青岛地铁运营施工调度管理系统升级探索与实践

赵宏宇ZHAO Hong-yu；陈立乾CHEN Li-qian；凌钰程LING Yu-cheng；李树臣LI Shu-chen；王新超WANG Xin-chao

（青岛地铁运营有限公司，青岛 266000）

0 引言

青岛地铁运营施工调度管理信息系统是一套对地铁运营施工实时组织监控的计算机辅助信息系统，其对施工要素的实时监控来确保施工的安全、高效和有序进行。使用计算机辅助软件来替代人脑对施工作业条件和施工冲突的判定，能减轻施工监控人员的工作量和工作强度，减少安全隐患。

地铁运营施工具有面广人多、作业交叉、内容复杂等特点，是运营生产过程中的重要环节，业内多数地铁公司均已建设施工调度管理系统，以确保施工调度工作安全，提高工作效率，减少人力成本及工作协调量。

本文以青岛地铁运营施工调度管理系统升级项目为例，重点阐述升级完成的施工调度运作方式及实践效果，同时基于智慧地铁、智能运维框架下，对施工智能化管理思路升级进行初步探讨。

1 项目背景

青岛地铁于2017年建成运营施工调度系统，建立体系化的施工调度管理机制，包括动态防护区域模型、冲突检测模型、各作业流程、数据统计分析等，实现了运营施工调度管理工作由“人工”到“智能”的转变。随着青岛地铁线网快速发展与运营服务水平的不断提高，共用车辆段、站外设备房、长大区间等新型线路特点带来了更多的安全风险，夜间施工时间不断压缩带来的更大的检修压力；智能运维、智慧地铁等项目的逐步规划实施、运营管理模式的变化都对施工调度管理工作带来新的挑战。原系统已无法满足新形势下的运营施工管理工作需要，因此，施工调度管理系统的优化升级工作已迫在眉睫。

2 升级总体思路

2.1 升级目标

青岛地铁施工调度管理系统升级工作需要解决线网发展新形势下带来的管理难点，推动施工调度管理工作由“数字化”向“智能化”转型。在业务方面，计划达成冲突检测满足不同线路特点需求、精细化管理施工资源、施工计划编审及组织效率提升、施工业务移动化办理的目标；在量化数据上，计划达成100%确保施工无冲突、计划人工填写内容减少30%、施工计划审批用时减少50%、夜间集中施工请点批准用时不超过10分钟的目标。

2.2 升级主要内容

本次升级围绕四个方面开展：一是升级安全冲突检测能力，结合运营新型线路及组织特点，建设更完善的冲突检测场景，加强计划从编制到实施的安全性；二是升级施工组织效率，建设预授权、自动批点等新型施工组织模式，采取智能核准施工请销点条件，进一步缩减施工请销点办理时间，提高施工组织效率；三是优化使用便捷性，建设移动端，实现施工业务移动化办理，提高业务办理效率；四是升级人机交互逻辑，运用可视化、自动化理念实现业务高效管理，增加业务流程运转的灵活度，为人工提供辅助决策，满足不同用户在不同场景下的使用需求，增强使用便捷性。

2.3 升级技术指标

升级完成，运营所有线路应在“一套系统”进行业务管理，在兼容性及互联互通上，与青岛地铁企业门户与数据总线集成，实现用户使用企业门户直接访问，无需重复输入账号密码；与数据总线与人力资源、运营日报、维修管理等信息化系统实现数据互通，进行人员信息、施工计划、施工状态等数据交互。同时，项目升级充分参考青岛地铁智慧运维规划“1135N”发展蓝图，为公司线网级智慧运维与应急指挥向平台预留数据接口，以达到平台对全线网各类施工信息的综合管控与监视的目的。

3 项目升级实践

3.1 功能架构

施工调度管理系统是智能运维框架下的重要执行单元。平台建设符合开放的业界标准，具有良好的规范性，能为业务应用提供统一的数据环境和标准化的数据采集、校验、传输、存储、交换标准。功能架构包含施工计划管理、施工执行管理、移动应用、数据分析、权限管理五个方面，业务运作流程见图1。

图1 施工调度管理系统业务运作流程图

3.2 技术简介

系统基于宝信iPlat4J信息化基础开发平台及移动开发包实现，平台符合开放的业界标准，具有良好的规范性，为业务应用提供统一的数据环境，以及标准化的数据采集、校验、传输、存储、交换标准。

