信息化在鐵路工程監(jiān)理中的應用現(xiàn)狀及發(fā)展思路

肖振 楊晨 祁孜威

摘要 隨著鐵路工程管理平臺的強力推進，信息技術在鐵路工程多個專業(yè)、多個管理環(huán)節(jié)得以廣泛應用。這使得監(jiān)理工作的管理效率與管理水平提升明顯。文章對信息化基本概念、要求、鐵路工程監(jiān)理工作信息化應用情況以及目前監(jiān)理企業(yè)信息化的不足之處進行了梳理，提出監(jiān)理企業(yè)建立信息化管理部門、開展相關培訓、由辦公自動化發(fā)展到遠程監(jiān)控管理的信息化發(fā)展路徑，為推動監(jiān)理工作向標準化、自動化方向發(fā)展提供了參考。

關鍵詞 工程監(jiān)理；信息化應用；發(fā)展思路

中圖分類號 TU71文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）23-0169-04

0 引言

鐵路工程線路通?？v橫穿插在祖國的山河之間，通常具備工程量大、施工作業(yè)風險高且條件艱苦、管理極不便捷等特點^[1-2]。在如今鐵路工程信息化、數(shù)智化建設的要求下，信息化工程監(jiān)理模式已逐步取代傳統(tǒng)工程監(jiān)理模式。為從容適應該趨勢，監(jiān)理企業(yè)應積極推動自身信息化建設工作，在推動過程中根據(jù)工程實際應用情況嘗試創(chuàng)新，在保障工程質量的前提下提升監(jiān)理工作效率。

1 工程信息化概述

1.1 工程信息化基本目標

開展工程管理信息化監(jiān)理的目的是為管理和決策服務，控制的基礎是通過對信息準確、完整的操控使參建各方高效地完成任務及解決閉合問題，各參建方可通過信息管理來精準地獲取所需信息，同時通過信息共享可為工程的順利實施提供支持，如圖1所示。

1.1.1 實施最優(yōu)控制

統(tǒng)籌工程進度、質量、安全及投資計劃的完成情況，與原定計劃進行對比分析，從而對投資、進度、質量、安全目標實施最優(yōu)控制。

1.1.2 進行合理決策

實時收集、整理工程建設過程中各階段及各方面的信息，為指導監(jiān)理工作開展并進行科學合理的監(jiān)理決策提供幫助^[3]。

1.1.3 協(xié)調相關關系

加強信息化管理，與項目管理機構、政府相關部門、建設單位、設計單位、施工單位、材料設備供應商等參與項目建設的各參建方建立有機聯(lián)系，妥善協(xié)調處理各方關系^[4]。

1.2 工程信息化工作原則

1.2.1 標準化原則

規(guī)范信息管控流程，分裂統(tǒng)一工程建設工作中的相關信息，健全信息管理制度，實現(xiàn)信息標準化目標^[5]。

1.2.2 有效性原則

對于不同層次管理者的要求，信息管理人員應分別進行適當處理，應針對不同層次管理者的要求進行適當加工，最終能直觀、精練地表達實際情況，保證信息產(chǎn)品對不同管理層的有效性。

1.2.3 時效性原則

收到及時反饋的前提必然是提供信息的及時性，只有確保提供信息的及時性時，管理者才能及時地控制項目的實施過程。如建設工程中的月報表、季報表等，這些都是為了保證信息能夠及時為決策服務^[6]。

1.2.4 簡明性原則

信息要便于使用者了解現(xiàn)狀，分析目前所存問題。展示信息的方法是多種多樣的，其表達方式應與信息接收方的日常信息交互方式相符，針對不同的信息接收方，就該采取不同的信息表述方式。例如，對于專業(yè)性不夠強的部分業(yè)主，需采用圖表、通俗語言、模型等此類比較直觀的表述方式^[7]。

1.2.5 可預見性原則

信息有過去、現(xiàn)在和將來的區(qū)分，對建設工程而言，產(chǎn)生的信息作為項目實施的歷史數(shù)據(jù)，可用于預測未來情況，如通過分析以往的投資執(zhí)行情況，用以預測將來的投資情況，以此作為事先控制措施的依據(jù)^[8]。

