鐵路環(huán)水保工程管理系統(tǒng)在京雄城際鐵路的應(yīng)用

楊 斌，李志源

（1.中國國家鐵路集團(tuán)有限公司 工程管理中心，北京100844；2.中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京100081）

加強鐵路建設(shè)項目生態(tài)環(huán)境保護(hù)是新時期鐵路行業(yè)踐行生態(tài)文明建設(shè)的重要途徑[1-2]。京雄城際鐵路秉持“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的理念,在國內(nèi)鐵路行業(yè)首次采用鐵路環(huán)水保工程管理系統(tǒng)作為推進(jìn)“綠色京雄”建設(shè)的重要管理手段,該系統(tǒng)以鐵路工程管理平臺(REMPLAT)為基礎(chǔ),實現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)和水土保持(以下簡稱“環(huán)水?！?工作內(nèi)容的數(shù)字化、管理流程的標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)采集的自動化[3],并對關(guān)鍵環(huán)境問題實現(xiàn)扁平化管理,填補了鐵路工程管理平臺環(huán)水保專業(yè)領(lǐng)域的空白[4-6]。在此,基于鐵路環(huán)水保工程管理系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)和實現(xiàn)功能的闡述,分析系統(tǒng)在京雄城際鐵路的應(yīng)用情況和實際效果,為系統(tǒng)全面推廣提供參考。

1 鐵路環(huán)水保工程管理系統(tǒng)概述

1.1 目的意義

建立鐵路環(huán)水保工程管理系統(tǒng)的目的和意義在于通過系統(tǒng)展示與填報引導(dǎo),提高鐵路項目參建人員的環(huán)水保管理水平；通過業(yè)務(wù)功能設(shè)計,規(guī)范管理流程,促進(jìn)“標(biāo)準(zhǔn)化”管理的進(jìn)一步完善；通過數(shù)據(jù)在線傳遞與共享,提高信息流通效率；通過數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計,實現(xiàn)驗收資料自動化和線上移交,減少驗收工作收集整理工作量；通過數(shù)據(jù)分析和展示,解決環(huán)水保重點問題,實現(xiàn)問題精準(zhǔn)管理；通過標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口,促進(jìn)在線監(jiān)測等新技術(shù)應(yīng)用。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)共設(shè)置7個功能模塊。其中,基礎(chǔ)管理類模塊2個,即基礎(chǔ)信息、綜合管理；過程管理類4個,即主體工程、臨時工程、取棄土場、環(huán)保工程,下設(shè)的環(huán)境監(jiān)測部分通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口,實現(xiàn)環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)的接入；驗收管理類模塊1個,即竣工驗收。根據(jù)鐵路環(huán)水保管理內(nèi)容,各功能模塊下設(shè)子模塊菜單,共計43項,其中主體工程、臨時工程、取棄土場子模塊菜單設(shè)置相同。各功能模塊、子模塊如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

1.3 實現(xiàn)功能

鐵路項目環(huán)水保全過程管理分為項目前期、建設(shè)階段、驗收階段3個階段,環(huán)水保工程管理系統(tǒng)根據(jù)全過程管理工作的內(nèi)容、要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。各階段功能設(shè)計和實現(xiàn)意義如表1所示。

表1 鐵路建設(shè)項目全過程環(huán)水保業(yè)務(wù)流程及功能

2 系統(tǒng)在京雄城際鐵路的應(yīng)用

京雄城際鐵路在建設(shè)初期即應(yīng)用了鐵路環(huán)水保工程管理系統(tǒng),同時在鐵路行業(yè)首次使用了環(huán)境污染在線監(jiān)測技術(shù),至項目竣工驗收階段系統(tǒng)應(yīng)用情況如下。

2.1 管理系統(tǒng)

2.1.1 基礎(chǔ)信息

系統(tǒng)共填報基礎(chǔ)數(shù)據(jù)756項。其中,項目環(huán)水?；拘畔?7項,涵蓋環(huán)境敏感目標(biāo)、環(huán)評及水保要點、批復(fù)意見等內(nèi)容；主體工程構(gòu)筑物及環(huán)水保設(shè)施信息102項；臨時工程工點及環(huán)水保措施信息228項；取棄土場工點及環(huán)水保措施信息197項；環(huán)保工程基本信息182項?；A(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置基本全覆蓋環(huán)水保各項工作,為管理工作提供了信息基礎(chǔ)。

2.1.2 過程管理

（1）臺賬管理。施工過程環(huán)水保臺賬是重要的成果憑證和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)填報月度數(shù)據(jù)24期,共1 408項；月度數(shù)據(jù)總填報率為94.9%(填報率為每月填報有效數(shù)據(jù)的工點占總工點的比率),其中主體工程平均月填報率96.8%、臨時工程平均月填報率93.2%、取棄土場平均月填報率94.1%、環(huán)保工程平均月填報率95.8%。系統(tǒng)月度數(shù)據(jù)總體填報率較高,臺賬記錄能夠及時、真實反映各項工程進(jìn)展情況。系統(tǒng)收集影像資料1 610份,其中主體工程570份,平均每個工點約20份；臨時工程328份,平均每個工點約6份；取棄土場171份,平均每個取棄土場43份；環(huán)保工程541份,平均每項工程4份。影像資料全面及時,基本能夠反映、記錄各階段施工現(xiàn)場實際情況。

