信息化在铁路工程监理中的应用现状及发展思路

2024-01-09肖振杨晨祁孜威

交通科技与管理 2023年23期

肖振杨晨祁孜威

摘要随着铁路工程管理平台的强力推进，信息技术在铁路工程多个专业、多个管理环节得以广泛应用。这使得监理工作的管理效率与管理水平提升明显。文章对信息化基本概念、要求、铁路工程监理工作信息化應用情况以及目前监理企业信息化的不足之处进行了梳理，提出监理企业建立信息化管理部门、开展相关培训、由办公自动化发展到远程监控管理的信息化发展路径，为推动监理工作向标准化、自动化方向发展提供了参考。

关键词工程监理；信息化应用；发展思路

中图分类号 TU71文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）23-0169-04

0 引言

铁路工程线路通常纵横穿插在祖国的山河之间，通常具备工程量大、施工作业风险高且条件艰苦、管理极不便捷等特点^[1-2]。在如今铁路工程信息化、数智化建设的要求下，信息化工程监理模式已逐步取代传统工程监理模式。为从容适应该趋势，监理企业应积极推动自身信息化建设工作，在推动过程中根据工程实际应用情况尝试创新，在保障工程质量的前提下提升监理工作效率。

1 工程信息化概述

1.1 工程信息化基本目标

开展工程管理信息化监理的目的是为管理和决策服务，控制的基础是通过对信息准确、完整的操控使参建各方高效地完成任务及解决闭合问题，各参建方可通过信息管理来精准地获取所需信息，同时通过信息共享可为工程的顺利实施提供支持，如图1所示。

1.1.1 实施最优控制

统筹工程进度、质量、安全及投资计划的完成情况，与原定计划进行对比分析，从而对投资、进度、质量、安全目标实施最优控制。

1.1.2 进行合理决策

实时收集、整理工程建设过程中各阶段及各方面的信息，为指导监理工作开展并进行科学合理的监理决策提供帮助^[3]。

1.1.3 协调相关关系

加强信息化管理，与项目管理机构、政府相关部门、建设单位、设计单位、施工单位、材料设备供应商等参与项目建设的各参建方建立有机联系，妥善协调处理各方关系^[4]。

1.2 工程信息化工作原则

1.2.1 标准化原则

规范信息管控流程，分裂统一工程建设工作中的相关信息，健全信息管理制度，实现信息标准化目标^[5]。

1.2.2 有效性原则

对于不同层次管理者的要求，信息管理人员应分别进行适当处理，应针对不同层次管理者的要求进行适当加工，最终能直观、精练地表达实际情况，保证信息产品对不同管理层的有效性。

1.2.3 时效性原则

收到及时反馈的前提必然是提供信息的及时性，只有确保提供信息的及时性时，管理者才能及时地控制项目的实施过程。如建设工程中的月报表、季报表等，这些都是为了保证信息能够及时为决策服务^[6]。

1.2.4 简明性原则

信息要便于使用者了解现状，分析目前所存问题。展示信息的方法是多种多样的，其表达方式应与信息接收方的日常信息交互方式相符，针对不同的信息接收方，就该采取不同的信息表述方式。例如，对于专业性不够强的部分业主，需采用图表、通俗语言、模型等此类比较直观的表述方式^[7]。

1.2.5 可预见性原则

信息有过去、现在和将来的区分，对建设工程而言，产生的信息作为项目实施的历史数据，可用于预测未来情况，如通过分析以往的投资执行情况，用以预测将来的投资情况，以此作为事先控制措施的依据^[8]。

1.3 施工监理信息化技术

1.3.1 BIM技术

随着BIM技术的大力推广应用，BIM技术现已成为工程建设中不可或缺的技术手段之一。贯穿于工程建设的全生命周期，于设计阶段时可利用BIM技术进行三维建模，从而将整个工程可视化展现给技术人员，技术人员对其中不满之处直接优化，直至满意。于施工阶段可利用BIM技术进行施工模拟，针对施工过程中存在的各种复杂因素制定最优措施。相较于传统施工管理方式更加科学、精准、高效推进工程进度，工程收尾及运营阶段可利用BIM技术将工程验收与设备维保可视化展现。由此可见，BIM技术能使施工管理过程可视化，直观展现给技术人员、管理人员，减少决策失误、降低成本，确保工程质量并提升管理效率。

1.3.2 4D可视化技术

相较于传统的二维模型及图表，4D可视化技术更易暴露出施工过程中的不合理之处，从而规避相关风险。利用此技术协调工程建设节点计划及整体规划，并针对现场管理建立合理预警机制，降低施工过程中的风险。相关技术人员也可利用此技术模拟工序并进行细致分析，制定最优施工方案，从而提高工程管理效率。

