高速鐵路建維一體化數(shù)據(jù)管理與運(yùn)用方法研究

李俊波，王萬齊，沈鹍，王東妍

（中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

0 引言

伴隨我國高速鐵路綜合維修生產(chǎn)一體化改革的推進(jìn)、基礎(chǔ)設(shè)施段的逐步成立，預(yù)示著高鐵基礎(chǔ)設(shè)施正由“建設(shè)為主”向“建維并重”加以轉(zhuǎn)變，盧春房［1］院士曾指出中國高速鐵路建設(shè)項(xiàng)目一體化管理的總體思路，統(tǒng)籌建設(shè)和運(yùn)營兩大領(lǐng)域，探索創(chuàng)新項(xiàng)目管理、技術(shù)管理一體化措施，強(qiáng)化系統(tǒng)內(nèi)外的協(xié)調(diào)運(yùn)作，整體推進(jìn)中國高速鐵路快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》目標(biāo)。國內(nèi)學(xué)者朱合華等［2］較早就提出基礎(chǔ)設(shè)施建養(yǎng)一體化理念，指綜合采用工程、經(jīng)濟(jì)和管理等手段，以最優(yōu)化的方式達(dá)到工程所需的服役性能。鐵路工程建設(shè)在我國現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用，信息化在鐵路工程建設(shè)現(xiàn)代化發(fā)展中擔(dān)當(dāng)愈來愈重要的角色，存在巨大的發(fā)展需求，具備成長潛力，大力發(fā)展信息化是實(shí)現(xiàn)鐵路工程建設(shè)現(xiàn)代化的一個(gè)重要途徑［3］。目前，在鐵路工程建設(shè)與運(yùn)維管理兩大領(lǐng)域已經(jīng)建設(shè)了較為完備的信息系統(tǒng)，在支撐工程建設(shè)及運(yùn)維方面發(fā)揮了重要作用，但由于兩者在管理模式、應(yīng)用方式、專業(yè)體系等方面存在差異，導(dǎo)致兩者難以有效銜接。

工程全生命周期理念已逐漸被研究學(xué)者及管理者所認(rèn)知并應(yīng)用到項(xiàng)目管理當(dāng)中，包含工程從產(chǎn)生構(gòu)思、建設(shè)完成到投入使用，再到報(bào)廢終結(jié)的全部時(shí)間跨度［4］，全生命周期管理需要先進(jìn)技術(shù)來完成對工程項(xiàng)目管理的數(shù)字化表達(dá)，以支撐建設(shè)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)的存儲、傳輸、共享以及集成管理［5］。因此，圍繞固定設(shè)施，結(jié)合鐵路信息化建設(shè)與發(fā)展規(guī)劃，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)賦能于傳統(tǒng)應(yīng)用，采用“數(shù)據(jù)驅(qū)動”形成建維一體，探索建立有效的數(shù)據(jù)銜接與運(yùn)用方法，構(gòu)建價(jià)值鏈條，對工程全生命周期價(jià)值形成，追溯建設(shè)過程，建成后的健康狀態(tài)、價(jià)值變化和功能衰退的規(guī)律研究具有重要意義。

1 高速鐵路工程建設(shè)與運(yùn)維管理信息化現(xiàn)狀

1.1 工程建設(shè)管理信息化現(xiàn)狀

建設(shè)管理系統(tǒng)是《“十四五”鐵路網(wǎng)絡(luò)安全和信息化規(guī)劃》［6］中的六大業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)之一，包含建設(shè)管理、項(xiàng)目管理、監(jiān)督管理等子項(xiàng)，鐵路工程管理平臺是其典型代表，是實(shí)現(xiàn)鐵路工程建設(shè)信息化平臺戰(zhàn)略、營造工程建設(shè)生態(tài)圈的支柱和核心［7］，形成了覆蓋《工程量清單計(jì)價(jià)指南》與《鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收系列標(biāo)準(zhǔn)》的工程實(shí)體分解結(jié)構(gòu)（Engineering Break?down Structure，EBS）［8］，該平臺自2014年開展推廣應(yīng)用，建立了安全、質(zhì)量、進(jìn)度、設(shè)計(jì)、環(huán)保、投資、監(jiān)督、綜合管理8個(gè)功能體系，可對高鐵建設(shè)全專業(yè)業(yè)務(wù)進(jìn)行管理［9］。