（2）方案審查。系統(tǒng)上報方案33份,均及時完成線上審核。其中,取棄土場4處,一場一圖率100%；專項方案23份；監(jiān)理監(jiān)測方案6份。項目沿線分布有4處縣、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))級集中式水源地,環(huán)評批復(fù)要求“禁止在飲用水源保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置取棄土(渣)場、施工營地等臨時工程”,在信息化管理模式下,要求第一時間將所有棄渣場位置、方案信息填報反饋,由建設(shè)和環(huán)境咨詢單位共同審批,方案未經(jīng)批準(zhǔn)的棄渣場一律不得開工實施,并在平臺端提示。該項目環(huán)境監(jiān)理及建設(shè)單位通過系統(tǒng)逐一核實棄土場位置,對比飲用水源保護(hù)區(qū)范圍,確保無一處位于水源保護(hù)區(qū)內(nèi)后,方按流程批準(zhǔn)棄土場施工方案,確保堅決落實環(huán)評及批復(fù)要求。

（3）監(jiān)督檢查。系統(tǒng)共下發(fā)監(jiān)理通知36份,其中建設(shè)單位下發(fā)15份、監(jiān)理單位下發(fā)21份,全部完成線上閉環(huán)。系統(tǒng)記錄現(xiàn)場檢查81次,其中建設(shè)單位檢查25次、監(jiān)理單位檢查36次,施工單位自查20次。例如,環(huán)境監(jiān)理單位在某工點檢查中發(fā)現(xiàn)臨時堆土未100%苫蓋,通過系統(tǒng)下發(fā)整改通知單,并明確提出整改措施和期限要求；施工單位現(xiàn)場整改完畢后,在問題管理模塊上傳整改照片進(jìn)行問題回復(fù)；經(jīng)過分部自查和標(biāo)段復(fù)查后,提交環(huán)境監(jiān)理審查,確認(rèn)滿足整改要求后,完成問題閉環(huán)。通過嚴(yán)格的現(xiàn)場檢查、下發(fā)通知、整改落實、復(fù)查審查的問題管理流程,嚴(yán)格落實了各項環(huán)水保措施,最大限度避免了建設(shè)期環(huán)境污染和生態(tài)影響。

2.1.3 竣工驗收

系統(tǒng)通過匯總整理基礎(chǔ)信息和過程數(shù)據(jù),實現(xiàn)環(huán)保自主驗收5類共24項驗收資料、水保自主驗收5類共13項驗收資料的自動生成,可直接下載使用,數(shù)據(jù)形式和質(zhì)量滿足竣工驗收要求。

2.2 在線監(jiān)測

作為環(huán)水保工程管理系統(tǒng)的一個重要子系統(tǒng),環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)分為硬件和軟件2個部分,硬件部分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對施工現(xiàn)場的揚塵、噪聲、污廢水進(jìn)行24 h的實時監(jiān)測；軟件部分利用信息化技術(shù),實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)展示、統(tǒng)計分析、超標(biāo)告警和報告生成功能,系統(tǒng)界面如圖2所示。

圖2 環(huán)境在線監(jiān)測功能界面

在京雄城際鐵路安裝環(huán)境污染在線監(jiān)測設(shè)備7套,終端傳感器63個(包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、噪聲、TSP(揚塵)、PM10、PM2.5共9類傳感器),日均采集標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)393條。根據(jù)在線監(jiān)測結(jié)果分析,總體達(dá)標(biāo)率為90.90%,其中TSP達(dá)標(biāo)率98.35%、PM10達(dá)標(biāo)率86.57%、PM2.5達(dá)標(biāo)率84.10%,噪聲(晝間)達(dá)標(biāo)率95.20%、噪聲(夜間)達(dá)標(biāo)率90.03%。大氣污染方面,部分超標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場核實為現(xiàn)場風(fēng)力較大或環(huán)境背景值已超標(biāo)或社會車輛行駛等其他因素造成。噪聲污染方面,夜間超標(biāo)率較晝間有所增加,經(jīng)現(xiàn)場核實夜間車輛行駛、混凝土拌和等易造成噪聲超標(biāo)。大氣和噪聲污染超標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場核查后確因施工造成的,由監(jiān)理單位下發(fā)通知單,實現(xiàn)了現(xiàn)場精準(zhǔn)管理。

3 應(yīng)用效果分析

該系統(tǒng)在京雄城際鐵路的實際應(yīng)用表明,通過信息化技術(shù)應(yīng)用與功能設(shè)計,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、管理流程的數(shù)字化,解決了現(xiàn)有環(huán)水保管理中在及時性、規(guī)范性、系統(tǒng)性等方面存在的不足。與傳統(tǒng)的以人工管理為主的管理模式相比,鐵路環(huán)水保工程管理系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面。

