铁路工务工程信息化管理现状、关键技术与措施

　　0 引言

　　随着我国铁路技术的不断发展，铁路工务工程面临的工作也遇到了前所未有的机遇与挑战，铁路工务工程是保证铁路安全运输、延长铁路相关设备寿命的基础。我国铁路运输速度的加快，铁路运行密度的增加导致铁路故障的发生率增加，而这些故障往往具有隐蔽性和复杂性，依靠传统的工务管理模式已经不能满足铁路工务工程的需要，同时传统的铁路工务工程管理常常会因为巨大的维修工作量而导致一些潜在的故障被忽视，结果影响铁路运输的安全，因此加强铁路工务工程的信息化管理具有非常重要的现实意义。

　　1 铁路工务工程信息化管理的必要性和现实意义

　　基于铁路工务工程对铁路运输、铁路设备以及铁路管理的重要性，研究铁路工务工程信息化管理是铁路技术发展的必然要求，也是促进我国铁路工务科学管理、现代化管理的内在本质。

　　1.1 必要性 随着我国铁路系统改制的完成，我国铁路技术的发展得到进一步的提升，尤其是高铁技术的发展有了明显的提高，我国铁路运输速度有了更进一步的提升，而且铁路运行周期更加紧密，这样一来就会给铁路工务工作带来巨大的挑战，因为铁路运输速度的提升、运行周期的缩短，导致工务人员的检修、维修工作量会增加，工作难度也会提升。基于国内外工务管理的经验教训可知：

　　传统的铁路工务管理制度与管理方法已经不能适应现代化铁路技术发展的需要。为此铁路工务工程管理机构以及人员必须要改变传统的管理方法与手段，借助先进的管理设备以及工具，实现工务信息的统一管理，工务信息的科学分析与传递。而所有的信息统一管理与分析就需要借助现代计算机技术，因此在铁路技术不断发展的时代背景下，研究铁路工务工程的信息化管理对实现铁路工务信息共享建设具有重要的理论意义。

　　1.2 现实意义 铁路工务工程是铁路建设的重要组成部分，铁路工务工作包含的内容比较多，其既要负责铁路沿线设备的安全、铁路基础设施的检测，还要负责铁路安全隐含的维修与上报。铁路工务直接影响铁路的安全运输，如果在铁路工务中出现了检修不及时的现象，就会导致铁路在运行的时候发生安全事故。同时铁路工务所消耗的费用要占到整个铁路运行成本的很大一部分，而铁路维修则几乎占到整个铁路工务成本的二分之一，因此为提高铁路运输安全，延长铁路设备使用寿命，需要对铁路工务工程管理模式进行优化，借助先进的管理技术，实现铁路工务的信息化管理。铁路信息化管理可以对铁路工务设备的性能进行科学的分析与判断，以及对铁路的维修与保养等进行科学的预测与规划，保证铁路工务工作的科学化、系统化，避免出现资源浪费，降低铁路建设与运营成本，实现铁路的安全运输、提高其经济效益。

　　2 铁路工务工程信息化管理的应用现状

　　随着计算机技术的不断发展，铁路工务工程应用计算机管理的研究的不断深入，我国铁路工务工程信息化管理取得了不错的成绩，其主要表现在：原铁道部电子中心开发的铁路工务管理信息系统，其包含了铁道工务部门的主要业务，其主要采用 Mapstreme 作为 GIS 作为平台，其已经在我国很多铁路线路中得到应用；北京铁路局采用的“北京铁路局工务地理信息查询系统”其主要由工务设备地理信息发布、工务防洪地理信息查询以及工务综合信息查询系统构成。其主要利用 Geo Graphics Gis 软件和 DB2大型数据库对铁路的地形、切面、配线图等病害进行查询、分析、管理等；上海铁路局利用的“沪宁铁路工务管理信息系统”实现了搜索铁路地形以及图像的功能，实现对铁路分段信息的查询，以及播放相关铁路活动图像的功能。

　　但是我国铁路工务工程信息化管理还是存在一定的缺陷：

　　①工务人员缺乏信息化管理意识。铁路工务信息化建设的前提必须要求铁路管理人员要具备一定的信息化管理意识，但是目前我国铁路工务工程的信息化管理意识还不高，虽然铁路工务工程实现了信息的自动化处理，计算机技术在工务工程中应用的范围在不断地扩大，但是管理者还是缺乏信息共享意识，他们对工务工程的信息系统建设主要集中在独立的信息处理系统，而没有将这些单独的信息系统进行统一的信息整合，实现工务工程信息的共享。

