铁路工程管理平台系统的制作方法

本发明涉及信息技术与管理科学领域，尤其涉及一种铁路工程管理平台系统。

背景技术：

近30年来信息技术与管理科学的快速发展，为国内外工程建设项目管理信息系统的开发、应用提供了很好的条件。其间，国内外软件公司和使用单位开发了很多不同类型、不同档次的建设项目管理信息系统。国际知名的p3(primaveraprojectplanner)、project等项目管理软件在很多国家应用，对工程进度计划、资源、成本进行动态管理与控制具有较好的效果。国内有些应用系统，例如三峡工程信息管理系统(tgpms)对其工程建设管控也达到了较好效果。这些丰富知识资源和积累，对于铁路工程建设管理系统的研发和数据平台建设有很好的支撑和参考作用。但是，这些通用的项目管理系统或其他领域的工程管理系统不能把铁路工程特点和管理特点展现和发挥出来，无法完全适应铁路行业工程建设管理的需要。

铁路项目建设质量要求高、技术复杂、建设工期紧张，项目管理是铁路建设取得成功的重要保证，尤其是在高速铁路和客运专线的建设过程中。项目管理(projectmanagement)就是在项目进行的全过程(项目的生命周期)中，对项目进行的规划、组织、控制、指挥和协调等活动。项目管理的目标就是使项目取得成功，即保证在所要求的质量、所规定的期限、所计划的费用预算下，完成该项目。

作为一个庞大、复杂的系统工程，铁路建设项目管理有铁路总公司、承建单位与监理等参建单位；有项目的组织、计划、资源与控制等体系；有质量、成本与安全控制等一系列重要要素。由此出现的这些信息彼此间联系紧密，多阶段交叉纵横，这就需要明确定义每一条信息的产生和过程，同时对其梳理分类并整合，进而对其综合性的分析和处理，要根据各体系或类别对这些信息进行分类处理，从而构建相对独立的模块，在这个基础之上，再进行集成化的整合，进而使集成化网络信息系统在同一信息平台上面得以构建，从而达到信息的既相对独立性的运行，又能够进行共享与传输，加以综合应用，以逐渐与现代项目管理的具体要求相互适应。要建立一个集中而又统一的数据处理中心，对铁路建设项目管理涉及的方方方面信息进行集中收集、储存、分析与处理，反映和展现建设项目的前期准备、工程进展施工质量、成本控制和风险预测等的方面情况，有效对各单元系统进行对接，从而共享信息资源，为管理层做出正确决策提供强有力的事实依据和技术支持，同时，对其进行及时有效的监督检查与控制，使组织施工活动和项目管理流程变的更为合理规范。

因此，在铁路工程建设领域建设一套立足铁路工程特点和建设管理实际，密切契合现场管理需求，满足监管单位、建设单位、施工单位等各级用户需求，提供铁路行业知识交流及共享场所，搭建服务供应商和用户之间的沟通桥梁，实现工程现场应用的标准化的统一、开放、集成的工程建设信息化管理平台，是一件十分迫切且具有重大意义的工作。

