铁路桥隧设备信息化管理分析及研究

白文捷

（沈阳铁路局工务检测所，沈阳 110000）



铁路桥隧设备信息化管理分析及研究

白文捷

（沈阳铁路局工务检测所，沈阳 110000）

［摘 要］本文主要分析研究现阶段铁路桥隧管理系统，探讨长期以来系统存在的问题，并根据当前铁路发展的管理理念，提出新时期桥隧信息化的发展方向，对新型桥隧设备信息管理系统提出新的构想。

［关键词］铁路桥隧；设备；信息化；管理

铁路信息化是铁路现代化发展的重要标志，是增强市场竞争能力的重要手段。工务信息现代化建设是工务“企业管理科学化”的重要组成部分，是管理创新的具体体现。

铁路桥隧设备信息管理是铁路工务信息化的重要组成部分，借助桥隧设备信息管理系统可以适时、准确、直观地获得桥隧设备数据，能够方便、快捷地服务于运输生产，在突发情况下决策层可根据准确资料，快速采取相应的对策。同时通过桥隧信息管理系统的分类、查询、统计等功能，可以使决策层全面掌握管内桥隧设备数量及病害情况等，为下一步桥隧大维修、改造提供数据支持。

1　目前在用的桥隧设备信息管理系统使用情况及分析

目前全路普遍使用的桥隧设备信息管理系统依托于铁路工务管理信息系统（PWMIS），是由原铁道部运输局基础部组织下，由信息技术中心牵头，在各局工务专家的支持下研发成功的。2002年5月，PWMIS（一期）应用软件，通过了原铁道部运输局组织的技术评审。2004年，PWMIS系统通过了原铁道部科技司组织的技术评审，并在全路开始推广一直使用至今。

从使用情况来看，PWMIS系统已具备了桥隧设备及病害的数据管理、统计、查询等功能，同时利用MapInfo等软件实现了大桥略图的自动生成功能，以图示化的形式显示桥梁设备信息，方便使用者准确掌握桥隧设备情况，一定阶段内满足了使用需求。但随着铁路的快速发展及科技的不断进步，传统的数据管理、统计、查询等功能已难以满足当今铁路“信息化、专业化、科技化“的发展理念，具体体现在如下几个方面。

第一，在桥隧设备管理信息系统上应用GIS技术已是大势所趋，图表和数据只能抽象地反映桥隧设备的技术状态，不能直观和形象地反映桥隧设备及地形地貌的实况，尤其是在遇到事故、自然灾害或防洪抢险时，不能及时地提供直观、准确的详细情况。

第二，目前的铁路桥隧设备信息管理信息系统只能提供数据管理、统计、查询等功能，只是简单地取代手工报表，普遍缺乏决策支持功能。应该应用人工智能领域的研究成果，采用专家系统、知识挖掘等智能技术来提高桥隧管理信息系统的决策支持能力，为各种用户提供多功能的决策支持。

第三，由于目前的桥隧设备信息管理系统仅限于总公司、铁路局、工务段三级管理，未将管理权限下放至车间及工区，因此现场的实际情况往往登记不及时，对使用者的决策方案造成一定影响。随着车间、工区信息、网络化的普及，应逐步将权限放开，利用桥隧设备信息管理系统的网络传输功能，及时由工区登记上报现场的实时情况，并实行车间、工务段双审核制度，最大程度地发挥工区的现场作用。

第四，目前使用的桥隧设备信息管理系统桥隧设备病害仅停留在以文字及数据描述病害程度的基础上，未配以图像或模型进行说明，尤其对于需长期观测的严重病害，不能及时反映病害发展的具体过程，对病害整治的重要性及整治方案造成一定影响。

第五，目前使用的桥隧设备信息管理系统仅可将设备病害按严重程度进行分类并列表说明，并不能以图形的形式直观地反映各线的设备病害情况，对决策者来说难以在宏观上作出病害整治部署。因此，应以图形分类示意各线桥隧设备的病害情况，方便决策者作出相应决策。

第六，目前使用的桥隧设备信息管理系统未整合桥隧大维修的相关功能，不能根据病害情况录入桥隧大维修计划，不能根据计划模拟设备的劣化变动情况。

第七，随着日渐严峻的安全形势，在桥隧设备遇到事故、自然灾害或防洪抢险时，迫切需要第一时间获知发生事故的具体地点、影响范围、道路情况及周边环境等关键因素，目前的桥隧设备信息管理系统仅能提供桥隧设备的铁路里程，未能与周边环境相结合，一旦发生紧急情况，无法对决策者提供一定帮助。

