深圳地铁5号线信息化建设与应用探讨

2010-09-07中国中铁深圳地铁5号线BT指挥部张育雨

中国建设信息化 2010年8期

◎ 中国中铁深圳地铁5号线BT指挥部张育雨

1 引言

深圳地铁5号线西起前海湾，东止黄贝岭，全长40.001km，设有车站27座、车辆段与停车场各1个、大型综合换乘枢纽3个，总投资约200.6亿元，项目采用创新BT（投融资—设计施工总承包—回报）模式建设，深圳地铁公司为BT项目发起方，中国中铁股份公司为BT项目承包方。该项目线路长、工程规模大、工期紧、接口多，特别是在边设计、边施工的情况下，对工程建设全方位、全过程的项目管理提出了更高要求。笔者通过在深圳地铁5号线信息化建设的实践抛砖引玉，以供地铁工程信息化建设的同仁参考。

2 深圳地铁5号线信息化规划与建设

5号线信息化建设规划目标：通过统一信息资源和统一数据标准，实施通信-网络、数据库和应用软件三大工程，开发为业主、设计、施工、监理等各方服务的实现进度控制、质量控制、投资控制和安全控制的网络化、集成化、数字化和可视化的大型工程信息管理系统。

5号线信息化建设主要内容：一是稳定畅通的网络与通信平台；二是安全监测与风险管理系统；三是施工监控与视频会议系统；四是工程项目管理系统。

图1 网络与通信平台

2.1 网络与通信平台

为了在地铁5号线更好地实施和推进信息化建设，全线统一建立网络通信平台，各参建单位2M internet专线接入，组成中铁内部大的城域网，监控网络由各工点2M SDH专线直接连接至地铁公司监控中心。通过统一网络与通信平台布署，采用竞标方式选择通信运营商，既保障了5号线信息化平台的快速搭建及各信息系统的稳定运行，又使通信与网络费用获得最大集团优惠，全线网络及通信费用节约近千万元，这也是统一布署信息化的优势。

2.2 安全监测与风险管理系统

安全监测与风险管理系统是结合深圳地铁5号线建设特点及深圳地区地质情况，依据科学的系统的岩土分析理论和各类丰富数据支持开发的安全风险分析平台，通过完整的监测数据分析、上报、监管、应急、防范等措施的安全体系，实现对施工监测数据、设计资料、地质资料、二维GIS、三维施工仿真及数值分析、施工信息等各类信息在线综合分析、风险评估、预警预报、应急预案和快速反馈。

系统根据5号线各标段地质复杂程度、施工难度、初勘资料、地面建筑物等综合因素进行监测监控管理的工点18个，施工工法及附属结构数量分别为：6个明挖基坑、1个盖挖基坑、4个盾构区间、9个矿山法区间、36个出入口及9个风亭。

由于解析求解的需要,本文的地形多采用了较规则的几何形状,此外还假设气流沿地形纵切面运动;以及略去科氏力和湿度场的影响(前者表明本文仅适合中尺度运动,后者表明本文不适合有降水情况),以上这些假定与实际大气多少存在某些差异。不过本文的结论仍然大体符合实际情况,可供研究地形对大气运动影响的学者参考,对航空气象保障人员也有所帮助。

系统主要功能：

▲ 监测数据采集与分析功能

▲ 预警预报与应急预案功能

▲ 安全风险评估与专家会商功能

▲ 监测信息报表统计、图形显示、查询输出功能

▲ 风险源识别与资源库管理功能

▲ 二维地理信息和三维仿真演示功能

安全风险控制体系：

2.3 施工监控与视频会议系统

系统是一套基于IP网络的分布式远程视频指挥调度控制平台，实时监控地铁沿线建设进度和施工情况，使各监管方能实时掌握和分析施工状态，同时建立各参与方的专家诊断视频系统，以实现“统一指挥、集中控制”，及时发现问题，及时整改。

图2 安全风险控制体系

系统监控工点11个，分别2M SDH专线接入，共32路施工图像，地铁公司通过内网访问，各施工单位及外部用户通过10M外网专线访问，运行图像质量清晰、网络传输稳定可靠。

2.4 工程项目管理系统

工程项目管理系统采用先进的J2EE企业级网络技术，运用先进的项目管理理念，对深圳地铁5号线项目建设全过程、全方位的的数据进行收集与整理、存储与查询、分析与决策，实现对地铁项目参与各方的协同工作与信息共享，实现业务流程的自动化及信息资源统一管理。系统包括进度计划管理、投资计划管理、质量控制管理、安全控制管理与工程资料管理等功能模块。特别是工程资料模块，实现网上电子签字流转，平安卡人员数据实现实时采集。

