基于移動應(yīng)用的高速鐵路工程標(biāo)準(zhǔn)化驗收系統(tǒng)研究

賀建平

（西安鐵路局 客運處，西安 710054）

基于移動應(yīng)用的高速鐵路工程標(biāo)準(zhǔn)化驗收系統(tǒng)研究

賀建平

（西安鐵路局 客運處，西安 710054）

本文以中國鐵路總公司頒布的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù), 結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)和工程驗收管理條例，研究開發(fā)了基于移動網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化驗收管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠規(guī)范并高效地進行工程檢查及驗收，鐵路總公司及鐵路局管理人員可以通過系統(tǒng)實時跟蹤工程進度，及時提出指導(dǎo)意見，確保工程按期、保質(zhì)完成，從而極大地促進傳統(tǒng)工程驗收技術(shù)與方法的進步，提高驗收效率。

鐵路工程；標(biāo)準(zhǔn)化驗收；移動網(wǎng)絡(luò)

隨著“十二五”鐵路建設(shè)的推進，高速鐵路不斷的開通，如何把控工程質(zhì)量、提高施工效率、規(guī)范驗收過程、確保建設(shè)工期是每條線路開通前必須解決的問題。由于各鐵路局、各運營單位在新線建設(shè)預(yù)介入過程中對中國鐵路總公司關(guān)于工程驗收規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)理解方面存在差異，預(yù)介入機構(gòu)及人員經(jīng)驗不足、需求不明等，造成新線建設(shè)、靜態(tài)驗收、聯(lián)調(diào)聯(lián)試、動態(tài)驗收有遺漏，為開通運營留下隱患。

基于移動應(yīng)用的高速鐵路工程標(biāo)準(zhǔn)化驗收系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)、移動通信和計算機軟件開發(fā)等技術(shù)為手段，通過預(yù)設(shè)擬開通日期，自動倒排關(guān)鍵核心時間節(jié)點，提供詳細驗收內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)化模板、預(yù)設(shè)各子項目間邏輯關(guān)系，協(xié)助新線建設(shè)期預(yù)介入人員快速、高效完成預(yù)介入工作?，F(xiàn)場人員根據(jù)移動終端中預(yù)設(shè)模板填記相關(guān)內(nèi)容并上傳，建設(shè)、施工、設(shè)計、監(jiān)理單位可實時查看確認(rèn)。各參建單位可根據(jù)現(xiàn)場預(yù)介入人員上傳的檢查明細，及時整改建設(shè)過程中存在的問題，實時提交整改銷號復(fù)驗申請，現(xiàn)場人員確認(rèn)銷號，對新線建設(shè)施工中存在的問題形成閉環(huán)管理。中國鐵路總公司、鐵路局等相關(guān)業(yè)務(wù)管理人員可以通過系統(tǒng)客戶端實時跟蹤工程進度情況，及時提出指導(dǎo)性意見，確保工程高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)地按期完成。

1 需求分析

高速鐵路工程標(biāo)準(zhǔn)化驗收系統(tǒng)（以下簡稱：標(biāo)準(zhǔn)化驗收系統(tǒng)）主要用戶是鐵路新線建設(shè)中工程預(yù)介入人員，工程建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理單位，靜（動）態(tài)驗收單位，新線開通運營及設(shè)備管理單位，聯(lián)調(diào)聯(lián)試測試單位，中國鐵路總公司營運及工程管理單位。從應(yīng)用角度看，用戶需求主要集中在鐵路局、站段（設(shè)備管理單位）、建設(shè)單位、中國鐵路總公司及測試單位。

1.1 鐵路局需求

鐵路局作為高速鐵路的主管部門，負(fù)責(zé)新線建設(shè)、既有線改造、運營管理等工作。鐵路新線建設(shè)具有點多、線長，工期緊、任務(wù)重，多專業(yè)、多工種交叉施工與制約，現(xiàn)場條件復(fù)雜，建成投產(chǎn)后運用時間永久等特點。

現(xiàn)有模式下，工程推進情況，只能通過逐站查看的方式進行，對于現(xiàn)場各專業(yè)施工細節(jié)、交叉作業(yè)影響、接口約束條件、全線整體進度等情況，無法實時掌握，特別是面對站多、線長的工程，逐站查看完畢再做決策調(diào)整，有可能延誤工程整體進度。