2　对新型桥隧设备信息管理系统的研究建议

2.1新型桥隧设备信息管理系统应具备的功能

①对既有桥隧设备及病害情况进行分类、查询、统计；②根据现场情况，完成对设备及病害情况变化的时时更新；③分类建立桥隧设备病害文字、模型及图像数据库，为桥隧大维修、改造提供数据支持；④以图形分类示意各线桥隧设备的病害情况，方便决策者作出相应决策；⑤根据病害情况，录入桥隧设备大维修计划，并根据计划模拟设备的劣化变动情况；⑥对桥隧设备的具体位置实现定位查询；⑦利用GIS技术绘制桥址平、纵断面图及周边地形图；⑧建立预测模型，分析当前设备的使用寿命。

2.2新型桥隧设备信息管理系统的构建思路

第一，建立总公司、铁路局、工务段（桥隧检测所）、车间及工区的多级管理系统，加强各级管理单位的数据审核制度。由于桥隧工区为最熟悉现场的基层单位，桥隧设备数量及病害变化情况应有桥隧工区负责填报，因此，桥隧工区应作为桥隧设备信息管理系统的一个客户端，具有通过网络提报桥隧数据信息（包括桥隧各类信息及病害发展情况等）的权限；桥隧车间作为桥隧工区的上级单位，负责对工区提报的数据信息进行复核，将复核后的数据提报段技术科；段技术科负责将车间上报的数据信息复核汇总，并将数据信息进行分类处理，一方面将数据信息上传至铁路局，一方面可将制订的病害整治计划及方案等返至车间。

第二，利用图形、图像及三维建模技术，增加系统的可视化功能。工区或车间检查人员可对桥隧的重点部位、重点病害拍照处理，利用手机客户端将图像网传至相关服务器，同时通过系统软件对图像进行编辑、分类，连同文字描述一并上报上级单位审核。对于严重的桥隧病害，一方面可通过系统建立长期观测数据，另一方面可根据病害相关数据利用三维建模技术形成病害模型，通过模型模拟分析病害发展过程，对下一步病害整治方案提供理论依据。宏观方面，根据管内各线的桥隧病害情况，可利用系统软件按照病害的评定等级进行图形处理，使不同等级的桥隧病害可直观的在线路图上分段显示，方便决策者对病害严重的区段优先考虑。

第三，利用GIS技术绘制桥址平、纵断面及地形地貌图。根据桥隧各项技术指标（包括桥梁标高、桥长、孔跨式样、基础地质情况、基础埋深情况、河床断面情况等）通过系统绘制桥隧平、纵断面图，同时根据桥梁河道上下游地形地貌的勘查数据，绘制桥址地形地貌图，结合水文检算结果，分析预测桥涵设备的抗洪能力。

第四，利用GPS定位技术确定桥隧设备的周边环境。通过手持GPS装置对桥隧设备进行定位，并将GPS数据录入桥隧设备信息管理系统中，同时利用常规地图软件（如百度地图、谷歌地图等）将铁路桥隧在地图上进行定位处理，方便决策者熟悉设备的周边环境，一旦发生洪水、地震等自然灾害时，可快速确定灾害影响范围，根据周边环境制订抢险计划（包括灾害发生地点、抢险材料存放地点、运输方式、运输径路等）。

3　结 语

桥隧设备信息管理系统的构建，是一项工作量大、涉及多专业多学科的系统工程，应本着统筹规划、分级实施，开放性和规范性相结合，成熟性、先进性与安全性相结合，具有可扩展性的原则建设，为桥隧科学、信息化管理提供技术支持，在系统建设过程中应先急后缓，逐步健全，最终形成一个完善的管理系统。

主要参考文献

［1］王英杰，秦勇，贾利民，等.铁路工务管理信息系统现状分析［J］.铁路计算机应用，2002（4）.

［2］徐铃.工务部门网络信息系统构建分析［J］.铁路计算机应用，2003（z3）.

［3］沈榕，韩金玉，刘仍奎，等.铁路工务部门地理信息查询系统［J］.铁路计算机应用，2001（8）.

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.12.039

［中图分类号］F270.7

［文献标识码］A

［文章编号］1673-0194（2016）12-0058-02

［收稿日期］2016-05-20