工程建设
铁路营业线施工管理信息化
建设与思考
罗星
（中国铁路武汉局集团有限公司施工管理办公室，湖北武汉430071）
摘要：按照“信息化、数字化、智能化”的发展特点，目前铁路营业线施工管理信息化仍存在数字化基础薄弱、大数据运用效果欠佳、施工信息展示单一等突出问题，制约施工管理信息化的下一步发展。分析提出“数字化、图形化、信息链”等信息化建设思路，并从进一步完善信息系统的角度，提出系统设计流程化、方案编制模块化、计划编制格式化、账号管理实名化、施工组织可视化、分析统计自动化、数据资源共享化等优化建议，有助于实现系统间互联互通、数据共享，进一步创新传统管理模式，发挥信息化的最大效益。
关键词：铁路营业线；施工管理；信息化；数字化
中图分类号：U215              文献标识码：A                      文章编号：1001-683X（2023）11-0028-05 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.09.13.003
0 引言
目前，信息化逐渐成为推动各行各业高质量发展的客观需要，铁路营业线施工管理体制改革以来，施工管理信息化建设也存在迫切需要，路内外各单位在营业线施工管理信息化方面分别进行了不同程度、不同方向的探索。中国铁路成都局集团有限公司采用施工安全一体化管理信息系统，实现了施工管理从计划编制、审批、下达、登销记、作业实施等全过程管理，达到了提质增效的预期效果［1］。中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司提出营业线施工安全管理全过程一体化框架，通过协同作业，提高工作效率，优化流程，有效提升施工安全管理水平［2］。中国铁路西安局集团有限公司研发铁路营业线施工管理辅助决策系统［3］，强化施工安全管理；冯小芳等［4］在阐述铁路营业线施工管理现状的基础上，提出铁路营业线施工一体化管理系统总体设计方案，但作为设计方案并未落地实施。当前营业线施工管理信息化研究与实践，主要集中在：从计划到作业的信息管理、施工图形化辅助、施工安全管理，以及研究建设统一模式的施工信息化平台等。总体而言，各类信息化实践改变了以往施工管理技术手段缺乏，计划、作业、施工组织等只能线下进行或依靠纸质台账记录的传统方式，实现了部分施工管理业务可以线上办理、信息自动采集与记
基金项目：中国铁路武汉局集团有限公司科技研究开发计划项目（23Y05）
作者简介：罗星（1984一），男，工程师。
E-mail：****************
录等功能，有效提升了管理效率。
介绍中国铁路武汉局集团有限公司（简称武汉局集团公司）营业线施工管理信息化实践，总结其取得的“从线下到线上”“由完全依靠人工判断到机器协助”的实施效果。从“信息化、数字化、智能化”逐步发展提高的角度来看，信息化处于基础阶段［5-6］，分析武汉局集团公司营业线施工管理信息化当前存在的问题和不足，思考下一步的发展方向或需要解决的技术问题。
1 武汉局集团公司营业线施工管理信息化实践2020年以来，武汉局集团公司不断规范施工管理，
提出了施工管理加强信息化建设的总体思路，开发了施工管理集成平台（见图1）：施工方案及安全协议审批系统、普速铁路综合维修管理系统、高速铁路综合维修一体化计划管理系统、邻近营业线施工管理系统、临时施工计划管理系统、施工计划外网申报系统、施工全流程管理系统，以及施工管理基础数据模块、施工月计划编制模块、施工日计划编制模块等，概括为7个系统、3个模块。
（1）施工方案及安全协议审批系统。传统的线下审批方式效率低下，存在耗时长、成本高等问题。系统实现了铁路工务、电务、供电、车站等与施工有关的单位可以通过线上快速签收施工方案、签署审核意见，系统自动汇集、反馈各单位审核情况，直至方案最终审核通过。目前，除少数技术条件复杂或存在较
大争议的重难点施工项目外，施工方案及安全协议审批系统可以满足90%的常规施工项目线上审批需要。
（2）普速铁路综合维修管理系统。按照“无条件结合、有条件结合、不准结合、必须与施工结合”标准，将维修项目划分为4种类型，分别用绿灯、绿黄灯、黄灯、红白灯表示。同时，将车站及相邻区间划分为若干个基本天窗单元。通过对维修项目精准分类、对作业区域科学界定，实现普速铁路维修作业按项目、分区域提报，系统自动判定可以联合作业的计划，大幅提高了计划编制效率和天窗综合利用率。
（3）高速铁路综合维修一体化计划管理系统。在高速铁路维修日计划管理的基础上增加周计划管理，实现按周对各专业计划进行预编制。对于能够联合的计划，系统实现了自动合并，对于不能联合的计划，系统给出冲突提示，最终形成“月协调、周计划、日提报”的计划管理模式。该系统从计划源头消除结合部安全隐患，为日计划的顺利实施和天窗的高效利用奠定较好基础［7］。