技术实现要素：

本发明提供一种铁路工程管理平台系统，达到立足铁路工程特点和建设管理实际，密切契合现场管理需求，满足监管单位、建设单位、施工单位等各级用户需求的目的。

本发明提供一种铁路工程管理平台系统，包括基础设施层、数据资源层、业务应用层和访问层，其中：

基础设施层，用于铁路工程参数的采集、传输及存储；

数据资源层，用于对所述铁路工程参数根据预设处理类型进行处理并存储，所述处理类型包括建构、组织、定位、分类、编码、检索、更新和维护；

业务应用层，用于对铁路工程综合信息的管理、对铁路工程施工过程的控制以及根据所述铁路工程参数对铁路工程现场设备的管理；

访问层，用于提供系统的身份认证入口。

优选地，所述业务应用层包括工作平台、服务平台和知识平台，其中：

所述服务平台包括电子商务系统、在线培训系统和考试系统；

所述知识平台包括各类知识学习系统；

所述工作平台包括综合管理系统、过程控制系统和现场管理系统；

所述综合管理系统用于对铁路工程综合信息的管理；

所述过程控制系统用于对铁路工程施工过程的控制；

所述现场管理系统用于根据所述铁路工程参数对铁路工程现场设备的管理。

优选地，所述综合管理系统包括资料管理模块、信息发布模块、办公模块、项目信息模块、人员机构模块和诚信体系模块，其中：

资料管理模块，用于资料信息的输入、存储和查询；

信息发布模块，用于工程信息的发布；

办公模块，用于办公人员的日常操作；

项目信息模块，用于项目生命周期信息的输入、存储和查询；

人员机构模块，用于人员和机构信息的维护；

诚信体系模块，用于建立工程人员的履历库和信用库。

优选地，所述过程控制系统包括调度指挥模块、施工组织模块、验工计价模块、施工日志模块、施工图审核模块、征地拆迁模块和问题库模块，其中：

调度指挥模块，用于调度指令的上传和下达；

施工组织模块，用于施工组织信息的录入和发布；

验工计价模块，用于验工计价进度信息的录入和发布；

施工日志模块，用于施工日志的录入和发布；

施工图审核模块，用于施工图审核信息的录入和发布；

征地拆迁模块，用于征地拆迁进度信息的录入和发布；

问题库模块，用于施工问题的登记和发布。

优选地，所述现场管理系统包括拌合站管理信息系统、试验室管理信息系统、梁场生产管理系统、板场生产管理系统、隧道围岩监控量测系统、沉降观测系统、超前地质预报系统、路基连续压实系统、连续梁线性监控系统、轨道板精调系统、桥梁形象化系统和隧道形象化系统，其中：

拌合站管理信息系统，用于根据实时采集的拌合站生产数据进行分析处理，并根据分析结果执行报警动作；

试验室管理信息系统，用于试验信息的采集、记录和上传；

梁场生产管理系统，用于梁场生产数据的统计和监控；

板场生产管理系统，用于板场生产进度信息的监控和预警；

隧道围岩监控量测系统，用于围岩变形量信息的记录、分析和预警；

沉降观测系统，用于对路基、桥涵、隧道的沉降数据的采集、分析和预警；

超前地质预报系统，用于对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模进行探测采集、分析及预报；

路基连续压实系统，用于对路基连续压实状况信息的检测、采集及分析；

连续梁线性监控系统，用于对连续梁线性监控数据进行擦机、分析及控制；

轨道板精调系统，用于对轨道板施工信息、轨道板精调及复测偏差数据统计和分析；

桥梁形象化系统，用于完整展示和分解展示桥梁结构的立面图；

隧道形象化系统，用于完整展示一个隧道的计划工期、实际工期、推演工期、掌子面里程、二衬里程、仰拱里程和围岩监测断面布置情况。

优选地，所述基础设施层包括采集所述铁路工程参数的现场设备及移动终端、无线传输设备和存储设备。

优选地，所述现场设备包括温湿度传感器、压力传感器、光电传感器、磁性传感器、机电传感器、加速传感器、条形码、电子标签、rfid射频设备、gps定位设备、手持读入设备和视频监控设备中的多种。

优选地，所述无线传输设备包括无线传输技术、通用分级无线服务技术、移动通信技术、虚拟专用网技术、移动互联技术和卫星通讯技术中的多种。

优选地，所述存储设备包括光纤通道存储设备、ip存储设备和das存储设备的一种或多种。

优选地，所述访问层通过安全套接字层虚拟专网、全球广域网、移动互联技术为各参建单位用户访问平台提供统一入口。

由上述技术方案可知，本发明实施例所述的铁路工程管理平台系统，从铁路建设项目质量、安全和进度管控的角度出发，结合既有线铁路的实际情况，设计了一个集成化、标准化、智能化、服务化、适合现代铁路信息化建设的统一开放的管理平台，促进标准化建设，有效监管施工过程，防范质量安全风险，提升建设项目管理水平，实现建设项目的有序高效推进。同时，搭建了一个面向铁路建设领域构建低成本、高效率的生态服务圈及知识整合与增值场所。

附图说明

图1为本发明实施例提供的铁路工程管理平台系统的技术架构图；

图2为本发明实施例提供的铁路工程管理平台系统的业务架构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1和图2示出了本发明实施例提供的一种铁路工程管理平台系统，包括基础设施层、数据资源层、业务应用层和访问层，其中：