3.1 數(shù)據(jù)采集連續(xù)快捷

通過環(huán)境在線監(jiān)測功能,以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了全過程、全時段的不間斷監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)豐富詳實,解決了傳統(tǒng)人工監(jiān)測頻次不足、數(shù)據(jù)代表性不強等問題；以信息化技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了數(shù)據(jù)實時遠(yuǎn)程傳輸、自動分析處理,解決了傳統(tǒng)人工監(jiān)測時效性差、反饋滯后的問題。

3.2 監(jiān)督檢查系統(tǒng)規(guī)范

通過“主體工程”“臨時工程”“取棄土場”模塊下的現(xiàn)場檢查、問題管理等功能,實現(xiàn)了方案審核、日常檢查和問題庫管理的線上辦公。傳統(tǒng)管理方式地點、頻次隨機性高,問題下發(fā)、回復(fù)存在隨意性,流程規(guī)范化、效率化程度較低。信息化管理系統(tǒng)通過任務(wù)派發(fā)、下發(fā)通知和整改回復(fù)流程設(shè)計,強化了管理規(guī)范性；通過全環(huán)節(jié)線上辦公,提高了管理效率,使管理流程系統(tǒng)規(guī)范。

通過“綜合管理”模塊下的方案管理功能實現(xiàn)了環(huán)水保方案的線上提報、審查和批準(zhǔn)。傳統(tǒng)管理方式中環(huán)水保方案管理難以全面落實到位,信息化管理系統(tǒng)通過流程設(shè)計明確完善了審查流程,使各單位積極落實環(huán)水保各項手續(xù)和方案。

3.3 過程記錄標(biāo)準(zhǔn)全面

“主體工程”“臨時工程”“取棄土場”“環(huán)保工程”4個主要過程管理模塊,涵蓋了環(huán)水保工作的各類對象及內(nèi)容,全面系統(tǒng)實現(xiàn)了包括施工臺賬記錄,生態(tài)防護(hù)及恢復(fù)工程,用地審批、移交手續(xù)等資料的采集和統(tǒng)一管理。

相較于傳統(tǒng)管理方式下的環(huán)水保部分點位和時段缺失、記錄格式不統(tǒng)一等,信息化管理系統(tǒng)通過連接工程管理平臺的工程實體分解(EBS),實現(xiàn)相關(guān)環(huán)水保點位的全面覆蓋；通過統(tǒng)一臺賬填報格式和內(nèi)容,實現(xiàn)臺賬記錄標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。例如,影像資料是環(huán)水?？⒐を炇盏闹匾獞{證,在傳統(tǒng)管理方式下,由于參建單位多、建設(shè)周期長,導(dǎo)致建設(shè)過程現(xiàn)場人員可能多次更替,影像資料分散于不同部門、人員處,竣工驗收階段易發(fā)生重要工程、關(guān)鍵環(huán)節(jié)影像資料缺失的問題。信息化管理系統(tǒng)應(yīng)用后,實現(xiàn)了影像資料的定期填報、統(tǒng)一存檔,保證了重要工程全過程影像的完整性,為順利開展工程移交和竣工驗收工作提供了重要保障。系統(tǒng)應(yīng)用前后管理效果指標(biāo)比較如表2所示。

表2 系統(tǒng)應(yīng)用前后管理效果指標(biāo)比較

3.4 信息整合快捷易覽

通過“基礎(chǔ)信息”模塊整合了環(huán)評報告、水保方案等基礎(chǔ)文件,匯總了法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等輔助文件。通過“綜合管理”模塊下的工作簡報、任務(wù)清單等功能,整合了項目總體情況和各環(huán)節(jié)進(jìn)度。通過“竣工驗收”模塊,匯總整合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與過程記錄,實現(xiàn)了驗收資料自動生成與集中打包下載。系統(tǒng)整體通過各類管理信息的匯總整合與集中展示,可以使管理者高效查閱、實時監(jiān)控,并提供了統(tǒng)一、規(guī)范的環(huán)水保綜合管理依托,為驗收管理提供便利。

4 結(jié)束語

鐵路環(huán)水保工程管理系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、管理流程的自動化和信息化,在強化管理能力、提高管理效率方面比傳統(tǒng)的管理方式具有明顯優(yōu)勢。京雄城際鐵路通過鐵路環(huán)水保工程管理系統(tǒng)的應(yīng)用,建立了信息化配套管理體系,大幅提高了環(huán)水保工作效率,環(huán)水保管理工作取得明顯成效,有力推進(jìn)了“綠色京雄”建設(shè)。環(huán)水保工程管理系統(tǒng)目前為1.0初代,下一步將開展更新升級工作。系統(tǒng)升級時可加入智能分析功能,通過影像識別與大數(shù)據(jù)分析,自動識別潛在重要問題；推進(jìn)GIS平臺應(yīng)用,直觀展示環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、污染源監(jiān)控等重要信息,進(jìn)一步提高系統(tǒng)直觀性和管理便利性。