分的市場調(diào)研與數(shù)據(jù)采集，中鐵三局集團(tuán)線橋工程有限公司聯(lián)合湖南旭瑞智能技術(shù)有限公司共同打造軌道工程調(diào)度指揮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)[3]。

2.3.1 施工管控目標(biāo)

（1）施工現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)攝像頭影像全面覆蓋，所有視頻保存1 個(gè)月。

（2）實(shí)現(xiàn)調(diào)度、施工人員、車實(shí)時(shí)對講，改善以往施工溝通不暢的問題。

（3）手機(jī)客戶端可查看施工進(jìn)度、值班情況、人員施工情況、軌道車運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場第一手資料。

（4）施工計(jì)劃流程數(shù)字化，形成施工計(jì)劃閉環(huán)管理，提高效率。

2.3.2 行車安全目標(biāo)

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控軌道車位置、速度，以及車司機(jī)和車長是否標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

（2）在虛擬軌行區(qū)可設(shè)置施工防護(hù)區(qū)、限速區(qū)，根據(jù)車、人員的實(shí)時(shí)位置可觸發(fā)接近報(bào)警，提醒司機(jī)減速慢行，提示人員及時(shí)疏散。

2.3.3 運(yùn)輸管理目標(biāo)

（1）實(shí)時(shí)收發(fā)調(diào)度命令，提高信息傳遞的及時(shí)性和可追溯性。

（2）在線繪制列車運(yùn)行圖，根據(jù)車輛實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)自動(dòng)生成行車軌跡，兩者可進(jìn)行比較，直觀了解列車運(yùn)行情況。

3 軌道工程調(diào)度指揮系統(tǒng)優(yōu)勢

3.1 調(diào)度系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和可用性

軌道工程調(diào)度指揮系統(tǒng)平臺(tái)是以成熟的開發(fā)平臺(tái)為基礎(chǔ)，而且該系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)后得到諸多客戶的實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)，均取得理想的應(yīng)用效果。在調(diào)度指揮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，在核心節(jié)點(diǎn)位置應(yīng)用熱備雙活架構(gòu)能夠有效保障在系統(tǒng)運(yùn)行過程中IT 基礎(chǔ)設(shè)施的可靠運(yùn)行，而且能夠根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況采用科學(xué)的手段對負(fù)載進(jìn)行均衡調(diào)整。如果運(yùn)行中出現(xiàn)超高并發(fā)請求時(shí)，系統(tǒng)平臺(tái)可以根據(jù)運(yùn)行情況自動(dòng)對系統(tǒng)中的調(diào)度運(yùn)算進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)均衡。

3.2 調(diào)度系統(tǒng)的適用性和靈活性

在該調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)中綜合應(yīng)用B/S 和C/S架構(gòu)，同時(shí)具備兩種不同架構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)現(xiàn)場施工的調(diào)度需求自行定義調(diào)度指令相關(guān)的表單以及具體的業(yè)務(wù)流程，而且能夠根據(jù)調(diào)度作業(yè)的復(fù)雜情況自定義調(diào)度指令的觸發(fā)閾值、查詢指令的公式、調(diào)度指令分析計(jì)算的數(shù)據(jù)來源以及調(diào)度系統(tǒng)中的功能模塊等，從而使系統(tǒng)的適用性更強(qiáng)，更加靈活地適應(yīng)不同的軌道工程施工調(diào)度作業(yè)的需求。同時(shí)，系統(tǒng)具備一定的擴(kuò)展性，除了自身具備的基礎(chǔ)元件功能外，該系統(tǒng)還預(yù)留對外擴(kuò)展接口，軟件均采用標(biāo)準(zhǔn)API 接口與外界完成數(shù)據(jù)交互，從而更加方便地對接其他系統(tǒng)，擴(kuò)展系統(tǒng)的功能，且系統(tǒng)拆卸重復(fù)安裝簡單，簡單拆卸后就可安裝到其他工地使用。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶的需求改動(dòng)或新增功能，而且系統(tǒng)維護(hù)、升級可遠(yuǎn)程進(jìn)行，方便快捷[4]。

4 軌道工程施工調(diào)度指揮系統(tǒng)在南京地鐵7 號線的應(yīng)用

南京地鐵7 號線D7-TA02 標(biāo)軌道工程由中鐵三局集團(tuán)線橋工程有限公司施工，自2020 年4 月開始啟動(dòng)鋪軌，截至2022 年7 月已經(jīng)完成50%的鋪軌任務(wù)。通過調(diào)度指揮管理系統(tǒng)的植入應(yīng)用，充分保障了施工安全，做到施工期間零安全事故，并且大大縮短了施工周期[5]。

4.1 南京地鐵7 號線應(yīng)用該系統(tǒng)的具體體現(xiàn)