1.3 施工監(jiān)理信息化技術

1.3.1 BIM技術

隨著BIM技術的大力推廣應用，BIM技術現(xiàn)已成為工程建設中不可或缺的技術手段之一。貫穿于工程建設的全生命周期，于設計階段時可利用BIM技術進行三維建模，從而將整個工程可視化展現(xiàn)給技術人員，技術人員對其中不滿之處直接優(yōu)化，直至滿意。于施工階段可利用BIM技術進行施工模擬，針對施工過程中存在的各種復雜因素制定最優(yōu)措施。相較于傳統(tǒng)施工管理方式更加科學、精準、高效推進工程進度，工程收尾及運營階段可利用BIM技術將工程驗收與設備維保可視化展現(xiàn)。由此可見，BIM技術能使施工管理過程可視化，直觀展現(xiàn)給技術人員、管理人員，減少決策失誤、降低成本，確保工程質量并提升管理效率。

1.3.2 4D可視化技術

相較于傳統(tǒng)的二維模型及圖表，4D可視化技術更易暴露出施工過程中的不合理之處，從而規(guī)避相關風險。利用此技術協(xié)調工程建設節(jié)點計劃及整體規(guī)劃，并針對現(xiàn)場管理建立合理預警機制，降低施工過程中的風險。相關技術人員也可利用此技術模擬工序并進行細致分析，制定最優(yōu)施工方案，從而提高工程管理效率。

1.3.3 仿真技術

通過運用仿真技術，施工管理人員的管理效率及臨場應變能力得到較大提升，能從容應對多變的環(huán)境。在施工過程中，必然會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這使得質量管理變得異常煩瑣和困難。但是，通過運用仿真技術，工程施工過程中的各階段都能被精準地展示于眼前，由此深入、細致了解各階段狀況，且能針對各階段的情況生成相符的工程質量評價曲線圖?；谶@一優(yōu)勢，工程管理人員能對工程不同階段的質量等級進行動態(tài)評價，綜合各階段的質量等級來控制整體工程質量。

1.3.4 三維模型

有的項目規(guī)模巨大，具有參建單位多、涉及人員廣、項目信息量巨大等特征，這類項目管理難度相對較大，這種情況下可利用信息化技術建立相應三維模型，模型數(shù)據(jù)可由現(xiàn)場技術人員配合整理提供，將此模型共享給參建各方，使技術人員易于結合工程實際，在施工過程中精準發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題，針對不同問題制定相應措施，轉被動為主動，提升工程管理效率。

1.3.5 物聯(lián)網(wǎng)技術

物聯(lián)網(wǎng)技術的核心優(yōu)勢在于感知和互聯(lián)互通，將工程現(xiàn)場的各類信息快速準確地采集到位，例如人力、設備及材料等，實時采集實時傳遞到各接收端，確?，F(xiàn)場信息的時效性。通過各個建設項目之間的互聯(lián)互通，可以提高信息檢索和整合的效率。射頻識別（RFID）技術是建筑管理人員的快速管理工具之一，通過對數(shù)據(jù)標簽進行識別，可以為其提供更加高效的管理方式。此外，這項技術還能夠改進業(yè)務流程與施工流程的融合，為施工信息化打下堅實的基礎。

2 工程信息化在鐵路監(jiān)理中的應用現(xiàn)狀

2.1 鐵路工程信息模塊概述

鐵路工程信息化經(jīng)過多年實踐，取得了較為廣泛地應用。目前信息化應用建設范圍主要有鐵路工程管理平臺通用模塊和現(xiàn)場專業(yè)管理模塊。

2.1.1 通用模塊

鐵路工程管理平臺通用模塊：項目基礎信息、人員機構管理、監(jiān)理人員信息采集、信息發(fā)布、信用評價、輕門戶App、施工組織、視頻監(jiān)控、驗工計價、勞務用工管理^[9]。