鐵路局需要宏觀了解全線建設(shè)推進情況，實時掌握各站施工組織、接口條件、施工進度等方面存在的問題，及時糾正偏差，調(diào)整工序，杜絕質(zhì)量、缺陷等問題發(fā)生，避免產(chǎn)生廢棄、重建工程，確保新線建設(shè)整體進度、按期開通。

1.2 站段需求

站段作為新線建設(shè)現(xiàn)場預(yù)介入的具體實施單位，也是新線開通后具體運營與設(shè)備管理單位。在預(yù)介入過程中需要根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、要求及時發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)過程中存在的問題，并收集現(xiàn)場文字、圖片、影像等資料。同時鐵路局業(yè)務(wù)管理部門可根據(jù)站段現(xiàn)場預(yù)介入人員提交的資料，實時掌握現(xiàn)場建設(shè)推進及制約情況。新線建設(shè)預(yù)介入工作受預(yù)介入人員素質(zhì)差異、標(biāo)準(zhǔn)不一、工序復(fù)雜、接口眾多、工程建設(shè)知識與經(jīng)驗缺乏等因素制約，較難解決預(yù)介入工作中“干什么”和“怎么干”等問題，導(dǎo)致無法快速進入工作狀態(tài)，降低預(yù)介入工作效率。

1.3 建設(shè)單位需求

建設(shè)單位作為建設(shè)項目的管理和實施單位，面對點多、線長，專業(yè)與接口復(fù)雜，建設(shè)與運營分離等實際情況，很難做到面面俱到。建設(shè)單位需要實時查看到現(xiàn)場預(yù)介入員在現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn)的問題、工程進度和制約情況，可以高效的指導(dǎo)設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位落實整改，確保工程質(zhì)量和進度。

1.4 中國鐵路總公司需求

中國鐵路總公司負(fù)責(zé)全國鐵路建設(shè)、運營管理等工作，面對全路各局、各線建設(shè)任務(wù)，由于各建設(shè)單位、施工單位、鐵路局在建設(shè)項目管理及推進上的差異，往往需要深入施工現(xiàn)場，實地查看發(fā)現(xiàn)、解決問題，在統(tǒng)籌全路建設(shè)與運營的“點、線、面”關(guān)系上費時、費力。

中國鐵路總公司的營運、工程管理部門需要實時掌握、了解全路各線建設(shè)推進情況，及時指導(dǎo)、解決現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，按照“全路一盤棋”的指導(dǎo)思想，統(tǒng)籌規(guī)劃、部署各項工作。

1.5 測試單位需求

測試單位負(fù)責(zé)新線建設(shè)開通前的聯(lián)調(diào)聯(lián)試測試工作，需要準(zhǔn)確掌握各線施工進度、接口約束情況，確認(rèn)現(xiàn)場聯(lián)調(diào)聯(lián)試測試條件，統(tǒng)籌安排各線現(xiàn)場測試踏勘、布點和測試實施工作，準(zhǔn)確預(yù)測測試開展時間及追蹤問題整改情況。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)現(xiàn)場檢查、驗收標(biāo)準(zhǔn)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于國家及各個行業(yè)己頒布并現(xiàn)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。以網(wǎng)絡(luò)、移動通信和計算機軟件開發(fā)等技術(shù)為手段，以設(shè)計文檔管理、現(xiàn)場信息采集、實時上傳、自動流轉(zhuǎn)、動態(tài)更新、多形態(tài)展示工程建設(shè)進度為特色的集成化信息管理系統(tǒng)。

2.1 總體架構(gòu)