2013—2017年，隨著鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)體系框架的建立及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布［10-11］，基于BIM的鐵路工程管理平臺采取繼承與創(chuàng)新發(fā)展模式，將BIM應(yīng)用到設(shè)計(jì)協(xié)同、計(jì)劃協(xié)調(diào)、調(diào)度指揮、施工管理等眾多層面。BIM應(yīng)用驅(qū)動了智能建造理念的形成，“BIM+”技術(shù)與工程建造技術(shù)相融合，進(jìn)行設(shè)計(jì)及仿真、數(shù)字化工廠、精密測控、自動化安裝等工程化應(yīng)用［12］，BIM應(yīng)用得到縱深發(fā)展，將覆蓋工程勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全過程［13］。

1.2 基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維信息化現(xiàn)狀

我國鐵路基礎(chǔ)設(shè)施主要由工務(wù)、電務(wù)、供電、房建專業(yè)構(gòu)成，信息化管理工具已在各專業(yè)開展應(yīng)用多年，重點(diǎn)圍繞設(shè)備履歷、檢（監(jiān)）測數(shù)據(jù)、維修生產(chǎn)及修理輔助決策方面。工務(wù)專業(yè)建設(shè)了工務(wù)管理信息系統(tǒng)（Permanent Way Management Information System，PWMIS）、工務(wù)安全生產(chǎn)系統(tǒng)，并在全路推廣應(yīng)用［14］；電務(wù)專業(yè)建設(shè)了信號設(shè)備履歷、電務(wù)生產(chǎn)系統(tǒng)；供電專業(yè)依托一桿一檔、一臺一檔系統(tǒng)技術(shù)要求［15-16］建設(shè)了供電設(shè)備履歷、供電生產(chǎn)系統(tǒng)；房建專業(yè)建設(shè)了房建管理信息系統(tǒng)［17］。各專業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)接入了以設(shè)備缺陷、報(bào)警數(shù)據(jù)為主的檢（監(jiān)）測數(shù)據(jù)，并納入生產(chǎn)過程進(jìn)行銷缺，如工務(wù)專業(yè)的動態(tài)檢測車超限、電務(wù)專業(yè)的信號集中監(jiān)測告警、供電專業(yè)的6C檢測缺陷、房建專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測報(bào)警數(shù)據(jù)等。

隨著我國高鐵建設(shè)的發(fā)展，中國國家鐵路集團(tuán)有限公司（簡稱國鐵集團(tuán)）及各鐵路局集團(tuán)公司一直在探索實(shí)踐與生產(chǎn)力發(fā)展相適應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修模式，早在2010年原上海鐵路局在滬寧城際、滬杭高鐵進(jìn)行了“三位一體”綜合維修管理模式的探索和實(shí)踐［18］，并建立了配套信息系統(tǒng)。自2017年始，原中國鐵路總公司明確了以“高速鐵路綜合維修生產(chǎn)一體化”為目標(biāo)的創(chuàng)新運(yùn)維管理模式，逐步發(fā)布了由綜合工區(qū)、綜合車間到一體化站段的政策性指導(dǎo)文件［19-23］，明確將“綜合維修生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)”作為信息化支撐手段。沈陽、西安、蘭州、鄭州、烏魯木齊、上海、南昌局集團(tuán)公司已相繼成立共計(jì)9個(gè)高鐵基礎(chǔ)設(shè)施段，信息系統(tǒng)已同步部署應(yīng)用。

鐵路大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)的建設(shè)及智能運(yùn)維概念的提出，進(jìn)一步推動了基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維技術(shù)手段向資源聚合、平臺化、智能化方向發(fā)展。2017年，原中國鐵路總公司發(fā)布了《鐵路大數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)施方案》［24］，開展了安全管控、電務(wù)運(yùn)維、調(diào)度指揮等方面的應(yīng)用實(shí)踐［25］。隨著智能高鐵技術(shù)的發(fā)展，智能運(yùn)維理念也逐步成形，通過感知設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)輸過程及自然環(huán)境等信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的預(yù)測預(yù)警，突出超前防范，整體提升鐵路運(yùn)行安全保障能力。