2.1.2 專業(yè)模塊

（1）站前專業(yè)。電子施工日志、檢驗批、隱蔽工程、影像資料、工地混凝土拌和站、沉降觀測、環(huán)水保管理、隧道超前地質預報、隧道圍巖監(jiān)控量測、隧道形象化、隧道安全步距、隧道作業(yè)人員及車輛動態(tài)管理、路基連續(xù)壓實、CFG樁基施工、基樁檢測、懸臂澆筑連續(xù)梁（剛構）線形監(jiān)測、預應力混凝土簡支梁靜載試驗、連續(xù)梁（含現(xiàn)澆）智能張拉壓漿監(jiān)控、鋼梁場生產(chǎn)管理、橋梁形象化、軌道板生產(chǎn)管理、鐵路無縫線路應力放散及鎖定施工等。

（2）四電（客服、信息）專業(yè)。電子施工日志、檢驗批、隱蔽工程影像資料、環(huán)水保管理^[10]。

（3）站房專業(yè)。電子施工日志、檢驗批、隱蔽工程影像資料、環(huán)水保管理、工地混凝土拌和站，深入推進建設管理與信息化的高度融合，把信息化在工程建設過程中應用廣度和融合深度作為信息化管控重點^[11]。

2.2 監(jiān)理工作信息化實施路徑

2.2.1 路基連續(xù)壓實控制技術

路基填筑工程全面推廣路基連續(xù)壓實技術，具備對碾壓面的實時監(jiān)測和信息反饋能力，提高壓實質量，由結果控制變?yōu)檫^程控制、由點的控制轉化為面的控制，并且檢測結果可視化，加快施工進度和節(jié)約成本。并通過建立數(shù)據(jù)自動上傳系統(tǒng)平臺，全面控制路基填筑質量和進度。

2.2.2 連續(xù)梁自動化線形監(jiān)控技術

通過自動化線形監(jiān)控技術，可根據(jù)不同的現(xiàn)場實際情況而實時調整施工參數(shù)，使施工能按設計意圖進行，精簡施工流程，確保合龍精度和結構線形的圓順，各項指標均能滿足設計要求，確保施工安全并最終達到設計的理想成橋狀態(tài)。

2.2.3 橋梁智能張拉壓漿技術

通過自動化控制，使張拉、壓漿過程要素及質量完全可控，遠程數(shù)據(jù)自動上傳到監(jiān)控平臺，實現(xiàn)實時監(jiān)控。橋梁智能張拉著實有效地保障了預應力張拉工作的品質，而且智能壓漿監(jiān)控系統(tǒng)保障了管路中壓漿的緊密厚實度，有效地讓混凝土構造成為非常堅固有效的預應力系統(tǒng)。

2.2.4 電子施工日志

利用系統(tǒng)平臺進行施工日志當日填報上傳，及時記載施工現(xiàn)場技術、進度、安全、質量控制過程等活動，實時上傳到網(wǎng)絡平臺，便于施工管理，是處理問題的備忘錄和總結施工管理的基本素材，以及事后的可追溯性。

2.2.5 隧道監(jiān)控量測信息化系統(tǒng)

隧道監(jiān)控量測信息化系統(tǒng)充分利用信息化手段，建立了集“現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、自動分析處理、及時預警、遠程監(jiān)控”于一體的隧道施工監(jiān)測管理平臺，進一步規(guī)范隧道建設監(jiān)控量測管理，及時掌握圍巖和支護動態(tài)信息，確保施工安全和工程質量。

2.2.6 混凝土拌和站綜合信息管理系統(tǒng)

通過組織建設鐵路工程拌和站信息化一體平臺，統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)信息，實時控制生產(chǎn)狀況，全面推進質量監(jiān)督工作，整合、挖掘并分析處理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)安全預警、統(tǒng)計查詢、圖表輸出等功能，在保證原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)完整性和安全性的同時，實時監(jiān)控原材料的質量，確保鐵路混凝土拌和質量，達到統(tǒng)計數(shù)據(jù)可視化的效果，更直觀地供各參建方分析情況，作為數(shù)據(jù)支持確保鐵路工程的質量和安全性。