系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。5層架構(gòu)依次為：基礎(chǔ)層、資源層、應(yīng)用支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、展現(xiàn)層，層與層之間采用低耦合高內(nèi)聚模式設(shè)計，既保證系統(tǒng)在業(yè)務(wù)發(fā)展的過程中隨時擴充融合，又保證了系統(tǒng)維護簡單、快速部署、安全高效的特點?；A(chǔ)層由支持系統(tǒng)運行的軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境組成。資源層由數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲組成，實現(xiàn)對各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和文件的存儲。應(yīng)用支撐層由接口服務(wù)、身份認(rèn)證、工作流服務(wù)、文件交換組成，實現(xiàn)接收應(yīng)用層的指令并進行事件處理，同時與資源層的數(shù)據(jù)交互，是系統(tǒng)對內(nèi)對外共享和交換數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，任何訪問數(shù)據(jù)庫的請求都需要經(jīng)過應(yīng)用服務(wù)的加工、過濾和審計。業(yè)務(wù)應(yīng)用層由移動應(yīng)用（資料確認(rèn)、項目聯(lián)絡(luò)、報表管理、進度填報、進度跟蹤、項目維護），后臺應(yīng)用（項目概覽、模板管理、文件管理、報表管理、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)同步）組成。系統(tǒng)使用通過展現(xiàn)層，如移動設(shè)備或IE瀏覽器的展示界面進行工程實時情況跟蹤及確認(rèn)。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由內(nèi)網(wǎng)、安全審計、外網(wǎng)3部分組成，如圖2所示。內(nèi)網(wǎng)部署有系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器。安全審計的防火墻設(shè)備部署在內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的交界處，實現(xiàn)系統(tǒng)接入人員的行為監(jiān)督、內(nèi)容審計、行為報警等功能，對系統(tǒng)進行安全管理和風(fēng)險防范。外網(wǎng)包括通過移動網(wǎng)絡(luò)連接的移動終端和通過Web方式接入的終端。移動端采用成熟的Android平臺軟件開發(fā)，可運行在基于Android平臺的手機、PAD等終端設(shè)備上。

身處工程現(xiàn)場的用戶，使用移動客戶端利用無線公網(wǎng)，通過安全審計設(shè)備訪問系統(tǒng)應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；其他用戶利用有線（或無線）網(wǎng)絡(luò)，通過安全審計設(shè)備訪問系統(tǒng)應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3.1 移動應(yīng)用

3.1.1 項目聯(lián)絡(luò)

為強化現(xiàn)場管理，便于現(xiàn)場預(yù)介入及驗收人員快速聯(lián)系相關(guān)責(zé)任人，及時溝通、協(xié)調(diào)解決施工過程中存在的問題，項目初始化過程中建立項目聯(lián)絡(luò)表并動態(tài)更新。項目聯(lián)絡(luò)表主要包括本項目現(xiàn)場預(yù)介入人員，鐵路局管理人員，建設(shè)方工程部、指揮部、專業(yè)工程師，設(shè)計方總體、本專業(yè)專冊、接口專業(yè)專冊，施工方項目經(jīng)理、總工、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人，監(jiān)理方，設(shè)備廠家現(xiàn)場實施人員、技術(shù)支持，接口專業(yè)具體實施人等聯(lián)系方式。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

圖3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

3.1.2 進度跟蹤

通過對本線工程擬開通日期倒排進度，自動劃分關(guān)鍵時間節(jié)點，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，生成動態(tài)進度圖，便于中國鐵路總公司及鐵路局管理人員直觀掌握施工進度情況，及時調(diào)整下一步重點工作及施工組織方案。

3.1.3 進度填報

為方便現(xiàn)場移動端操作，現(xiàn)場預(yù)介入或驗收人員通過系統(tǒng)預(yù)設(shè)檢查條目，通過點選或打鉤的方式來確認(rèn)具體工序或項目完成情況，可根據(jù)需要提供文字描述及影音資料。系統(tǒng)內(nèi)部按照工序邏輯自動關(guān)聯(lián)檢查明細，避免誤操作，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。通過現(xiàn)場填記情況，系統(tǒng)自動生成整改建議及完成時間。系統(tǒng)自動留存歷次檢查、驗收情況，實時更新最新工程進度。填報完成后，系統(tǒng)上傳服務(wù)器，形成當(dāng)次檢查、驗收報表及進度圖，方便相關(guān)人員查閱。

3.1.4 資料確認(rèn)