2 高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)維管理差異

2.1 工程建設(shè)與運(yùn)維管理差異分析

2.1.1 組織分解結(jié)構(gòu)差異

高鐵工程建設(shè)期以國鐵集團(tuán)、鐵路局集團(tuán)公司、合資鐵路公司及客運(yùn)專線公司為組織實(shí)施建設(shè)管理，采取常設(shè)+臨時(shí)建設(shè)單位模式，圍繞投資、進(jìn)度、質(zhì)量、安全等目標(biāo)，組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、第三方檢測等多個(gè)參建單位共同協(xié)作完成。運(yùn)營期以國鐵集團(tuán)、18個(gè)鐵路局集團(tuán)公司等常設(shè)機(jī)構(gòu)為主，承擔(dān)運(yùn)輸生產(chǎn)組織工作，綜合維修組織管理模式主要有專業(yè)段和綜合段2種模式［26］。

工程建設(shè)與運(yùn)維階段采取相對獨(dú)立的組織架構(gòu)模式及規(guī)章，決定其在工程設(shè)計(jì)、施工、竣工、運(yùn)維階段的目標(biāo)導(dǎo)向不同。原中國鐵路總公司發(fā)布了一系列關(guān)于鐵路局集團(tuán)公司“提前介入”客運(yùn)專線管理的指導(dǎo)文件，但在實(shí)施過程中仍存在介入時(shí)機(jī)、機(jī)構(gòu)配備、人員技能、評判標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范化問題［27］。

2.1.2 工程結(jié)構(gòu)分解差異

在工程結(jié)構(gòu)分解方面，工程建設(shè)期按項(xiàng)目、標(biāo)段、單位工程層次進(jìn)行分解，綜合考慮省界內(nèi)工程協(xié)調(diào)、項(xiàng)目驗(yàn)收及區(qū)間與站場布設(shè)相對獨(dú)立、技術(shù)復(fù)雜大型結(jié)構(gòu)便于施工組織等因素，主要以《鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收系列標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的單位工程及《鐵路工程實(shí)體結(jié)構(gòu)分解指南》［28］工點(diǎn)結(jié)構(gòu)劃分原則為主，單位工程向下再擴(kuò)展細(xì)化形成EBS。運(yùn)維期管理以鐵路局集團(tuán)公司管界劃分職能，主要考慮設(shè)備功能、技術(shù)要素及與生產(chǎn)力布局相適應(yīng)的維修能力等因素，按單體設(shè)備及區(qū)段進(jìn)行管理，與建設(shè)期在工程結(jié)構(gòu)劃分上差異較大。運(yùn)維期摒棄了建設(shè)期的一些基礎(chǔ)和臨時(shí)性工程，更加注重設(shè)備本身，雖然區(qū)段里程劃分不同，但在實(shí)體設(shè)備類型或某一層次結(jié)構(gòu)上可保持較為一致的對應(yīng)關(guān)系。

在專業(yè)劃分方面，《鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收系列標(biāo)準(zhǔn)》對工程建設(shè)專業(yè)進(jìn)行了明確，按照站前、站后或線下、線上工程進(jìn)行分類，主要包含路基、橋涵、隧道、軌道、通信、信號、電力、電力牽引供電、站場工程。運(yùn)維期主要以工務(wù)（線路、橋涵、隧道、路基）、電務(wù)（通信、信號）、供電（接觸網(wǎng)、變電、電力）、房建專業(yè)為主，線路專業(yè)管理融合了建設(shè)期軌道專業(yè)、線路的平縱斷面及斷鏈、允許速度等信息，接觸網(wǎng)及變電專業(yè)對應(yīng)建設(shè)期的電力牽引供電?？梢钥闯?，工程建設(shè)與運(yùn)營管理的專業(yè)劃分體系基本保持較為一致的對應(yīng)關(guān)系。