基础设施层，用于铁路工程参数的采集、传输及存储；

数据资源层，用于对所述铁路工程参数根据预设处理类型进行处理并存储，所述处理类型包括建构、组织、定位、分类、编码、检索、更新和维护；

业务应用层，用于对铁路工程综合信息的管理、对铁路工程施工过程的控制以及根据所述铁路工程参数对铁路工程现场设备的管理；

访问层，用于提供系统的身份认证入口。

针对上述的基础设施层、数据资源层、业务应用层和访问层，对本平台系统进行解释说明：

1、所述基础设施层包括采集所述铁路工程参数的现场设备及移动终端、无线传输设备和存储设备。

所述现场设备包括温湿度传感器、压力传感器、光电传感器、磁性传感器、机电传感器、加速传感器、条形码、电子标签、rfid射频设备、gps定位设备、手持读入设备和视频监控设备中的多种。该现场设备设置在用于铁路工程的施工机器中，在施工过程中采用人工加自动的方式，动态实时智能化地识别、感知、定位、跟踪、采集、监控、管理铁路工程建设指挥、施工、监理、第三方检测等现场信息，为平台提供及时、准确的数据。在本发明实施例中，现场设备采集到的数据可与现场人员所使用的移动终端相连接，通过移动终端采用无线传输设备上传到平台。

在本发明实施例中，无线传输设备可采用无线传输技术、通用分级无线服务技术、移动通信技术、虚拟专用网技术、移动互联技术和卫星通讯技术中的多种。为平台数据的上传以及后续的调度指令的下达提供实时的通道，实现各级管理者通过固定终端、移动终端等随时随地获取数据、声音、视频和报警消息，同时保证交通不便、通讯基础薄弱的地区通过卫星通讯等技术实现应急突发信息的上下行数据传输。

在本发明实施例中，所述存储设备包括光纤通道存储设备、ip存储设备和das存储设备的一种或多种。本系统采用上述存储设备实现数据的存储，并通过集群应用、网格技术和分布式文件系统等技术，实现云存储中心设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理和协同工作，并对硬件设备进行状态监控和故障维护，对处提供存储数据的业务访问。

2、数据资源层利用计算机软硬件技术，在对铁路工程参数进行有效的收集、存储的基础上对铁路建设期数据的建构、组织、定位、分类、编码、检索、更新和维护等。

在数据资源层中，平台采用wbs、ebs、pbs、obs等编码体系，为铁路工程建设项目各环节的应用提供了统一的编码标准，为运营移交预留了技术接口。

根据中国铁路工程建设实际特点，提出铁路工程实体结构分解指南ebs、工程项目分解指南pbs、工程机构分解指南obs以及工作结构分解指南wbs。编码体系涵盖项目编码、标段编码、工区编码、工点编码、实体单位编码等，编码体系基本满足铁路工程建设需求。

铁路工程实体分解结构(ebs)是在工程分解结构的基础上，根据铁路线长、专业多、建设规模大、技术标准高、建设速度快等特点，采用线分法原则，以《工程量清单计价指南》为基础，结合《施工质量验收标准》，对铁路工程各专业实体工程进行划分，形成适合铁路项目管理的合理单元，满足工程设计、建设、施工、运维管理的需求。

同时根据铁路工程特点，增加了单项工程、工程构件、工程工项、项目阶段、人员角色、组织角色、工程产品、工程特性等分类表格，扩充铁路工程地理要素和工程地质信息。

平台还将图数据库运用于铁路工程建设基础平台，利用图的结构存储基础平台的人员、组织、项目关系，在面对复杂、大量、频繁处理的铁路基础数据关系时，能够高效的实现查询和变更管理。同时形成统一的服务总线，为各应用提供统一的安全授权认证、流程引擎、搜索引擎、报表引擎、消息服务、日志服务、短信服务、接口服务等公共运行服务。

3、所述业务应用层包括工作平台、服务平台和知识平台，其中：

所述服务平台包括电子商务系统、在线培训系统和考试系统，但不局限于此。为用户提供增值服务，搭建服务供应商和用户之间的沟通桥梁，面向铁路建设领域构建低成本、高效率的生态服务圈。

所述知识平台包括各类知识学习系统，如法律法规、工艺工法和期刊论文，但不局限于此。面向铁路知识管理用户，通过铁路行业的期刊论文、施工工法、政策法案和技术规章的交流共享，搭建知识整合与增值场所，营造知识共享、科技创新、沟通交流的氛围，促进行业内的技术提高和高新科技的传播。