為便于現(xiàn)場預(yù)介入及驗收人員準(zhǔn)確掌握工程設(shè)計及變更情況，系統(tǒng)在初始化階段己整合本工程所需各種設(shè)計文件，并隨時更新變更文檔。同時為規(guī)范建設(shè)過程管理，建設(shè)過程痕跡資料由具體關(guān)聯(lián)方向系統(tǒng)動態(tài)提報，簡化了工程竣工資料的收集與整理工作。驗收資料主要包括設(shè)計資料、集成商相關(guān)、進場資料、隱蔽工程資料、安裝工程資料、變更設(shè)計、使用說明等。

3.2 后臺應(yīng)用

3.2.1 項目進度

通過建立線路圖表，自動匯總、分析現(xiàn)場人員提交的工程進度信息，生成項目進度圖，在靜態(tài)驗收階段根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)邏輯智能判定“聯(lián)調(diào)聯(lián)試條件”，以及“影響聯(lián)調(diào)聯(lián)試”的核心因素，向中國鐵路總公司管理人員及有關(guān)聯(lián)調(diào)聯(lián)試測試單位提供直觀的工程進度表，為合理部署下一步工作提供決策依據(jù)。

3.2.2 項目管理

通過定義項目的驗收項分類、驗收項列表、項目相關(guān)人員/單位、項目相關(guān)文件等信息，生成項目驗收明細表模板，提供客戶端用戶現(xiàn)場檢查使用，是后臺應(yīng)用的核心。預(yù)介入及驗收人員采用移動設(shè)備在現(xiàn)場進行工程檢查及驗收，工程涉及的所有設(shè)計、變更資料電子化，便于現(xiàn)場驗收人員隨時調(diào)閱使用。用戶通過移動應(yīng)用端生成的驗收條目及要點，可以快速、高效的進行施工進度及質(zhì)量檢查，現(xiàn)場檢查記錄（含文字、影像等）可自動提交到服務(wù)器端。用戶可實時看到現(xiàn)場施工進度和存在的問題并自動生成問題匯總表和問題整改推進表。

3.2.3 數(shù)據(jù)維護

數(shù)據(jù)維護主要包括線路字典基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、驗收流程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護功能。系統(tǒng)管理員能夠?qū)€路字典進行操作，并提供Excel數(shù)據(jù)表導(dǎo)入功能。驗收流程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是整個驗收的基礎(chǔ)，包括項目分類、項目內(nèi)容及驗收規(guī)則。生成基礎(chǔ)項目的同時建立項目整改建議，并同時建立業(yè)務(wù)邏輯關(guān)聯(lián)項，做到項目驗收結(jié)果自動關(guān)聯(lián)。

3.2.4 工程資料管理

（1）模板管理：管理系統(tǒng)模板數(shù)據(jù)，清理冗余數(shù)據(jù)及模板，根據(jù)行業(yè)新規(guī)范、新要求創(chuàng)建（修訂）報表及檢查、驗收模板，修訂模板條目間邏輯關(guān)系，生成修訂（新增）通用模板。

（2）文件管理：根據(jù)工程、線路情況，新建本線專有文件存放系統(tǒng)，主要包括項目立項、初設(shè)、施工圖、變更、現(xiàn)場驗收檢查（影音、文字）等資料。

（3）報表管理：線路及鐵路局人員根據(jù)不同權(quán)限具有指定線路工程進展概覽及驗收報表生成及導(dǎo)出功能，具有針對指定線路及指定內(nèi)容的指導(dǎo)及監(jiān)督功能；具有驗收流程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)處理及模板管理等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護功能，同時針對移動端具有基礎(chǔ)項目審核功能。

3.2.5 系統(tǒng)管理

（1）用戶管理：提供各類用戶的基礎(chǔ)信息管理功能；

（2）權(quán)限管理：根據(jù)不同角色的具體操作項目進行賦權(quán)、解除、增刪等操作；

（3）滾動信息：后臺系統(tǒng)內(nèi)重要信息的滾動發(fā)布；

（4）系統(tǒng)日志：對系統(tǒng)的所有操作按不同類型進行日志記錄，利用不同的查詢條件查詢?nèi)罩拘畔?，便于用戶快速獲取所需日志信息。

4 技術(shù)實現(xiàn)