（4）邻近营业线施工管理系统。以往邻近营业线施工只有监督月计划，存在具体施工日期不确定、安全检查和监督信息不准确等问题。在月计划基础上新增监督日计划，由施工单位上报，各相关设备管理单位会签，最后由主管业务部门审核汇总，通过系统自动下达次日正式监督日计划。通过完善邻近营业线施工管理系统，为安监部门和业务部门加强邻近营业线施工监督提供了更加有效的手段。
（5）临时施工计划管理系统。实现了临时施工（故障修）计划通过系统申报、会签、审核、下达和分
析统计等功能，取代了签批纸质作业单效率低下的管理方式。
（6）施工计划外网申报系统。随着铁路高速发展，基础建设施工日益增多，施工作业需要引入路外单位参与，路外单位通过路内专网申报方案和计划，极为不便。通过信息系统架构优化、网络防火墙设置等，在确保数据安全的前提下，打通施工信息系统内、外网阻隔，极大方便了路外施工单位，提升了施工管理效率。
（7）施工全流程管理系统。施工组织涉及部门和图1　施工管理集成平台
单位多、管控链条长，在既有计划管理的基础上，系统集成了施工方案、安全协议、施工预备会和总结会、施工命令、运统46登销记、统计分析等信息，施工管理从侧重于计划管理向全链条管理延伸，实现了施工全过程资料自动归档、组织过程可追溯的目的，保障施工组织更加规范、信息更加透明、各环节结合部安全更加可控。
（8）施工月（日）计划编制模块。主要针对施工项目、计划内容、施工时间没有统一标准，计划表述不规范等问题，进行施工项目的标准化、模块化管理。将不同类型的施工项目，从等级、方案、技术标准、组织流程、影响范围、人员机械配备、天窗时间标准、安全风险等方面进行规范，建立施工项目标准模型，提升施工计划编制质量，为下一步规范施工管理奠定了较好基础。
（9）施工管理基础数据模块。铁路长期以来分专业管理，在编制施工方案或施工计划时，必须综合各专业多项技术参数，需要将线路、信号、供电等技术图纸反复比对，不便于施工方案和计划的编制与审核。通过将工务线路、曲线、坡道、桥梁、隧道、路基、长短链、防洪点、应急通道门，以及供电接触网停电单元、分相、支柱杆号，电务信号机、联锁示意图等各专业基础数据在信息系统进行整合，形成施工管理基础数据模块，极大地方便了施工技术资料的查询与使用，同时，也为下一步系统自动判断提供了数据基础。
2 应用效果
2.1　施工管理效率大幅提升　
铁路营业线施工管理信息化，实现了施工计划线上流转，提高了施工管理效率。通过对计划精细化管理，从源头消除结合部风险，增强了对施工的安全管控。开发铁路营业线施工管理集成平台，对于“让施工单位少走一步”、提升路企施工管理服务质量，也有重要意义。
2.2　天窗利用率显著提高　
目前，武汉局集团公司天窗兑现率整体达99%以上，月度施工计划兑现率从55%提升至80%，普速铁路平均天窗综合共用率从40%提升至65%，高速铁路平均天窗综合共用率从50%提升至75%以上，缓解了天窗供需矛盾，保证了施工任务按时完成和设备质量安全稳定。
2.3　天窗组织方式实现优化　
在信息化手段的助力下，天窗管理更加精细化，以普速铁路为例，武汉局集团公司管内普速铁路划分为5 063个基本作业区域，维修类型细分为511个作业项目，设备管理单位以此为基础重新优化班组设置，按照“集约化、扁平化”的组织思路，以车间组织生产为主导，开展区域化联合作业，天窗劳效和设备质量进一步提升。在此基础上，武汉局集团公司提出在普速铁路实行“全天窗”方式，即所有线路上作业必须在天窗点内进行，为现场作业人员创造了更加安全的劳动环境［8］。
3 存在问题
总结武汉局集团公司近几年铁路营业线施工管理信息化建设，实现了大部分施工管理业务线上办理，提升了工作效率，但在业务组织模式、管理流程、数据运用等方面并没有实现重要突破。新时代诸多新技术加速迭代，按照“信息化、数字化、智能化”的演化路径，营业线施工管理信息化建设还存在以下问题。
3.1　数字化基础仍比较薄弱　
施工管理信息系统实现了施工方案、施工计划等线上办理，但各步骤仍处于相对分离的状态，方案与计划对应的关键信息以及计划与具体的设备检修情况之间没有建立关联，即施工深层次的信息分解和提取不够，关键信息没有实现数字化。实际需求一旦发生变化，可能导致目前的信息系统重复建设。只有按照数字化模式建设，才有利于系统持续优化升级，满足不断变化的管理需要，最终改变“逐级审核、层层盯控”的传统组织模式，实现施工管理业务再造。
3.2　大数据运用效果不理想　
