BIM技術(shù)在鐵路物流園運營管理信息化中的應(yīng)用研究

于星亮 吳耀良

[摘 要]鐵路物流園運營管理信息化是鐵路貨運改革、提升鐵路服務(wù)品質(zhì)的保障。本文在分析BIM技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，建立了基于BIM的數(shù)字化鐵路物流園綜合運營管理平臺，探索用創(chuàng)新的信息管理手段促進(jìn)鐵路物流園發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]BIM技術(shù)；運營；管理；鐵路物流園

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.06.026

[中圖分類號]TU17 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）06-00-03

1 項目背景

2015年，中國鐵路總公司實施貨運組織改革，推動鐵路貨運全面走向市場，按照國家戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)布局，部署建設(shè)全國性、區(qū)域性、地區(qū)性三級鐵路物流基地和接取送達(dá)網(wǎng)絡(luò)，大力拓展物流全過程服務(wù)。同時，鐵路貨運要全面開展物流經(jīng)營，實現(xiàn)鐵路貨運向現(xiàn)代物流業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，降低社會物流成本，發(fā)揮鐵路在綜合交通運輸體系中的骨干作用。鐵路物流園運營管理應(yīng)借鑒現(xiàn)代物流園管理理念，充分發(fā)揮園區(qū)特點，利用先進(jìn)的信息技術(shù)，建立物流園運營管理信息化平臺，通過物流園區(qū)業(yè)務(wù)協(xié)同、信息共享、集中管控與統(tǒng)一決策，保障公司化治理、專業(yè)化管理、市場化運營管理模式，實現(xiàn)鐵路物流園運營管理標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、信息化。

2 鐵路物流園運營管理信息化需求分析

信息化對現(xiàn)代物流具有支撐、管理創(chuàng)新、導(dǎo)向引領(lǐng)的作用，鐵路物流園運營管理信息化需求如下：第一，實現(xiàn)鐵路物流園建筑設(shè)施、鐵路線路設(shè)施、運輸裝載設(shè)備可視化資產(chǎn)管理；第二，通過建立信息化平臺提高鐵路物流園運營管理水平和鐵路物流服務(wù)品質(zhì)，加強(qiáng)安全生產(chǎn)和精細(xì)成本管理；第三，滿足鐵路局、物流園、站段、車間及工區(qū)各層次人員的應(yīng)用需求；第四，整合物流園經(jīng)營、貨運、設(shè)施運維等各類數(shù)據(jù)信息，為管理層決策提供數(shù)據(jù)支持。

3 平臺總體架構(gòu)

鐵路物流園運營管理信息化平臺基于BIM技術(shù)構(gòu)建。BIM技術(shù)以三維數(shù)字技術(shù)和參數(shù)化設(shè)計為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是一種應(yīng)用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法。BIM具有承載豐富的設(shè)計和建設(shè)數(shù)據(jù)、提供與現(xiàn)場完全吻合的三維可視化場景、滿足全生命周期使用過程中動態(tài)變化和管理需求等優(yōu)勢。

針對鐵路物流園在客戶經(jīng)營、倉儲貨運、設(shè)施運維與安全生產(chǎn)等方面的實際管理需求，遵循鐵路總局關(guān)于“開展全品類物流、提供全流程服務(wù)、開展全方位經(jīng)營、實行全過程管理”的指導(dǎo)原則，以先進(jìn)的BIM技術(shù)為核心，綜合運用三維可視化、GIS、數(shù)據(jù)庫、智能手持終端和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，建立鐵路物流園BIM綜合運營管理平臺。平臺采用符合鐵路局各層級職責(zé)的網(wǎng)格化管理模式，從數(shù)據(jù)、信息、管理行為等角度統(tǒng)一規(guī)劃權(quán)限和流程，管理指令可以方便地從路局下達(dá)到物流園，且現(xiàn)場信息也能通過系統(tǒng)快速地反饋和匯總到管理層。同時，系統(tǒng)開發(fā)采用開放式的架構(gòu)、分層式的設(shè)計方法，支持多源數(shù)據(jù)和系統(tǒng)擴(kuò)充。鐵路物流園BIM綜合運營管理平臺構(gòu)架如圖1所示。

4 鐵路物流園BIM綜合運營管理平臺的主要功能

4.1 BIM綜合作業(yè)和調(diào)度管理

“BIM綜合作業(yè)和調(diào)度管理”模塊作為園區(qū)的生產(chǎn)指揮平臺，能將物流園區(qū)訂單、貨物、倉儲、運輸車輛、裝卸機(jī)具、調(diào)度計劃、作業(yè)現(xiàn)場和存在問題等條塊信息，匯總到BIM可視化管理環(huán)境集中展示，并通過相應(yīng)的作業(yè)系統(tǒng)接口，下達(dá)調(diào)度指令。

平臺利用BIM提供的空間、位置、尺寸等屬性數(shù)據(jù)和三維可視化圖形展示引擎，實現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)、倉儲貨物、設(shè)施維修養(yǎng)護(hù)與貨運裝載調(diào)度等可視化管理。圖2為與現(xiàn)場作業(yè)管理模塊關(guān)聯(lián)的貨運裝載任務(wù)信息電子看板，在三維實景空間實時展示作業(yè)現(xiàn)場的工作內(nèi)容，便于物流園調(diào)度管理人員掌控現(xiàn)場情況、進(jìn)行作業(yè)指揮。