2.1.3 工作分解結(jié)構(gòu)差異

在工作分解結(jié)構(gòu)方面，工程建設(shè)期工作重點(diǎn)是以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)安全和使用功能為目標(biāo)，側(cè)重于整體結(jié)構(gòu)安全，工作對象面向工程全結(jié)構(gòu)+全過程管理，工作模式具有較強(qiáng)針對性和目標(biāo)性。伴隨BIM技術(shù)的應(yīng)用，工程管理的工作面可精細(xì)化至某一建筑物的單體組成構(gòu)件，如橋梁下部結(jié)構(gòu)的樁基、承臺、墩身等。運(yùn)維期的管理相對建設(shè)期較為粗放，工作重心側(cè)重于運(yùn)營安全和設(shè)備長期服役狀態(tài)下的持久、耐久、可靠，工作對象以設(shè)備表觀+內(nèi)部結(jié)構(gòu)的動靜態(tài)檢（監(jiān)）測、日常養(yǎng)護(hù)維修和突發(fā)事件的應(yīng)急處置為主，工作模式具有重復(fù)性（如線路、橋隧、接觸網(wǎng)等設(shè)備的周期性檢查）和專業(yè)系統(tǒng)性特點(diǎn)，將建設(shè)期的實(shí)體按專業(yè)進(jìn)行集成管理并將目標(biāo)轉(zhuǎn)移至設(shè)備整體及功能發(fā)揮上，裁剪了建設(shè)期的部分技術(shù)參數(shù)，加入了運(yùn)維管理要素。

2.1.4 工程結(jié)構(gòu)編碼體系差異

鐵路工程管理平臺按照《鐵路基本建設(shè)工程設(shè)計(jì)概（預(yù)）算編制辦法》［29］《鐵路工程工程量清單規(guī)范》［30］《鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收系列標(biāo)準(zhǔn)》《鐵路工程實(shí)體結(jié)構(gòu)分解指南》規(guī)范建立了投資、質(zhì)量、工程實(shí)體結(jié)構(gòu)編碼，并應(yīng)用到平臺建設(shè)當(dāng)中，形成了以項(xiàng)目、標(biāo)段、單位工程+實(shí)體結(jié)構(gòu)為主的工程編碼體系。在運(yùn)維階段，工務(wù)專業(yè)總結(jié)形成了以運(yùn)維機(jī)構(gòu)（如工務(wù)段、綜合段）、線路、行別、設(shè)備類型及特定技術(shù)參數(shù)為主的組合編碼（如橋梁以段編號、線編號、輔助線編號、行別、橋號作為唯一編碼）；電務(wù)專業(yè)發(fā)布了《鐵路通信設(shè)備設(shè)施單元?jiǎng)澐旨熬幋a規(guī)范（暫行）》［31］《鐵路信號設(shè)備單元?jiǎng)澐帧⒕幋a及表征規(guī)范（暫行）》［32］；供電專業(yè)發(fā)布了《鐵路牽引供電設(shè)備設(shè)施單元?jiǎng)澐帧⒕幋a暫行規(guī)范》［33］《電氣化鐵路牽引變電設(shè)備編號規(guī)則》［34］。各專業(yè)設(shè)備編碼規(guī)范為配套信息化手段的建立提供了參照依據(jù)。但從目前來看，在兩階段建立無縫數(shù)據(jù)銜接暫無可參照的統(tǒng)一編碼規(guī)則。

2.1.5 線路設(shè)備里程體系差異

在鐵路勘測設(shè)計(jì)階段，定測工作會確定線位的中樁位置和整里程標(biāo)高，進(jìn)行中線測量并在直線段里程50 m或曲線段20 m處實(shí)地標(biāo)定，標(biāo)記為DK**+050 m［35］。后續(xù)工程標(biāo)段劃分及各專業(yè)施工圖均沿用DK里程體系，遇設(shè)計(jì)變更會產(chǎn)生DIK、DIIK里程標(biāo)記。工程聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作開始前建立統(tǒng)一里程體系，以K里程表示運(yùn)營里程，期間會形成“統(tǒng)一里程與施工里程對照表”“斷鏈表”。鐵路工程建設(shè)與運(yùn)營維護(hù)兩階段采用不同的里程體系，二者可以通過“統(tǒng)一里程與施工里程對照表”“斷鏈表”建立數(shù)據(jù)雙向推導(dǎo)計(jì)算關(guān)系。

工程建設(shè)與運(yùn)維管理差異分析匯總見表1。

表1 工程建設(shè)與運(yùn)維管理差異分析匯總

2.2 工程建設(shè)與運(yùn)維管理數(shù)據(jù)對比

鐵路工程管理平臺對工程設(shè)計(jì)、投資、質(zhì)量、進(jìn)度、安全等數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，綜合維修生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)字典、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、設(shè)備臺賬、檢測監(jiān)測、維修生產(chǎn)5類。相關(guān)數(shù)據(jù)以結(jié)構(gòu)化、文件、圖像、聲音、視頻等方式進(jìn)行存儲，工程建設(shè)與運(yùn)維管理數(shù)據(jù)對比見圖1。