（1）系統(tǒng)采用SOA架構(gòu)，它將應(yīng)用程序的不同功能單元通過定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口是采用中立的方式進行定義，它獨立于實現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，這使得各種構(gòu)建的服務(wù)可以以統(tǒng)一和通用的方式進行交互。

（2）系統(tǒng)開發(fā)采用了基于.NET組件化開發(fā)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)、中間件技術(shù)、XML技術(shù)、Web服務(wù)、Android平臺開發(fā)技術(shù)進行功能實現(xiàn)。

（3）通過建立統(tǒng)一的接口服務(wù)，構(gòu)建完備的接口協(xié)議，建立應(yīng)用系統(tǒng)間功能調(diào)用接口、數(shù)據(jù)抽取接口；通過Web Service服務(wù)，實現(xiàn)跨平臺數(shù)據(jù)交互；支持?jǐn)?shù)據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)格式導(dǎo)入、導(dǎo)出。

（4）通過建立災(zāi)備系統(tǒng)來保證系統(tǒng)運行的持續(xù)、安全和穩(wěn)定。系統(tǒng)備份包括數(shù)據(jù)庫備份、文件系統(tǒng)備份、操作系統(tǒng)備份，提供自動及手動兩種方式，數(shù)據(jù)保存時間按生產(chǎn)數(shù)據(jù)的等級進行備份。

（5）系統(tǒng)具有良好的人機交互界面，用戶可以自定義個性化頁面，具有缺省值、操作提示、幫助查詢、自動檢查、自動糾錯功能，界面簡潔、易于操作。

5 結(jié)束語

結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)和工程預(yù)介入及驗收經(jīng)驗，研究開發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)化移動驗收管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)使得現(xiàn)場人員能夠通過部署在移動設(shè)備上標(biāo)準(zhǔn)化模板，在現(xiàn)場進行工程檢查及驗收，利用移動通信網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)布工程檢查信息。該系統(tǒng)模板內(nèi)容可快速拓展應(yīng)用到鐵路新線建設(shè)各個專業(yè)驗收工作中，使現(xiàn)場人員可以在零基礎(chǔ)的情況下，快速、高效、標(biāo)準(zhǔn)化的完成工程現(xiàn)場檢查、驗收工作，自動生成整改建議和整改計劃，為工程的保質(zhì)保量推進及驗收提供輔助決策依據(jù)。

[1] 劉伊生，曾學(xué)貴. 新線鐵路工程建設(shè)信息管理系統(tǒng)[J].中國鐵路，2000（2）：10-12.

[2] 楊尚輝. 鐵路建設(shè)項目信息化管理系統(tǒng)的建立[J].中國西部科技，2010，9（11）.

[3] 周 巖，白 麗. 高速鐵路工程建設(shè)項目管理信息化的研究[J].鐵路計算機應(yīng)用，2011，20（2）.

[4] 中國鐵道科學(xué)研究院. 鐵路旅客車站服務(wù)信息系統(tǒng)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)[S]. 2011.

[5] 中鐵電氣化局集團有限公司. 高速鐵路工程靜態(tài)驗收技術(shù)規(guī)范[S]. 北京：中國鐵道出版社，2013.

[6] 中國鐵道科學(xué)研究院. 高鐵鐵路工程動態(tài)驗收技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國鐵道出版社，2013.

責(zé)任編輯 陳 蓉

High-speed Railway Engineering Standardized Acceptance System based on mobile application

HE Jianping
( Department of Passenger Transportation, Xi’an Railway Administration, Xi’an 710054, China )

According to the standards and regulations published by China Railway, combined with modern information technology and management regulations for engineering acceptance, based on mobile network, the High-speed Railway Engineering Standardized Acceptance System was developed. The development and deployment of the System were able to make the inspection and acceptance faster, more eff i cient and in regulation. Administrators could track the progress of the project through the System in real time, and also give guidance to ensure that the project would be implemented on schedule. The System would greatly contribute to the progress of techniques and methods of traditional engineering acceptance, enhance the acceptance eff i ciency.

railway engineering; standardized acceptance; mobile network

U238∶TP39

A

1005-8451（2015）06-0017-05

2014-11-13

賀建平，助理工程師。