2.2.7 工序報驗信息管理系統(tǒng)

現(xiàn)場檢查、分部分項單位工程驗收及隱蔽工程留存影像資料信息化系統(tǒng)；在工程的各個不同階段中，利用移動設備拍照、攝影等方式記錄隱蔽工程及關鍵工序的施工過程，整理形成具有完整性的影像資料并及時上傳，能有效加強過程施工管理，確保工程實體質量，體現(xiàn)工程驗收資料的一致性與真實性，便于參與各方進行查閱和使用。

2.2.8 沉降觀測信息系統(tǒng)

通過物聯(lián)網(wǎng)技術連通現(xiàn)場測量設備，實現(xiàn)全線沉降觀測數(shù)據(jù)實時上傳，自動分析監(jiān)測，實行半自動化的信息化管理方式，加強沉降觀測和沉降超限整治的過程管理，同時為沉降評估提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

2.2.9 超前地質預報信息系統(tǒng)

推行隧道超前地質預報信息化管理，現(xiàn)場及時錄入超前地質預報結論，系統(tǒng)對預報數(shù)據(jù)實施統(tǒng)計分析，對不良地質做出預警，提醒管理各方做出及時反應。

2.2.10 環(huán)水保信息系統(tǒng)

對全線工點和大臨工程環(huán)水保措施和過程進行管控，現(xiàn)場錄入各項用地手續(xù)，環(huán)水保月度數(shù)據(jù)和影像資料，支持環(huán)水保問題線上發(fā)布和整改回復。通過信息化手段，加強水保過程管理，積極響應國家對環(huán)水保工作的號召。

3 企業(yè)工程信息化監(jiān)理工作的問題和發(fā)展思路

3.1 監(jiān)理企業(yè)信息化工作的問題

信息化監(jiān)理工作模式應用至今，仍有許多不足之處，通過對目前監(jiān)理企業(yè)信息化工作現(xiàn)狀的梳理分析，大致將信息化工作不足之處歸納為決策和執(zhí)行兩個層面，具體如下：

3.1.1 決策層面

部分企業(yè)對內(nèi)部實施信息化管理是存在排斥心理的，導致這一情況出現(xiàn)的原因如下：

（1）缺乏高集成度的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以及統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理標準，制約了信息化管理平臺的搭建與推廣應用。次因素涉及我國數(shù)據(jù)管理標準體系的搭建、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理端口和被廣泛認可的信息化管理應用軟件或web端平臺，一旦這些問題被解決，監(jiān)理工作中各大數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)互通就可以實現(xiàn)，能使信息化管理工作進入新的發(fā)展階段。

（2）企業(yè)自身對信息化管理工作的認知不充分，導致對在職員工普及和宣傳方面不夠全面。再者，由于應用企業(yè)信息化管理的回報周期長，短期成效不顯著，因此很多企業(yè)在推行信息化管理方面不愿增加投資。

（3）信息化管理軟件的應用在深層次和適用范圍方面具有較大差異，信息化管理軟件受眾希望能使用一種契合自身企業(yè)且能實現(xiàn)與各大企業(yè)互聯(lián)互通的管理軟件，這也是目前許多公司亟待解決的問題。

3.1.2 執(zhí)行層面

（1）對信息化管理認知不到位。一些監(jiān)理人員由于對信息化管理的認知不到位而出現(xiàn)排斥心理。監(jiān)理工作信息化管理的全面推行過程也是傳統(tǒng)監(jiān)理工作模式的革新過程，這無法避免與部分相關人員的利益沖突。革新過程中監(jiān)理各項日常工作方式發(fā)生了較大變化，以日常工作方式為出發(fā)點來歸結一些監(jiān)理人員對其產(chǎn)生排斥心理的原因有以下幾點：