圖1 工程建設(shè)與運(yùn)維管理數(shù)據(jù)對比

3 高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建維一體化數(shù)據(jù)驅(qū)動策略

3.1 建維一體化實(shí)踐技術(shù)路線

在已推廣應(yīng)用的鐵路工程管理平臺及綜合維修生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上，以運(yùn)維需求為導(dǎo)向，圍繞建設(shè)期工程實(shí)體結(jié)構(gòu)，采用固定設(shè)備承載數(shù)據(jù)，重構(gòu)建維兩階段分類編碼體系，建立數(shù)據(jù)匯聚及映射轉(zhuǎn)換方法，驅(qū)動建維銜接，形成以實(shí)體工程為紐帶的數(shù)據(jù)平滑過渡方式。技術(shù)路線示意見圖2。

圖2 建維一體化實(shí)踐技術(shù)路線示意圖

3.1.1 建立以運(yùn)維需求為導(dǎo)向的工程管理結(jié)構(gòu)

結(jié)合運(yùn)維期設(shè)備管理粒度，如路基按段落、橋梁按孔跨、接觸網(wǎng)按單體設(shè)備+區(qū)段及處所、信號按單體設(shè)備及處所管理方式，基于工程建設(shè)期建立的構(gòu)筑物對象結(jié)構(gòu)，按照運(yùn)維管理規(guī)則分專業(yè)進(jìn)行對象抽取，形成符合運(yùn)維管理需求的實(shí)體工程結(jié)構(gòu)，使其可直接運(yùn)用于運(yùn)維階段，支撐設(shè)備養(yǎng)維管理。

3.1.2 重構(gòu)建維兩階段數(shù)據(jù)編碼體系

在厘清由建設(shè)向運(yùn)維過渡時(shí)的設(shè)備管理對象及數(shù)據(jù)承載關(guān)系基礎(chǔ)上，參考建維兩階段已經(jīng)建立的編碼規(guī)范，圍繞工程實(shí)體，重構(gòu)兩階段編碼體系，融合實(shí)體設(shè)備所在位置等固定屬性要素，做到能夠快速甄別實(shí)體對象，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，支撐數(shù)據(jù)承載，貫通建維數(shù)據(jù)。

3.1.3 建立完善的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換映射關(guān)系

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換映射關(guān)系的建立是建維一體化的核心，按照“統(tǒng)一里程與施工里程對照表”“斷鏈表”建立里程體系轉(zhuǎn)換映射方法，將線路曲線、坡度、水準(zhǔn)基點(diǎn)及實(shí)體工程設(shè)計(jì)里程轉(zhuǎn)換形成運(yùn)營里程，轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)可遵照《列車運(yùn)行監(jiān)控裝置（LKJ）數(shù)據(jù)文件編制規(guī)范》［36］，快速形成LKJ初始數(shù)據(jù)及運(yùn)維設(shè)備臺賬，以支撐運(yùn)維生產(chǎn)組織。

3.1.4 補(bǔ)強(qiáng)設(shè)備運(yùn)維管理技術(shù)參數(shù)

在建設(shè)期需綜合考慮運(yùn)維需求補(bǔ)強(qiáng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)，該項(xiàng)工作可伴隨工程進(jìn)程同步進(jìn)行，將建設(shè)期工程實(shí)體結(jié)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)按照工程設(shè)計(jì)幾何（如直徑、長度）、材料質(zhì)地（如鋼筋、混凝土強(qiáng)度等級）、結(jié)構(gòu)構(gòu)造（如道岔尖軌類型、轍叉構(gòu)造）及施工組織（如施工、監(jiān)理單位項(xiàng)目部、第三方檢測機(jī)構(gòu)）信息進(jìn)行歸類整理，可大幅減輕后期數(shù)據(jù)加工工作量。在工程交付階段對數(shù)據(jù)進(jìn)行拆組后，按照里程映射轉(zhuǎn)換方法、運(yùn)維管理規(guī)則，快速生成符合運(yùn)維需求的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)入運(yùn)維系統(tǒng)。

3.1.5 采用服務(wù)實(shí)現(xiàn)建維數(shù)據(jù)雙向聯(lián)動

以運(yùn)維管理實(shí)體工程結(jié)構(gòu)、實(shí)物編碼為索引，分別建立基于功能服務(wù)的數(shù)據(jù)檢索及調(diào)用方法，在單一工程實(shí)體上驅(qū)動耦合建設(shè)（如施工圖、進(jìn)度、質(zhì)量、檢測監(jiān)測、影像數(shù)據(jù)）與運(yùn)維（如設(shè)備履歷、缺陷、維修數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向聯(lián)動及可視化。