以施工（维修）计划为例，武汉局集团公司全年施工日计划达2万余条、维修计划达20万余条，计划数据具有量大、繁杂、文本信息多等特点。如何用好这些大数据，更好地揭示数字背后的规律，指导固定
设施运维，做到业务管理与数字规律的深度融合，还需要进一步充分考虑。
3.3　信息展示不够直观　
施工（维修）计划、施工管理安排仍以文字和表格为主，纵观一条线路或一个调度区段，不能直观反映计划的整体安排，比如天窗安排是否科学，施工产生的特殊运输组织如何提示等信息无法直观获取。即使作业区域划分足够精细，由于缺乏直观的表现平台，仍不利于施工维修组织安全控制，也不便于施工与运输相结合。
3.4　共建共享模式还未形成　
施工（维修）作业涉及的部门和单位多、专业多，不同专业技术资料格式不统一，未实现整合一致，导致基础数据维护工作量大、共享困难。此外，施工管理信息系统共建共管的统筹还不够，对于施工组织情况、设备检修质量，设备主管部门主动共享数据的意愿不足，无法实现信息闭环。
4 信息化建设思路
模块化管理
考虑信息化逐级发展演化的特点，可以从以下方面加强铁路营业线施工管理信息化建设。
4.1　坚持数字化发展思想　
将施工方案、施工计划、施工组织、施工质量（完成情况）等进行“细颗粒度”处理，更好地挖掘和运用各类施工关键数据。例如，施工计划由“线路、车站、天窗类型、项目、设备、作业内容、等级、影响范围、列车放行条件”等要素构成，可将各类要素形成格式化语言，解决文本信息过多的问题。
4.2　探索施工信息图形化展示　
目前的施工信息主要以表格和文本信息为主，表现手段单一。探索将繁杂的施工计划、复杂的施工组织过程进行筛选、分类、归纳、简化、提炼，通过图形的方式展示。比如，施工计划图形化展示与上报，施工组织过程采用流程图设计，这种可视化表现形式，更加直观和便于理解，有助于重要施工信息准确地传达和执行。
4.3　健全施工信息链条　
实现施工全过程信息链管理，自动采集施工方案审核、安全协议签订、月日计划审批、运行揭示命令、施工点前预备会、运统46登销记、施工调度命令、施工组织、施工点后总结会、天窗兑现率和利用率统计分析等过程数据信息，建立完整的施工数据信息链条，防止在施工过程中与最初的设计方案产生信息偏差［9］，同时有助于积累施工历史数据样本。
5 完善建议
（1）系统设计流程化。系统模块从方案、计划到组织、分析，按照施工正常组织流程设计，并要求环环相扣、逻辑清晰。同时在方案、计划模块附有流程图，实现施工实施进度透明，有助于提高施工管理质量和效率。
（2）方案编制模块化。设置施工方案编制模板，要求方案必须包括：施工项目、施工负责人、作业内容、地点、时间、影响范围、限制行车条件、设备变化、行车方式变化、施工配合单位、技术标准、过渡方案、施工防护、列车运行条件、两图一表、应急预案等格式化内容，前期方案和后续计划互为条件、匹配卡控，为下一步“计划”智能化编制创造条件。
（3）计划编制格式化。实现“计划”的要素“施工单位、施工时间、地点、内容及影响范围、限速信息、路用列车需求、行车限制、天窗类型、检修的设备”等格式化编制，具备格式化特征，便于大数据提炼分析。
（4）账号管理实名化。施工流程管控中，涉及的实施对象和步骤繁多，方案编制、审核、预审（会签）、审查（审定）等每一步流程，需体现实名化的管理思路，切实做到流程卡控、管理责任逐级压实，从而解决账号借用、审核走过场、管理责任不落实等问题。
（5）施工组织可视化。施工现场架设远程监控设备，具备重点施工实时监控、施工组织一键查询和双向沟通功能，可便捷地为施工现场提供指导服务，也可线上办理施工相关手续（主要包括临时更换负责
人、临时更换施工协调小组成员、发布施工维修配合通知书等），为高效、便捷地开展施工作业提供保障。
（6）分析统计自动化。通过与施工（维修）计划管理、运统46登销记、调度命令等系统互联互通，自
动采集原始数据，自动生成施工（维修）计划、临时封锁施工、天窗兑现率、天窗综合利用率等每日施工重点指标，利用大数据统计分析，为平衡施工作业与运输组织提供辅助决策。
（7）数据资源共享化。构建施工管理基础资料数据库和施工组织开放式管理平台，一是以LKJ基础数据为依据，同时整合工、电、供等各专业数据［10］，以此为基础编制、审核计划，从而做到严把计划入口关，大幅提高计划质量；反之，基础数据还可实现自动检查计划，并提供检查提示。二是关联并开放工、电、供等各部门检修数据，真正实现施工计划、施工组织、检修质量数据共享，提高基础设施运维质量和施工管理水平。
6 结束语
新时代铁路施工管理工作是一项复杂的系统工程，也是一个与时俱进、不断创新的动态过程。施工管理信息化在解决实际应用问题时，需要将其融入“数字化、智能化”演化路径中，结合“新技术、新需求、新引擎”发展，注重系统整体规划，同时破除部门壁垒，实现互联互通、数据共享，创新传统管理模式，发挥信息化的最大效益。