南京地鐵7 號線應(yīng)用該系統(tǒng)具體體現(xiàn)在六個(gè)方面：一是鋪軌基地、軌行區(qū)管理。安裝高清攝像頭，進(jìn)行24 小時(shí)監(jiān)控，達(dá)到安全監(jiān)視、警示的目的，有效地保障鋪軌基地與軌行區(qū)的實(shí)時(shí)監(jiān)管；車輛技檢上傳至系統(tǒng)，做統(tǒng)一管理和查詢。二是施工計(jì)劃管理。調(diào)度在系統(tǒng)后臺(tái)錄入每天完成進(jìn)度，系統(tǒng)自動(dòng)生成形象進(jìn)度圖以及進(jìn)度統(tǒng)計(jì)表。施工計(jì)劃和請銷點(diǎn)的申報(bào)、審批，做到流程標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)電子化，避免施工單位拿紙質(zhì)申請單來回奔波。施工計(jì)劃關(guān)聯(lián)行車計(jì)劃，自動(dòng)檢測行車與施工的沖突，再通過“深度排程算法”自動(dòng)求解出最優(yōu)排程方案，避免人工調(diào)配這些大量而復(fù)雜的工作，實(shí)現(xiàn)施工組織管理的智能化。三是行車管理。以車載終端實(shí)時(shí)上報(bào)的機(jī)車位置、速度、線別、視頻作為依據(jù)，驗(yàn)證調(diào)度命令、列車計(jì)劃運(yùn)行圖、機(jī)車定位、岔位監(jiān)測的執(zhí)行度與準(zhǔn)確性。行車過程中自動(dòng)觸發(fā)接近報(bào)警、超速報(bào)警，輔助機(jī)車司機(jī)安全行車。所有的報(bào)警信息在系統(tǒng)內(nèi)永久保存，并可根據(jù)報(bào)警信息自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，作為領(lǐng)導(dǎo)決策的依據(jù)。四是安全管理。隧道內(nèi)全程覆蓋無線網(wǎng)絡(luò)，再利用網(wǎng)絡(luò)對講機(jī)、IP 廣播，實(shí)現(xiàn)調(diào)度員與列車司機(jī)、調(diào)度員與施工作業(yè)人員之間的語音實(shí)時(shí)對講。涉及施工現(xiàn)場的人、車、物、環(huán)等要素，安裝定位裝置和移動(dòng)防護(hù)裝置后，實(shí)現(xiàn)車與車、車與人、車與施工防護(hù)區(qū)之間的接近報(bào)警。減少每個(gè)施工班組必須配備的2 名安全防護(hù)員，大大降低各單位的成本，提高效率。五是物資管理。建立物資臺(tái)賬，記錄物資進(jìn)場、驗(yàn)收、庫存、消耗、返還等信息。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示軌料是否滿足鋪軌施組要求，根據(jù)施組排出軌料的詳細(xì)使用位置，在系統(tǒng)內(nèi)可按要求檢索出軌料的詳細(xì)使用信息。六是質(zhì)量管理。系統(tǒng)可鏈接至焊軌管理和放散鎖定管理系統(tǒng)，通過平臺(tái)實(shí)時(shí)掌握焊軌及放散數(shù)據(jù)。

4.2 南京地鐵7 號線應(yīng)用該系統(tǒng)的優(yōu)勢

在南京地鐵7 號線施工中該系統(tǒng)的運(yùn)行故障率低于1%，列車定位誤差不大于15m，速度檢測誤差不大于2km/h，語音通信無延遲，數(shù)據(jù)傳輸無丟包，而且系統(tǒng)硬件設(shè)備全部通過三防測試，主體設(shè)備通過交通運(yùn)輸部認(rèn)證，抗震動(dòng)、抗電磁干擾、抗雷擊，浪涌性能良好。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面符合鐵路運(yùn)輸設(shè)備必須滿足故障導(dǎo)向安全的原則。其中，應(yīng)至少具備當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行故障時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行故障報(bào)警，以便行車組織立即采取非正常方式；當(dāng)調(diào)度監(jiān)控中心出現(xiàn)軟件、硬件故障時(shí)，不影響現(xiàn)場列車超速及列車接近防護(hù)區(qū)域的報(bào)警，以確保行車安全。

調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的所有相關(guān)數(shù)據(jù)（視頻監(jiān)控由項(xiàng)目部自行拷貝作保存）至少保存到項(xiàng)目結(jié)束后一年以上，數(shù)據(jù)可導(dǎo)出，永久保存。系統(tǒng)中應(yīng)用的軟件通過internet 自動(dòng)更新，無需現(xiàn)場更新軟件。相關(guān)的調(diào)度設(shè)備均為即插即用，只需連接電源即可工作，應(yīng)用過程中滿足本地調(diào)度指揮和遠(yuǎn)程查看、維護(hù)的需要。

5 結(jié)語

通過本文分析可知，在地鐵軌道工程施工中應(yīng)用調(diào)度指揮管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對于施工過程相關(guān)因素的數(shù)字化處理，從而做到集中管理、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一指揮，形成一套支持高層決策、中層控制、基層運(yùn)作的集成化人機(jī)系統(tǒng)，有效提高工程管理效率，促進(jìn)管理創(chuàng)新，在大幅度提高施工安全的同時(shí)，提高經(jīng)濟(jì)效益。而且，調(diào)度指揮系統(tǒng)的應(yīng)用，改進(jìn)了企業(yè)原有的運(yùn)輸組織模式，保證了行車安全，極大地提高了項(xiàng)目的調(diào)度指揮能力和安全監(jiān)控手段，全方位地推動(dòng)和提升了施工單位在施工生產(chǎn)管理過程中由傳統(tǒng)化向標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、智能化發(fā)展，能在企業(yè)內(nèi)部營造創(chuàng)先爭優(yōu)、創(chuàng)新奮進(jìn)的和諧工作氛圍，樹立全員性創(chuàng)新活動(dòng)，建設(shè)一支知識(shí)型、科技型、創(chuàng)新型的管理工作技術(shù)團(tuán)隊(duì)，增強(qiáng)企業(yè)自主創(chuàng)新力。未來隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，地鐵建設(shè)規(guī)模會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，地鐵軌道施工的要求也會(huì)更加嚴(yán)格，這就需要研究設(shè)計(jì)更加合理的軌道工程施工調(diào)度管理系統(tǒng)，更好地發(fā)揮調(diào)度管理系統(tǒng)的作用，保障軌道工程施工的質(zhì)量效率和安全。