3.1.6 以BIM為載體形成全生命周期數(shù)據(jù)

以工程建設(shè)期BIM為載體，利用組成構(gòu)件附加實(shí)物編碼與建設(shè)期數(shù)據(jù)聯(lián)動，BIM交付運(yùn)維后，進(jìn)一步融合地理空間信息，與運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)、維修數(shù)據(jù)集成，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、北斗技術(shù)通過接口搭載的檢（監(jiān)）測數(shù)據(jù)，形成基于“BIM+”技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期數(shù)據(jù)。

3.2 建維一體化數(shù)據(jù)運(yùn)用方法

建維一體化數(shù)據(jù)的形成將對工程運(yùn)維管理產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，通過工程專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、數(shù)據(jù)集成，反映項(xiàng)目全生命周期要求，尤其是項(xiàng)目運(yùn)營階段，對工程全生命周期管理、追溯施工過程、輔助維修決策與應(yīng)急處置、驅(qū)動優(yōu)化工程設(shè)計(jì)具有重要意義。

3.2.1 采用數(shù)據(jù)驅(qū)動進(jìn)行工程全生命周期管理

通過數(shù)據(jù)驅(qū)動強(qiáng)化了工程的連續(xù)性和系統(tǒng)性，銜接了工程設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營主要階段的管理目標(biāo)，改善工作界面，將工程管理的各階段要素在一體化的維度上整合集成，推動優(yōu)化管理體系，有效地組織建設(shè)和生產(chǎn)活動，用數(shù)字化手段來提升管理效率，在傳遞工程價(jià)值的同時(shí)，最終向?qū)崿F(xiàn)全生命周期的整體效益最優(yōu)目標(biāo)邁進(jìn)。

3.2.2 追溯施工過程

建設(shè)期數(shù)據(jù)記錄了工程設(shè)計(jì)、施工到竣工的過程，形成的文件、圖紙、聲像等資料記載了工程實(shí)施的動態(tài)過程，具備證明力和追溯力，可作為運(yùn)營期工程質(zhì)量、安全問題事件追蹤的直接材料，如工程施工日志、檢驗(yàn)批、平行試驗(yàn)、監(jiān)理旁站、隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、工程影像等數(shù)據(jù)?？芍噩F(xiàn)工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全管理等施工過程，其數(shù)據(jù)對隱蔽工程的施工過程追溯更加具有重要意義。

3.2.3 輔助維修決策與應(yīng)急處置

建維數(shù)據(jù)的耦合與集成有利于運(yùn)維單位制定更為有效的維修策略，對設(shè)備缺陷及發(fā)展做出科學(xué)判斷，在突發(fā)事件情況下，輔助做出應(yīng)急處置決策。如針對隧道襯砌裂損問題，可根據(jù)日常檢查、歷史病害與整治情況，結(jié)合建設(shè)期記錄的隧道所處水文地質(zhì)環(huán)境、圍巖等級、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、掌子面素描等信息對病害成因與發(fā)展做出判定，制定合理的整治方案。

3.2.4 驅(qū)動優(yōu)化工程設(shè)計(jì)

高鐵基礎(chǔ)設(shè)施在運(yùn)營服役過程中，由于輪軌作用、弓網(wǎng)接觸、外部環(huán)境等因素會產(chǎn)生一定的設(shè)備缺陷，其中不乏設(shè)計(jì)缺陷，問題直指設(shè)計(jì)源頭。如橋梁樁基缺陷可能引起橋墩發(fā)生沉降或傾斜，此時(shí)需結(jié)合建設(shè)期地質(zhì)勘驗(yàn)、樁基檢測、承載力檢算及運(yùn)維期穩(wěn)定性監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合研判，在無法滿足安全運(yùn)營時(shí)，需設(shè)計(jì)工程補(bǔ)強(qiáng)措施。設(shè)備缺陷及整治方案數(shù)據(jù)的積累會逐步形成專家知識庫，對驅(qū)動優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改進(jìn)施工工藝具有良好的促進(jìn)作用。