系统结合深圳地铁管理特点，通过前期调研、系统设计、开发、测试、培训等各项工作，经过多次完善，系统各模块运行良好，基本实现了网上填报与审批、工程项目全数字化管理。

3 深圳地铁5号线信息化实施与效果

3.1 组织机构及制度建设

深圳地铁5号线信息化建设从策划开始，就受到深圳市政府、地铁公司、中铁南方公司领导高度重视，为此，地铁公司与中铁南方公司分别设立信息化管理的职能部门，并共同成立信息化领导小组、专家小组及各部门参与的信息化实施小组，各参建单位在合同中明确配备专职信息化工程师。同时下发了《5号线工程信息化建设实施管理办法》、《5号线工程信息化建设考核细则》、《工程用表统一编码规则》、《安全监测与风险管理系统阅处细则》等一系列管理文件，为深圳地铁5号线信息化建设的顺利推进起到重要作用。

3.2 信息化建设应用效果

（1）安全监测与风险管理系统正式上线后，首先组织专家对管控工点进行了详细勘察，形成系列的《风险源分析报告》，并对风险源实行动态管理，适时更新风险源预处理方案和建议措施。科学合理地制定了适合深圳地铁工程地质特征的安全控制标准与黄、橙、红三级预报警警戒值，形成了有效的分级预警机制。

（2）安全监控中心针对高风险工点共完成405次现场风险巡查及踏勘，对存在的施工风险及时通过管理平台展示并跟踪关注。系统运行期间共发生1667次数据异常，其中245次被确认为预警（黄色预警221次、橙色预警19次、红色预警5次），根据每次预警级别，启动相应的预警管理机制，通过系统群发短信及时通知各参建方关注，有效跟踪风险至事件闭合。截止2010年3月底，安全监测与风险管理的18个工点无较大的塌陷、沉降、倾斜等工程事故发生。

（3）通过监控系统，发现存在安全隐患及施工行为不规范的，及时下发整改通知单，对工地的安全文明施工、隐患排查、安全防范、责任界面等诸方面进行监督，发挥了着重要作用。

（4）工程项目管理系统实现了各参与方协同工作与信息共享，各类分析报表清晰、查询快捷，并对工程资料模块统一用表网上填报、电子签转、归档及平安卡数据实时采集进行了有效的探索和试点，为保证工程资料的及时性和进一步推广使用积累了丰富经验。

4 地铁工程信息化建设应用探讨

4.1 超前规划是前提

对于城市地铁这样的大型复杂工程，信息化建设必须做到超前规划，一是信息系统的通信网络平台、系统架构及功能、技术与方案等需要周密策划和较长的实施工期；二是为使信息化能在工程建设中顺利推进，应在项目立项、工可阶段、概预算编制时将其纳入工程建设范围统筹考虑，明确工程信息化管理内容和要求、各参建单位职责与义务，并写入合同条款作为合同履约的重要组成部分。

4.2 标准规范是基础

信息系统处理的是工程全方位的数据与信息，工程各类报表、施工用表、工程文件等数据必须要有统一的编码、规范、格式，这也是信息系统运行的基础。地铁工程涉及专业多，各类信息、数据的规范统一是庞大的系统工程，目前地铁工程管理支持性文件、管理流程、各类数据格式的标准和规范系统化工作还存在较大差距。

4.3 领导重视是关键

大型工程建设关注的是安全、质量、工期、效益，信息化建设效果是隐性的，再加上信息管理系统牵涉面广、业务部门多、人员多，所以工程信息化建设得到领导层的支持和重视非常关键，只有各级领导重视，统一认识工程信息化建设的重要性，才能使信息系统应用相关人员变被动接受为主动参与，信息化建设的实施和推进才有动力，信息化的管理作用才能更好地发挥。

4.4 管理体系是保障

工程信息化建设不仅是建立一套收集和分析数据的软件系统，更重要的信息系统只有与常规安全、质量、工期的管理结合起来，才能充分发挥其作用和效果。信息化建设和应用须像工程安全质量管理一样，自上至下建立完整的管理和保障体系，明确体系内人员的职责与工作内容，确保信息化系统有效运行。

4.5 监督考核是手段

大型工程信息系统涉及建设、施工、监理、开发等，单位多，业务相关人员广，各单位信息化的实施推进必须建立配套的监督考核机制或纳入工程劳动竞赛管理，个人须纳入工作质量绩效考核，通过奖惩激励机制和监督考核手段促进信息化的应用。

4.6 系统应用要创新

要适时地根据信息化系统的应用情况，优化系统的功能和流程，加大新技术的研究和创新，达到持续改进的目的。如地铁工程安全风险控制体系建立，3G及手持PDA技术应用与接口，三维仿真、数值分析、自动化监测、电子签名与第三方认证系统、平安卡系统在地铁施工中的应用等，逐步形成标准的、系统的地铁工程信息化管理平台。