①不考慮信息化管理工作所能帶來的正面效應，把實施填報提交工程信息數(shù)據(jù)看作企業(yè)實時監(jiān)控，且提高了自身日常工作強度；②一些人員的固有工作思想為“報喜不報憂”，如若施工現(xiàn)場不發(fā)生較大安全事故、業(yè)主單位未產(chǎn)生不滿情緒時，盡量避免上報企業(yè)；③墨守成規(guī)，對新事物缺乏探索精神；④部分在職監(jiān)理人員年齡偏大，不熟悉PC或移動設備的操作方法，對新事物的接受能力也不強，這種情況下往往會在嘗試信息化管理工作后出現(xiàn)厭倦情緒，學習主動性的缺失和低水平的PC操作水平確實會導致信息化管理工作開展困難。對此部分企業(yè)做了線上培訓，錄制了相關教學視頻，卻成效甚微，有的監(jiān)理人員即使經(jīng)過了線上培訓，也還是使用傳統(tǒng)管理工作方式。

（2）對信息化管理工作重視度較低。在現(xiàn)場監(jiān)理工作信息化的推行過程中也暴露出一些問題。主要是一部分駐地項目部對此重視度較低。具體表現(xiàn)為以下兩個方面：

①部分項目部填報上傳工程信息時避重就輕，甚至出現(xiàn)“完成任務”的想法，只為應付企業(yè)要求，填報與目前工程進度無關內(nèi)容，多為無意義的數(shù)據(jù)，甚至于完全背離當前工序。例如，某工區(qū)正處于地連墻破除階段，而現(xiàn)場監(jiān)理人員所提報信息卻為滿堂架拆除情況、某部位混凝土澆筑情況；②部分現(xiàn)場監(jiān)理人員安全隱患巡查過程所提報相關信息僅為零散圖片，無任何文字、數(shù)據(jù)修飾。這種行為無法提升監(jiān)理日常工作的效率和價值，適得其反。

以上問題凸顯相關項目部對監(jiān)理信息化管理工作較低的重視度，僅應付了事。一些工程項目組的總代或管理者在管理工作中不夠有力度，導致對監(jiān)理人員的指示過于簡單，并且缺乏后續(xù)跟進和有效的管理。

3.2 監(jiān)理企業(yè)信息化開發(fā)思路

3.2.1 建立信息化管理部門

在企業(yè)內(nèi)部專門創(chuàng)立一個建設及管理監(jiān)理信息化的職能部門，以此推動鐵路工程全生命周期信息化技術的應用。該職能部門成員需熟悉工程監(jiān)理知識、了解并掌握現(xiàn)場監(jiān)理工作方式方法，具備對監(jiān)理信息化工作的規(guī)劃設計能力，以一對一的方式建設及管理監(jiān)理信息化，建立與發(fā)包人項目管理信息系統(tǒng)兼容的自動化辦公信息系統(tǒng)，并按發(fā)包人要求的格式及時通過互聯(lián)網(wǎng)或其他傳播介質將相關數(shù)據(jù)（包括報表、圖片或影像資料等）以無紙化的形式傳遞給發(fā)包人，保障所傳遞數(shù)據(jù)的完整性、真實性和及時性，達成高效的信息管理模式。通過此種形式，可促進該綜合性職能部門、監(jiān)理企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2.2 企業(yè)內(nèi)部開展“信息化培訓”

該文提到的自動化辦公信息系統(tǒng)的使用人群涉及各項目部人員及企業(yè)各職能部門員工，其中各項目部監(jiān)理人員使用頻率相對較高，而該部分人群通常年齡偏大且學歷水平、計算機使用熟練度參差不齊，將會影響到企業(yè)信息化發(fā)展成效與工程實際的信息化落實程度。由此，監(jiān)理企業(yè)內(nèi)部應在信息化系統(tǒng)推廣過程中面向使用人員定期開展現(xiàn)場信息化培訓，培訓內(nèi)容包括系統(tǒng)功能介紹、各流程操作步驟、PC端及移動端實操演示、企業(yè)信息化發(fā)展意義、安全須知等方面，通過有針對性地開展培訓，令信息化系統(tǒng)使用人員熟練掌握系統(tǒng)流程和操作方式，在了解到信息化的重大意義時輔以獎勵機制，以期各使用人員能主動積極使用該系統(tǒng)。