1.3.3 仿真技术

通过运用仿真技术，施工管理人员的管理效率及临场应变能力得到较大提升，能从容应对多变的环境。在施工过程中，必然会产生大量数据，这使得质量管理变得异常烦琐和困难。但是，通过运用仿真技术，工程施工过程中的各阶段都能被精准地展示于眼前，由此深入、细致了解各阶段状况，且能针对各阶段的情况生成相符的工程质量评价曲线图。基于这一优势，工程管理人员能对工程不同阶段的质量等级进行动态评价，综合各阶段的质量等级来控制整体工程质量。

1.3.4 三维模型

有的项目规模巨大，具有参建单位多、涉及人员广、项目信息量巨大等特征，这类项目管理难度相对较大，这种情况下可利用信息化技术建立相应三维模型，模型数据可由现场技术人员配合整理提供，将此模型共享给参建各方，使技术人员易于结合工程实际，在施工过程中精准发现可能出现的问题，针对不同问题制定相应措施，转被动为主动，提升工程管理效率。

1.3.5 物联网技术

物联网技术的核心优势在于感知和互联互通，将工程现场的各类信息快速准确地采集到位，例如人力、设备及材料等，实时采集实时传递到各接收端，确保现场信息的时效性。通过各个建设项目之间的互联互通，可以提高信息检索和整合的效率。射频识别（RFID）技术是建筑管理人员的快速管理工具之一，通过对数据标签进行识别，可以为其提供更加高效的管理方式。此外，这项技术还能够改进业务流程与施工流程的融合，为施工信息化打下坚实的基础。

2 工程信息化在铁路监理中的应用现状

2.1 铁路工程信息模块概述

铁路工程信息化经过多年实践，取得了较为广泛地应用。目前信息化应用建设范围主要有铁路工程管理平台通用模块和现场专业管理模块。

2.1.1 通用模块

铁路工程管理平台通用模块：项目基础信息、人员机构管理、监理人员信息采集、信息发布、信用评价、轻门户App、施工组织、视频监控、验工计价、劳务用工管理^[9]。

2.1.2 专业模块

（1）站前专业。电子施工日志、检验批、隐蔽工程、影像资料、工地混凝土拌和站、沉降观测、环水保管理、隧道超前地质预报、隧道围岩监控量测、隧道形象化、隧道安全步距、隧道作业人员及车辆动态管理、路基连续压实、CFG桩基施工、基桩检测、悬臂浇筑连续梁（刚构）线形监测、预应力混凝土简支梁静载试验、连续梁（含现浇）智能张拉压浆监控、钢梁场生产管理、桥梁形象化、轨道板生产管理、铁路无缝线路应力放散及锁定施工等。

（2）四电（客服、信息）专业。电子施工日志、检验批、隐蔽工程影像资料、环水保管理^[10]。

（3）站房专业。电子施工日志、检验批、隐蔽工程影像资料、环水保管理、工地混凝土拌和站，深入推进建设管理与信息化的高度融合，把信息化在工程建设过程中应用广度和融合深度作为信息化管控重点^[11]。

2.2 监理工作信息化实施路径

2.2.1 路基连续压实控制技术

路基填筑工程全面推广路基连续压实技术，具备对碾压面的实时监测和信息反馈能力，提高压实质量，由结果控制变为过程控制、由點的控制转化为面的控制，并且检测结果可视化，加快施工进度和节约成本。并通过建立数据自动上传系统平台，全面控制路基填筑质量和进度。

2.2.2 连续梁自动化线形监控技术

通过自动化线形监控技术，可根据不同的现场实际情况而实时调整施工参数，使施工能按设计意图进行，精简施工流程，确保合龙精度和结构线形的圆顺，各项指标均能满足设计要求，确保施工安全并最终达到设计的理想成桥状态。

2.2.3 桥梁智能张拉压浆技术

通过自动化控制，使张拉、压浆过程要素及质量完全可控，远程数据自动上传到监控平台，实现实时监控。桥梁智能张拉着实有效地保障了预应力张拉工作的品质，而且智能压浆监控系统保障了管路中压浆的紧密厚实度，有效地让混凝土构造成为非常坚固有效的预应力系统。

2.2.4 电子施工日志

利用系统平台进行施工日志当日填报上传，及时记载施工现场技术、进度、安全、质量控制过程等活动，实时上传到网络平台，便于施工管理，是处理问题的备忘录和总结施工管理的基本素材，以及事后的可追溯性。

2.2.5 隧道监控量测信息化系统

隧道监控量测信息化系统充分利用信息化手段，建立了集“现场数据采集、自动分析处理、及时预警、远程监控”于一体的隧道施工监测管理平台，进一步规范隧道建设监控量测管理，及时掌握围岩和支护动态信息，确保施工安全和工程质量。