所述工作平台包括综合管理系统、过程控制系统和现场管理系统；

所述综合管理系统用于对铁路工程综合信息的管理；

所述过程控制系统用于对铁路工程施工过程的控制；

所述现场管理系统用于根据所述铁路工程参数对铁路工程现场设备的管理。

工作平台、服务平台和知识平台，具体为：

31、所述综合管理系统包括资料管理模块、信息发布模块、办公模块、项目信息模块、人员机构模块和诚信体系模块，其中：

资料管理模块，用于资料信息的输入、存储和查询；

信息发布模块，用于工程信息的发布；

办公模块，用于办公人员的日常操作；

项目信息模块，用于项目生命周期信息的输入、存储和查询；

人员机构模块，用于人员和机构信息的维护；

诚信体系模块，用于建立工程人员的履历库和信用库。

综合管理系统下集成有资料管理、信息发布、办公等业务模块，以协助各参建单位的重要新闻发布、展示、日常办公自动化、人员和机构信息维护、建立从业人员履历库和信用库以及实现工程建设全生命周期的电子文件信息的安全存储、高效共享、规范管理。

32、所述过程控制系统包括调度指挥模块、施工组织模块、验工计价模块、施工日志模块、施工图审核模块、征地拆迁模块和问题库模块，其中：

调度指挥模块，用于调度指令的上传和下达；

施工组织模块，用于施工组织信息的录入和发布；

验工计价模块，用于验工计价进度信息的录入和发布；

施工日志模块，用于施工日志的录入和发布；

施工图审核模块，用于施工图审核信息的录入和发布；

征地拆迁模块，用于征地拆迁进度信息的录入和发布；

问题库模块，用于施工问题的登记和发布。

过程控制系统下集成有调度指挥、征地拆迁、施工组织、验工计价、电子施工日志等业务模块，以协助建设单位开展组织推进工作，侧重进度管理、红线管理，实现调度电子化上传下达和应急事件的及时传递、规范施工组织活动、辅助建设、设计和咨询单位之间开展施工图审核协同办公、及时上报征地拆迁中的重难点问题及四电问题、实现计价人员工作办公自动化、加快验工计价审批进度、实现各级管理机构问题的登记、分类、办理和整改的全过程管理，有效提高施工过程管理水平和现场把控能力。

33、所述现场管理系统包括拌合站管理信息系统、试验室管理信息系统、梁场生产管理系统、板场生产管理系统、隧道围岩监控量测系统、沉降观测系统、超前地质预报系统、路基连续压实系统、连续梁线性监控系统、轨道板精调系统、桥梁形象化系统和隧道形象化系统，其中：

拌合站管理信息系统，用于根据实时采集的拌合站生产数据进行分析处理，并根据分析结果执行报警动作；

试验室管理信息系统，用于试验信息的采集、记录和上传；

梁场生产管理系统，用于梁场生产数据的统计和监控；

板场生产管理系统，用于板场生产进度信息的监控和预警；

隧道围岩监控量测系统，用于围岩变形量信息的记录、分析和预警；

沉降观测系统，用于对路基、桥涵、隧道的沉降数据的采集、分析和预警；

超前地质预报系统，用于对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模进行探测采集、分析及预报；

路基连续压实系统，用于对路基连续压实状况信息的检测、采集及分析；

连续梁线性监控系统，用于对连续梁线性监控数据进行擦机、分析及控制；

轨道板精调系统，用于对轨道板施工信息、轨道板精调及复测偏差数据统计和分析；

桥梁形象化系统，用于完整展示和分解展示桥梁结构的立面图；

隧道形象化系统，用于完整展示一个隧道的计划工期、实际工期、推演工期、掌子面里程、二衬里程、仰拱里程和围岩监测断面布置情况。

在本发明实施例中，现场管理系统下的各系统在对施工过程中检测过程中需采用本实施例所述的现场设备和移动终端合理配合，达到数据的采集、分析、预警和控制的目的，详细如下：

a、拌合站管理信息系统：用于实现拌和机的每一盘拌和时间、材料配比偏差进行自动采集和分析报警的闭环管理，通过移动终端实时掌握拌和站的生产情况和报警闭环处置。

b、试验室管理信息系统：用于实现对自动采集数据和分析，试验报告、记录自动生成，试验数据实时上传。

c、梁场生产管理系统：是应用移动互联网、结合gis(地理信息系统)技术，对梁场和梁体施工进行管理，包括梁场生产情况、生产进度、材料信息维护统计等，实现梁场生产无纸化办公，规范梁体制作工艺，方便各级管理人员实时监控和数据分析，保证生产进度和质量。