　　②目前我国铁路工务工程信息化管理系统主要以GIS 为基础，其对工务设备的技术状态能够准确的反映出来，但是其只能反映静态的技术，而不能提供具有动态化、主观性的数据情况，比如在发生山体滑坡或者地震等地质灾害时，不能将直观的相关数据反馈出来，不利于铁路便利快捷的维修。

　　③对于大型机械设备的作业质量没有办法进行有效辨别。由于铁路技术的不断发展，铁路建设的机械化程度越来越高，大型机械设备的应用率也越来越普遍，但是目前的工务信息化管理系统对大型机械设备作业的质量不能进行有效地辨别，结果导致大型机械设备做出的结果不能对其质量进行评价，结果导致因为大型设备而进行质量检测所造成的隐患遗漏，信息系统不能辨别。

　　3 铁路工务工程信息化系统关键技术

　　铁路工务工程信息化管理必须要建立在铁路部门对各种数据的收集、积累以及共享的基础上，因此铁路工务信息化管理贯穿于铁路建设的整个过程，从铁路勘测设计—建设施工—运营维护的全过程，因此构建铁路工务工程数字数据库是信息化管理的具体体现。

　　3.1 铁路工务工程数据库系统结构设计 为统一管理与分析铁路工务工程信息，需要将铁路工务各部门之间的信息进行汇总与分析，以此实现相关数据的自动处理，铁路工务工程数据库系统是将铁路工务设备的各种数据进行录入、管理以及打印等功能为一体的数据库管理系统，具体的数据库结构示意图如图 1 所示。

　　3.2 系统模块功能和处理过程设计

　　3.2.1 线路地理信息模块 该模块主要功能是存储和管理线路地理信息数据资料，可以为线路检测维修人员提供该方面的数据资料，为工务设备、病害等的定位提供依据。该模块可以进行相关的数据维护（包括数据增加、数据修改、数据浏览、数据删除）和输入输出操作。

　　3.2.2 工务设备信息模块 该模块主要包括了工务设备的各种属性信息，如桥梁、隧道、钢轨、路基等设备信息以及曲线、坡度等的信息。该模块主要功能是为线路检测维修人员提供设备的基础信息和统计信息，是工务部门技改、维修等工作的重要参考资料，除了可以进行相关的数据维护（包括数据增加、数据修改、数据浏览、数据删除）等操作外，也可以进行上述的输入和输出操作，如把数据输出到或者输出到打印机。

　　3.2.3 线路秋检资料模块 主要功能是为养护维修人员提供线路秋检信息，包括正线、站线、道盆等的秋检资料，使养护维修人员能更好更方便的了解线路情况，线路病害等问题，并据此制定线路养护维修计划。除了可以进行相关的数据维护（包括数据增加、数据修改、数据浏览、数据删除）等操作外，也可以进行上述的输入和输出操作，如把数据报表功能。

　　3.2.4 铁路动检资料模块 该模块的功能是保存线路的各级超限资料和动检数据，为养护维修人员提供超限类型、超限等级等指标，从而制定应对措施和维修计划。该模块可以进行相关的数据维护（包括数据增加、数据修改、数据浏览、数据删除）等操作，也可以进行上述的输入和输出操作，如把数据报表功能。

　　3.2.5 轨道质量状态信息模块 该模块主要功能是保存轨道质量指数（TQI）资料、TQI 综合统计信息和钢轨磨耗信息。为各级工务管理部门对轨道质量状态的宏观管理和质量控制提供依据，支持养护维修人员编制维修计划，指导轨道养护维修作业。该模块可以进行相关的数据维护（包括数据增加、数据修改、数据浏览、数据删除）等操作，也可以进行上述的输入和输出操作。

　　3.2.6 轨道质量状态汇总信息模块 该模块主要用于保存轨道不平顺公里小结数据、TGM 综合统计数据、钢轨检测区段汇总数据，提供综合反映轨道质量好坏的指标，工务管理部门可以据此提出针对性的维修方案，指导相关养护维修作业。该模块可以进行相关的数据维护（包括数据增加、数据修改、数据浏览、数据删除）等操作，也可以进行上述的输入和输出操作。