2.2.6 混凝土拌和站综合信息管理系统

通过组织建设铁路工程拌和站信息化一体平台，统一管理数据信息，实时控制生产状况，全面推进质量监督工作，整合、挖掘并分析处理数据，实现安全预警、统计查询、图表输出等功能，在保证原始生产数据完整性和安全性的同时，实时监控原材料的质量，确保铁路混凝土拌和质量，达到统计数据可视化的效果，更直观地供各参建方分析情况，作为数据支持确保铁路工程的质量和安全性。

2.2.7 工序报验信息管理系统

现场检查、分部分项单位工程验收及隐蔽工程留存影像资料信息化系统；在工程的各个不同阶段中，利用移动设备拍照、摄影等方式记录隐蔽工程及关键工序的施工过程，整理形成具有完整性的影像资料并及时上传，能有效加强过程施工管理，确保工程实体质量，体现工程验收资料的一致性与真实性，便于参与各方进行查阅和使用。

2.2.8 沉降观测信息系统

通过物联网技术连通现场测量设备，实现全线沉降观测数据实时上传，自动分析监测，实行半自动化的信息化管理方式，加强沉降观测和沉降超限整治的过程管理，同时为沉降评估提供有力的数据支撑。

2.2.9 超前地质预报信息系统

推行隧道超前地质预报信息化管理，现场及时录入超前地质预报结论，系统对预报数据实施统计分析，对不良地质做出预警，提醒管理各方做出及时反应。

2.2.10 环水保信息系统

对全线工点和大临工程环水保措施和过程进行管控，现场录入各项用地手续，环水保月度数据和影像资料，支持环水保问题线上发布和整改回复。通过信息化手段，加强水保过程管理，积极响应国家对环水保工作的号召。

3 企业工程信息化监理工作的问题和发展思路

3.1 监理企业信息化工作的问题

信息化监理工作模式应用至今，仍有许多不足之处，通过对目前监理企业信息化工作现状的梳理分析，大致将信息化工作不足之处归纳为决策和执行两个层面，具体如下：

3.1.1 决策层面

部分企业对内部实施信息化管理是存在排斥心理的，导致这一情况出现的原因如下：

（1）缺乏高集成度的数据管理系统以及统一的数据管理标准，制约了信息化管理平台的搭建与推广应用。次因素涉及我国数据管理标准体系的搭建、统一的数据管理端口和被广泛认可的信息化管理应用软件或web端平台，一旦这些问题被解决，监理工作中各大数据之间的互联互通就可以实现，能使信息化管理工作进入新的发展阶段。

（2）企业自身对信息化管理工作的认知不充分，导致对在职员工普及和宣传方面不够全面。再者，由于应用企业信息化管理的回报周期长，短期成效不显著，因此很多企业在推行信息化管理方面不愿增加投资。

（3）信息化管理软件的应用在深层次和适用范围方面具有较大差异，信息化管理软件受众希望能使用一种契合自身企业且能实现与各大企业互联互通的管理软件，这也是目前许多公司亟待解决的问题。

3.1.2 执行层面

（1）对信息化管理认知不到位。一些监理人员由于对信息化管理的认知不到位而出现排斥心理。监理工作信息化管理的全面推行过程也是传统监理工作模式的革新过程，这无法避免与部分相关人员的利益冲突。革新过程中监理各项日常工作方式发生了较大变化，以日常工作方式为出发点来归结一些监理人员对其产生排斥心理的原因有以下几点：

①不考虑信息化管理工作所能带来的正面效应，把实施填报提交工程信息数据看作企业实时监控，且提高了自身日常工作强度；②一些人员的固有工作思想为“报喜不报忧”，如若施工现场不发生较大安全事故、业主单位未产生不满情绪时，尽量避免上报企业；③墨守成规，对新事物缺乏探索精神；④部分在职监理人员年龄偏大，不熟悉PC或移动设备的操作方法，对新事物的接受能力也不强，这种情况下往往会在尝试信息化管理工作后出现厌倦情绪，学习主动性的缺失和低水平的PC操作水平确实会导致信息化管理工作开展困难。对此部分企业做了线上培训，录制了相关教学视频，却成效甚微，有的监理人员即使经过了线上培训，也还是使用传统管理工作方式。

（2）对信息化管理工作重视度较低。在现场监理工作信息化的推行过程中也暴露出一些问题。主要是一部分驻地项目部对此重视度较低。具体表现为以下两个方面：

①部分项目部填报上传工程信息时避重就轻，甚至出现“完成任务”的想法，只为应付企业要求，填报与目前工程进度无关内容，多为无意义的数据，甚至于完全背离当前工序。例如，某工区正处于地连墙破除阶段，而现场监理人员所提报信息却为满堂架拆除情况、某部位混凝土浇筑情况；②部分现场监理人员安全隐患巡查过程所提报相关信息仅为零散图片，无任何文字、数据修饰。这种行为无法提升监理日常工作的效率和价值，适得其反。