d、板场生产管理系统：是利用射频识别(rfid)、信息化与数据库技术，对施工过程中的制版、铺板工艺进行信息化管理。全面推进轨道板场的过程控制及标准化管理，进行进度预警，监督板场生产，促进业务流程优化，辅助生产管理。

e、隧道围岩监控量测系统：用于规范现场测量人员操作，有效进行变形量、变形速率超标短信报警、及时报警，记录报警处置全过程，降低了隧道施工安全风险，提升了风险管控能力。在测量过程中可采用隧道围岩变形预警算法，以解决现有技术中无法对数据信息即时、有效和连续管理的问题。

f、沉降观测系统：用于对路基、桥涵、隧道进行沉降观测，实现外业测量数据实时采集、加密发送、测点变形实时预警闭环管理。

g、超前地质预报系统：用于对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测、分析判释及预报，并提出技术措施建议。

h、路基连续压实系统：用于全面检测路基的压实质量，实时检测、准确定位，对不合格区域及时采取补压措施，防止路基欠压、过压。检测的数据通过移动网络实时上传至平台共享。

另外，可采用北斗卫星定位技术，可以方便、准确定位压路机位置，而不是限制压实路机位置，将支持自由行使完成碾压作业。终端和平台采用无线技术实现交互，能够有效指导压实机作业。

i、连续梁线性监控系统：是应用移动互联网等信息化手段，结合电子水准仪、全站仪对监测每个阶段与目标值的偏差，确定下一节段立模标高，指导下一步施工，规范连续梁线性监控量测工作，加强偏差超限控制，实现连续梁线性监控量测信息化，确保连续梁顺利合龙。

j、轨道板精调系统：用于辅助施工单位、建设单位与工管中心更方便准确的掌握轨道板施工信息、现场施工时轨道板精调及复测偏差数据统计和分析等情况。

在轨道板精调过程中，可将rfid电子标签作为信息载体，为每个轨道板提供全路唯一的“身份证”，对rfid电子标签内部的epc区域进行统一编码(即电子标签的初始化和发行过程)。使得轨道板从钢筋绑扎阶段开始，就与rfid电子标签结合为一体，记录轨道板生产的各个环节，与板场信息化软件配合，完成轨道板号、标签号的“两号合一”，实现轨道板生产过程的监控和轨道板信息的统一上传。

k、桥梁形象化系统：用于完整展示出桥梁中某个特殊结构的立面图，通过用颜色来表示特殊结构分解分项工程的施工进度，及时给施工和管理单位提供辅助决策支持。

l、隧道形象化系统：用于完整展示一个隧道的计划工期、实际工期、推演工期、掌子面里程、二衬里程、仰拱里程和围岩监测断面布置情况，通过引入进度和步距预警提醒机制，及时给施工和管理单位提供辅助决策支持。

4、访问层通过sslvpn(安全套接字层虚拟专网)、web(全球广域网)、移动互联等技术为各参建单位用户访问平台提供统一入口，实现浏览器、移动客户端等不同方式的平台访问。

本发明所述平台系统还包括基础平台，所述基础平台是按照主数据的思维，形成铁路工程各业务信息系统用以标识铁路建设元素的统一编码，形成支撑铁路工程管理平台正常运行的基础信息资源包括项目、组织、人员，形成铁路工程建设基础数据相关的标准规范包括编码标准、数据元标准、数据分类标准，为各业务应用系统提供标准、规范的基础数据、公共数据字典，同时，为各应用提供统一的安全授权认证、流程引擎、消息服务、日志服务、短信服务、接口服务等公共运行服务。

本发明实施例所述的铁路工程管理平台系统，从铁路建设项目质量、安全和进度管控的角度出发，结合既有线铁路的实际情况，设计了一个集成化、标准化、智能化、服务化、适合现代铁路信息化建设的统一开放的管理平台，促进标准化建设，有效监管施工过程，防范质量安全风险，提升建设项目管理水平，实现建设项目的有序高效推进。同时，搭建了一个面向铁路建设领域构建低成本、高效率的生态服务圈及知识整合与增值场所。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。