参考文献
［1］宋修德，徐涌，石光德，等.铁路营业线施工安全一体化管理信息系统［J］.中国铁路，2017（11）：57-61.［2］孟勇.神朔铁路营业线施工管理系统研究与实现［J］.铁路计算机应用，2018，27（4）：41-45.
［3］王武良.铁路营业线施工管理辅助决策系统研究［J］.铁道技术监督，2020，48（8）：51-54.
［4］冯小芳，林宏.铁路营业线施工一体化管理系统设计研究［J］.铁道运输与经济，2022，44（1）：80-86.［5］武勇.铁路运输企业数字化转型路径探索［J］.中国铁路，2022（11）：1-6.
［6］马建军，朱建生，沈海燕，等.铁路信息化、数字化、智能化关系演化模型及评估方法［J］.铁道科学与
工程学报，2023（3）：824-834.
［7］罗星.高铁综合维修“一体化”计划管理系统研究与实践［J］.中国铁路，2023（2）：81-84.
［8］鲍立.普速铁路全天窗作业模式的研究与实践［J］.中国铁路，2019（12）：1-5.
［9］张莹.信息链中语言表达及判断的强化--从“视界融合”对话理论角度解读《穿井得一人》［J］.中学语
文教学，2022（12）：51-53.
［10］李俊波.铁路基础设施综合维修生产管理信息系统构建重点及关键技术［J］.中国铁路，2019（3）：27-33.
责任编辑李凤玲
收稿日期 2023-09-13
Information-based Development of Construction Management for
Operational Railway
LUO Xing
(Construction Management Office, China Railway Wuhan Group Co., Ltd., Wuhan Hubei 430071, China) Abstract: In alignment with the trend of “information-based, digital, and intelligent”development,
such prominent problems as vulnerable digital infrastructure, ineffective application of big data, simplistic display of construction information, which poses restrictions on the information-based development of construction management.This paper presents several ideas for advancing information-based development, including “digitalization, graphics, and information chain”.From the perspective of further gearing up the information system, the paper proposes a series of optimization suggestions, such as process-oriented system design, modularized scheme preparation, formatted plan preparation, real-name-based account management, visualized construction organization, automatized analysis and statistics, as well as shared data resources, which contributes to materializing connectivity and data sharing among systems, innovating traditional management modes, and realizing the full benefits of information-based development.
Keywords: operational railway; construction management; information-based; digital