4.2 設(shè)備信息管理

（1）通過BIM與GIS的無縫融合，實現(xiàn)了宏觀與微觀的統(tǒng)一管理。GIS提供物流園整體的空間、道路、位置等信息。BIM提供單一區(qū)域建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，通過空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與GIS關(guān)聯(lián)。

（2）以BIM模型對象為載體。BIM模型信息包括道路、交通標(biāo)識、建筑及各工作面作業(yè)屬性、裝卸機(jī)械、運輸車輛、貨物、倉庫、貨位和鐵路線路設(shè)施等，通過整合圖紙資料、操作規(guī)程、設(shè)施狀態(tài)和維修保養(yǎng)過程記錄等信息，并與BIM模型相關(guān)聯(lián)，提供統(tǒng)一的信息訪問入口，實現(xiàn)基于可視化的設(shè)備動、靜態(tài)信息結(jié)合管理。

4.3 設(shè)備資產(chǎn)管理

建立與三維實景空間相對應(yīng)的園區(qū)設(shè)備、鐵路線路設(shè)施、裝卸機(jī)械等設(shè)施，實現(xiàn)資產(chǎn)的數(shù)字化管理，并在三維場景動態(tài)展示設(shè)施的狀態(tài)、故障、病害報警等信息。房屋資產(chǎn)臺賬與BIM模型關(guān)聯(lián)管理如圖3所示。

將鐵路物流園設(shè)施維修規(guī)程數(shù)字化，并固化于物流園BIM綜合運營管理平臺中，作為巡檢維修計劃編制的基礎(chǔ)。設(shè)施維修養(yǎng)護(hù)以數(shù)字化運維計劃為起點，在移動設(shè)備上開發(fā)可以訪問BIM數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，運維工作人員利用平板電腦接收運維工作指令，并按照標(biāo)準(zhǔn)化的工單內(nèi)容開展運維工作。同時，平臺在第一時間、第一現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)和影像信息，實時反饋至后臺數(shù)據(jù)庫，各級管理人員可以同步查看相關(guān)信息，從而實現(xiàn)了運維工作的閉環(huán)管理。

4.4 與物聯(lián)網(wǎng)的集成應(yīng)用

平臺融合了BIM三維可視化信息模型與物聯(lián)網(wǎng)信息感知能力，通過BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，實現(xiàn)物流園智能化管理。

（1）園區(qū)智能監(jiān)控。安全是鐵路物流園管理工作的重點，平臺將園區(qū)監(jiān)控設(shè)備和BIM技術(shù)結(jié)合起來，根據(jù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)信息計算監(jiān)控區(qū)域，實現(xiàn)BIM模型與監(jiān)控區(qū)域的關(guān)聯(lián)，同時為安全管理人員提供兩種智能安全監(jiān)控管理模式。安全管理人員可在三維實景空間點選要監(jiān)控的位置，系統(tǒng)會自動計算出監(jiān)控區(qū)域覆蓋該位置的攝像機(jī)，并顯示當(dāng)前實時監(jiān)控視頻。此外，安全管理人員也可框選一個監(jiān)控區(qū)域，并顯示該區(qū)域所有相關(guān)聯(lián)攝像機(jī)的監(jiān)控圖像。如圖4所示，視椎體即為該監(jiān)控攝像機(jī)的監(jiān)控區(qū)域。

（2）園區(qū)車輛管理。首先，基于BIM模型規(guī)劃車輛行駛路線及等候區(qū)域。進(jìn)入物流園的運輸車輛在通過園區(qū)大門時，利用車牌識別設(shè)備識別車輛牌照，將車輛與貨運訂單相關(guān)聯(lián)，生成路線引導(dǎo)圖，引導(dǎo)運輸車輛進(jìn)入相應(yīng)作業(yè)等候區(qū)域。其次，通過作業(yè)區(qū)設(shè)置的車牌識別設(shè)備獲得車輛位置信息，并關(guān)聯(lián)現(xiàn)場作業(yè)管理模塊獲取作業(yè)區(qū)裝卸作業(yè)信息，確定運輸車輛貨物裝卸狀態(tài)。最后，將進(jìn)入園區(qū)的運輸車輛所有牌照、訂單、作業(yè)、位置與等候狀態(tài)等信息，匯總到“園區(qū)車輛管理模塊”，并在園區(qū)BIM運營管理平臺實時展示，實現(xiàn)物流園區(qū)車輛可視化管理。

4.5 決策分析

在運營管理信息化平臺的支撐下，以BIM模型為核心，整合GIS、物聯(lián)網(wǎng)、市場經(jīng)營、物流作業(yè)、資產(chǎn)、安全管理和圖紙資料等數(shù)據(jù)，建立鐵路物流園大數(shù)據(jù)體系，為管理精細(xì)化與管理決策提供多維度立體化的有效信息。

5 結(jié) 語

根據(jù)鐵路物流園的運營管理需求，本文利用BIM技術(shù)對建筑、設(shè)備信息的承載和分析能力進(jìn)行分析，探索出一套符合現(xiàn)代物流管理理念的BIM應(yīng)用解決方案，開發(fā)了基于BIM的數(shù)字化鐵路物流園綜合運營管理平臺。該平臺連接了BIM信息模型與物流作業(yè)系統(tǒng)的接口，提升了物流園的精細(xì)化管理水平，已在沈陽鐵路局沙嶺物流園和濟(jì)南鐵路局婁山物流園得到應(yīng)用，實現(xiàn)了以創(chuàng)新的信息管理手段促進(jìn)鐵路物流園區(qū)發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)。

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