3.3 建維一體化實(shí)施保障措施

3.3.1 完善數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

綜合高鐵運(yùn)維管理需要深化建設(shè)期數(shù)據(jù)分類組織，結(jié)合既有成果形成覆蓋建設(shè)與運(yùn)維管理技術(shù)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集規(guī)范。研究建維一體化數(shù)據(jù)統(tǒng)一編碼體系、數(shù)據(jù)映射轉(zhuǎn)換方法，并與LKJ數(shù)據(jù)相銜接，將基礎(chǔ)設(shè)備履歷由建設(shè)期快速轉(zhuǎn)化至運(yùn)維階段，建立數(shù)據(jù)核查與校驗(yàn)方法，加強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。

3.3.2 強(qiáng)化工程數(shù)據(jù)資源整合

以鐵路工程管理平臺為牽引，進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)期數(shù)據(jù)資源整合，以EBS為主線聚合建設(shè)期數(shù)據(jù)，提升平臺數(shù)據(jù)服務(wù)能力，由EBS抽取形成符合運(yùn)維需求的工程管理結(jié)構(gòu)，使其具備建設(shè)期數(shù)據(jù)承載能力。結(jié)合運(yùn)維管理系統(tǒng)，統(tǒng)一設(shè)備履歷管理軟件版本，避免系統(tǒng)間各自獨(dú)立、功能差異帶來的數(shù)據(jù)銜接問題。

3.3.3 深化BIM技術(shù)研發(fā)應(yīng)用

與國際鐵路聯(lián)盟（UIC）、開放地理信息聯(lián)盟（OGC）等國際組織合作，主導(dǎo)鐵路BIM標(biāo)準(zhǔn)制定。研究自主化鐵路行業(yè)BIM建模軟件，以成渝等鐵路項(xiàng)目建設(shè)為契機(jī)，深化BIM在設(shè)計(jì)、施工階段的運(yùn)用，研究以BIM為承載的工程數(shù)據(jù)交付技術(shù)，實(shí)踐BIM在運(yùn)維期的典型場景應(yīng)用創(chuàng)新。

3.3.4 改進(jìn)建維結(jié)合部工作機(jī)制

從建設(shè)項(xiàng)目竣工交付、提前介入等建維結(jié)合部入手，完善工作機(jī)制。嚴(yán)格竣工文件編制周期與質(zhì)量，建立具有實(shí)用價(jià)值的竣工圖編制標(biāo)準(zhǔn)，提高建設(shè)項(xiàng)目檔案質(zhì)量［37］，在運(yùn)營鐵路局集團(tuán)公司成立專門的提前介入機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，定崗定責(zé)配備專業(yè)技術(shù)人員，全程參與項(xiàng)目可研、初步設(shè)計(jì)、施工圖等階段的審核，充分表達(dá)運(yùn)營的合理需求和建議。

3.3.5 加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)

鍛煉與培養(yǎng)一批既熟悉業(yè)務(wù)應(yīng)用，又精通信息技術(shù)的骨干團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮領(lǐng)軍骨干團(tuán)隊(duì)在建維一體化推進(jìn)過程中的尖兵作用。創(chuàng)新人才管理理念，建立多渠道引進(jìn)人才機(jī)制，加強(qiáng)技術(shù)合作與交流，提升專業(yè)隊(duì)伍素質(zhì)與能力。

4 結(jié)束語

信息技術(shù)在高速鐵路保安全、降本增效中發(fā)揮著重要作用，從當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)維管理信息化建設(shè)分析，鐵路工程管理平臺及綜合維修生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)將是未來一段時(shí)期內(nèi)高鐵工程建設(shè)與運(yùn)維管理的主要技術(shù)手段，基于二者管理的數(shù)據(jù)內(nèi)容，以服務(wù)運(yùn)維生產(chǎn)為導(dǎo)向，統(tǒng)籌工程全生命周期管理需求，重構(gòu)數(shù)據(jù)編碼體系，采取“數(shù)據(jù)驅(qū)動”，運(yùn)用工程實(shí)體結(jié)構(gòu)、BIM承載數(shù)據(jù)，建立建維數(shù)據(jù)匯聚、映射、傳遞、運(yùn)用技術(shù)手段，圍繞竣工交付、提前介入等建維結(jié)合部建立配套保障措施，實(shí)現(xiàn)工程價(jià)值遞延，將是支撐形成基礎(chǔ)設(shè)施建維一體化的有效途徑。