3.2.3 實施“辦公自動化”

“辦公自動化系統(tǒng)”是指該工程文件、資料管理的電子化，使參與建設的項目成員能夠在其辦公室通過互聯(lián)網(wǎng)登陸項目管理資訊系統(tǒng)平臺，獲取項目的有關資料信息，提高工作效率。在監(jiān)理現(xiàn)場檢查信息化系統(tǒng)中，設置監(jiān)理人員考勤及定位功能，嚴格執(zhí)行委托人要求及相關規(guī)定，確保監(jiān)理人員考勤真實準確。

3.3 實施“遠程監(jiān)控管理”

在“辦公自動化系統(tǒng)”基礎上實施“遠程監(jiān)控管理”，就可打破設備地局限性，通過移動設備便捷地了解工程實況，及時處理各類工程數(shù)據(jù)，于施工過程中盡早發(fā)現(xiàn)并解決問題，確保工程建設的安全性。

遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)可以實時上傳施工、監(jiān)測以及監(jiān)理等各種相關數(shù)據(jù)和信息，并相應地對其進行整合分析，可以以多種形式針對管理系統(tǒng)所上報的異常監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自動判斷、預警；通過視頻技術，監(jiān)控者可隨時隨地直觀地掌控現(xiàn)場工況。

4 小結

該文通過對鐵路工程監(jiān)理信息化應用現(xiàn)狀、鐵路工程管理平臺主要管控模塊以及目前監(jiān)理企業(yè)信息化不足之處的梳理，立足監(jiān)理工作，分析監(jiān)理企業(yè)開展信息化工作的發(fā)展方向，提出監(jiān)理企業(yè)建立信息化管理部門、開展相關培訓、由辦公自動化發(fā)展到遠程監(jiān)控管理的信息化發(fā)展路徑，為推動監(jiān)理工作向標準化、自動化方向發(fā)展提供了參考。

參考文獻

[1]盧春房， 蔡超勛. 川藏鐵路工程建設安全面臨的挑戰(zhàn)與對策[J]. 建設機械技術與管理， 2020（2）： 7.

[2] 范虎彪， 崔建壯， 李志強， 等. 公路建設項目“改進傳統(tǒng)監(jiān)理模式”的實踐探索[J]. 市政技術， 2020（6）： 21-24.

[3]黃治國. 建筑工程項目信息管理中BIM技術應用研究[D]. 北京：北京交通大學， 2016.

[4]建設工程監(jiān)理規(guī)范： GB/T 50319—2013[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2013

[5]王合生. 對環(huán)境監(jiān)測信息化建設工作的思考[J]. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術， 2008（4）： 57-59.

[6]萬衛(wèi)國， 周志農(nóng)， 陳大萍. 建設工程質量監(jiān)督管理信息化應用研究[J]. 工程質量， 2015（2）： 13-16.

[7]張媛媛， 付新航. 城市軌道交通企業(yè)檔案信息化建設的體系框架研究[J]. 北京檔案， 2021（12）： 34-36.

[8]艾萍， 袁定波， 邊世哲， 等. 水利信息化發(fā)展狀況簡要分析方法[J]. 水利信息化， 2016（6）： 6-9.

[9]智鵬. 基于BIM的鐵路建設管理平臺及關鍵技術研究[D]. 北京：中國鐵道科學研究院， 2018.

[10]儲奔. 鐵路“四電”工程質量管理信息化建設分析與設計[J]. 綠色環(huán)保建材， 2020（5）： 83+85.

[11]劉帥. 基于BIM的鐵路工程管理平臺建設分析[J]. 鐵路技術創(chuàng)新， 2019（1）： 46-49.

收稿日期：2023-09-08

作者簡介：肖振（1995—），男，碩士，助理工程師，研究方向：礦業(yè)工程。

基金項目：鐵科院（深圳）研究設計院有限公司科研項目“基于自主可控BIM技術的城市軌道交通工程進度質量管控關鍵技術及其應用研究”（2021SZ01）。