　　3.2.7 设备养护维修资料模块 设备养护维修资料模块主要功能是保存高速铁路工务设备各种维修规则、维修计划、工务设备维修情况等数据，该模块可以进行相关的数据维护（包括数据增加、数据修改、数据浏览、数据删除）等操作，也可以进行相关的输入和输出操作。

　　3.2.8 线路养护维修机械信息 该模块的功能是保存各种养路机械作业情况、机械的定期检查情况、制定的机械维修计划等。该模块可以进行相关的数据维护（包括数据增加、数据修改、数据浏览、数据删除）等操作，也可以进行上述的输入和输出操作。

　　4 铁路工务工程应用信息化系统管理的具体措施

　　4.1 加快铁路工务工程信息化管理，实现标准化管理 一是稳扎稳打，做好信息拓展优化。要求宏观布局，思维意识超前，做好信息资源的规划工作。信息资源的规划是整个信息系统建立的核心。信息资源的规划是指对于铁路工务工程建设各个阶段所需要的信息，从采集到使用（包含信息处理和信息传输）的全面规划。在工程的建设过程中，无时无刻不充满着信息的产生、流动和使用。要使工程建设的每个部门内部、部门与部门之间、部门与外部单位之间的频繁和复杂的信息交流畅通，充分发挥信息资源的作用不进行统一、全面的规划是不可能实现的；二是铁路工务工程建设信息化应认真贯彻中国铁路总公司对建设工程信息化的要求，把铁路工程建设信息化作为标准化管理的重要支撑手段，纳入标准化管理体系，统筹加快推进。以市场化为手段，以建设项目为载体，坚持植根现场，自下而上，广泛发掘，开放推广，鼓励参建单位自主创新，广泛开展工程实践。

　　4.2 规范管理工作，加快信息管理建设和应用 一是在信息系统建设及应用过程中，要配套工作，分步进行，坚决执行实施—培训—应用推进这一工作程序，发挥建设单位的领导作用，合理调控考察施工、监理等部门单位的工作，增强其主观能动性；二是建设单位核心地位的应用发挥，推行“典型引路、示范带动”。积极有序地开展工作，把握工作的进程，保证工程的质量。同时，在内部建设施工中总结经验，带头实现系统的全覆盖。建设单位是整个铁路工程工作的核心，保证建设单位工作的有序进行，可以加快整个工程进度。

　　4.3 铁路工务工程建设信息化应充分利用先进的信息化手段 当今世界，信息化技术日新月异，大数据中心、云技术、物联网等正在逐步得到应用和发展同时以 BIM技术为代表的工程建设信息化技术也在飞速发展，正在改变一些传统的思维模式。铁路工程建设信息化一定不能受传统思维的禁锢，应充分地把社会先进的信息化处理手段运用到铁路建设工程上来，不断学习和借鉴世界上先进的铁路信息化管理技术，提高自身的信息化管理水平。

　　4.4 对系统运营进行专业的维护，确保系统正常有效的工作 对系统的运营进行长期不间断的维护，才能保证系统准确高效地工作，尤其是在施工前线的信息系统，系统运行的环境比较复杂，更需要专业的系统维护队伍来确保系统的正常工作。要建立维护工作的框架，通过设立严格的规章制度，建立权威的维护机构，加强维护队伍的建设，规范信息化系统运营的维护管理系统。对系统的维护类似于产品的售后，但又有所不同，对系统的维护需要长期不间断地进行，只有这样才能保证系统的持续有效工作。

　　参考文献：

　　[1]王永刚.铁路工务管理与现状分析[J].科技创新导刊，2013（04）.

　　[2]赵杰.以信息化管理提升铁路工程建设管理水平[J].理论学习与探索，2011（03）.

　　[3]何海霞.谈铁路工务信息共享体系建设的必要性及构想[J].山西建筑，2008（11）.

　　[4]牛少杰.关于铁路工务线路工作中的管理要点探究[J].科技资讯，2013（22）.

　　[5]王立磊，赵佩资.浅谈水利工程的信息化管理[J].价值工程，2011（25）.