以上问题凸显相关项目部对监理信息化管理工作较低的重视度，仅应付了事。一些工程项目组的总代或管理者在管理工作中不够有力度，导致对监理人员的指示过于简单，并且缺乏后续跟进和有效的管理。

3.2 监理企业信息化开发思路

3.2.1 建立信息化管理部门

在企业内部专门创立一个建设及管理监理信息化的职能部门，以此推动铁路工程全生命周期信息化技术的应用。该职能部门成员需熟悉工程监理知识、了解并掌握现场监理工作方式方法，具备对监理信息化工作的规划设计能力，以一对一的方式建设及管理监理信息化，建立与发包人项目管理信息系统兼容的自动化办公信息系统，并按发包人要求的格式及时通过互联网或其他传播介质将相关数据（包括报表、图片或影像资料等）以无纸化的形式传递给发包人，保障所传递数据的完整性、真实性和及时性，达成高效的信息管理模式。通过此种形式，可促进该综合性职能部门、监理企业的可持续发展。

3.2.2 企业内部开展“信息化培训”

该文提到的自动化办公信息系统的使用人群涉及各项目部人员及企业各职能部门员工，其中各项目部监理人员使用频率相对较高，而该部分人群通常年龄偏大且学历水平、计算机使用熟练度参差不齐，将会影响到企业信息化发展成效与工程实际的信息化落实程度。由此，监理企业内部应在信息化系统推广过程中面向使用人员定期开展现场信息化培训，培训内容包括系统功能介绍、各流程操作步骤、PC端及移动端实操演示、企业信息化发展意义、安全须知等方面，通过有针对性地开展培训，令信息化系统使用人员熟练掌握系统流程和操作方式，在了解到信息化的重大意义时辅以奖励机制，以期各使用人员能主动积极使用该系统。

3.2.3 实施“办公自动化”

“办公自动化系统”是指该工程文件、资料管理的电子化，使参与建设的项目成员能够在其办公室通过互联网登陆项目管理资讯系统平台，获取项目的有关资料信息，提高工作效率。在监理现场检查信息化系统中，设置监理人员考勤及定位功能，严格执行委托人要求及相关规定，确保监理人员考勤真实准确。

3.3 实施“远程监控管理”

在“办公自动化系统”基础上实施“远程监控管理”，就可打破设备地局限性，通过移动设备便捷地了解工程实况，及时处理各类工程数据，于施工过程中尽早发现并解决问题，确保工程建设的安全性。

远程监控管理系统可以实时上传施工、监测以及监理等各种相关数据和信息，并相应地对其进行整合分析，可以以多种形式针对管理系统所上报的异常监测数据进行自动判断、预警；通过视频技术，监控者可随时随地直观地掌控现场工况。

4 小结

该文通过对铁路工程监理信息化应用现状、铁路工程管理平台主要管控模块以及目前监理企业信息化不足之处的梳理，立足监理工作，分析监理企业开展信息化工作的发展方向，提出监理企业建立信息化管理部门、开展相关培训、由办公自动化发展到远程监控管理的信息化发展路径，为推动监理工作向标准化、自动化方向发展提供了参考。

参考文献

[1]卢春房，蔡超勋. 川藏铁路工程建设安全面临的挑战与对策[J]. 建设机械技术与管理， 2020（2）： 7.

[2] 范虎彪，崔建壯，李志强，等. 公路建设项目“改进传统监理模式”的实践探索[J]. 市政技术， 2020（6）： 21-24.

[3]黄治国. 建筑工程项目信息管理中BIM技术应用研究[D]. 北京：北京交通大学， 2016.

[4]建设工程监理规范： GB/T 50319—2013[S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2013

[5]王合生. 对环境监测信息化建设工作的思考[J]. 环境监测管理与技术， 2008（4）： 57-59.

[6]万卫国，周志农，陈大萍. 建设工程质量监督管理信息化应用研究[J]. 工程质量， 2015（2）： 13-16.

[7]张媛媛，付新航. 城市轨道交通企业档案信息化建设的体系框架研究[J]. 北京档案， 2021（12）： 34-36.

[8]艾萍，袁定波，边世哲，等. 水利信息化发展状况简要分析方法[J]. 水利信息化， 2016（6）： 6-9.

[9]智鹏. 基于BIM的铁路建设管理平台及关键技术研究[D]. 北京：中国铁道科学研究院， 2018.

[10]储奔. 铁路“四电”工程质量管理信息化建设分析与设计[J]. 绿色环保建材， 2020（5）： 83+85.

[11]刘帅. 基于BIM的铁路工程管理平台建设分析[J]. 铁路技术创新， 2019（1）： 46-49.