本系统为B/S结构，用户使用浏览器网址访问。支持谷歌浏览器、火狐浏览器、MS Internet Explorer 9及以上各个版本等多种主流浏览器。为提供更为良好的用户体验，将使用Chrome浏览器内核的一些优秀特性，因此推荐优先使用谷歌Chrome浏览器。

软件环境如表1。

表1 软件环境

采用运营一体化解决方案，提供多层次的应用开发接口，以适应和公司其他信息系统的数据交换和共享。提供XML、数据接口、WebServer等多种接口方式，支持业界的开放性标准。具备与主数据管理系统、人力资源系统、EAM系统、企业微信、统一账号管理、内部门户等在建或拟建系统的接口。支持自动负载均衡，有完整的安全控制机制，能够有效防止非法用户的侵入和破坏，遵循国际安全设计规范。

3.3 升级实践案例

3.3.1 冲突检测模型

在既有冲突检测模型基础上，新增多线共用车辆段内跨线施工作业、站外动火作业前许可检测、有限空间作业前许可检测、车厂库区单股道施工相邻线路停电防护、运营旁站监督人员不可担任施工负责人、运营期间车厂与出入段线相邻区域不安排施工、同一区域登高与开风机维修作业提示等多种冲突检测模型，解决线网快速发展带来的新冲突、新问题，同时减轻施工计划审核压力，加强计划安全性。

3.3.2 施工行车防护辅助决策

当夜间轨行区同时安排多个行车类施工或人、车分段施工，需要提前设置红闪灯、划定防护区域来进行施工防护时，自动计算施工防护区域，向需要设置红闪灯防护的车站给出灯位设置图示，为车站人员设置防护提供辅助决策。当行车调度员下发调度命令指挥施工列车动车时，对施工列车出/回厂期间的行车路径出清情况进行判断，当行车路径线路未封锁、红闪灯已拆除、无施工作业时，才会发布对应调令（调度命令编号自动生成），保障施工行车调度指挥安全。当行车调度员在执行线路封锁/解封时，自动对比解封/封锁区域同时给出提示，避免解封/封锁区域不一致。

3.3.3 移动应用

移动应用功能集成到企业使用的办公平台——企业微信（企业内部员工无需下载额外的APP），委外单位及外单位施工人员下载企业微信进行施工业务办理。移动端具备施工行车通告查看、施工计划审批、动火/有限空间作业许可审批、施工请销点登记、施工安全技术交底、施工开始提醒、昨日施工概况查看等功能。

3.3.4 手机施工请/销点登记

施工负责人到达施工请点站，用手机操作，完成施工请点前的登记工作；在施工销点前，施工负责人确认施工出清，用手机完成施工销点前的登记确认工作。运用人脸识别技术，实现对施工登记人员身份核准校验，较请销点站面对面校验施工登记人员信息、施工人员向请销点站出示证件的传统方式，更安全、更高效，更能确保施工登记人与施工计划相符；同时解决了多个施工在同一车站，排队使用电脑登记、施工人员反复进入行车重地、长大区间人员往返车站登记耗时长等问题，同时减轻请销点站工作人员的工作负担。

3.3.5 电子化施工交底

施工交底包含的作业代码、施工区域、作业内容、防护措施、注意事项、施工安全红线、工器具信息、安全风险点及管控措施等元素均使用移动端应用自动展示，支持自定义编辑、转发及施工前后拍照确认。使用电子化施工交底单，施工现场不再使用纸质表格对施工安全交底内容进行填写及确认，实现“无纸化交底”。同时，具备施工前后交底表内工器具数量校验、外单位施工交底需运营人员刷脸确认功能，提高了施工出清、外单位施工运营旁站监督管理能力。

3.3.6 正线施工预授权

施工预授权功能，各线路控制中心行车调度进行图版选择，将施工批点权限授予相应车站，或进行分区段授权及权限回收等操作，自动识别可预授权与不可预授权的施工。例如控制中心将某一区域施工批点权限授权至车站，自动判断授权区域的轨行区人工作业及站内行车设备维修作业由车站批准，开车作业、跨线、跨正线与车厂的施工请销点由行调批准。预授权功能的使用，使得轨行区施工批点特征由“单一批准”转为“分布式批准”，最大限度减少轨行区施工批点等候时长，进一步为现场施工争取更多实际用时。

3.3.7 自动批点

车辆段、车站开展的施工作业，当车厂调度、行车值班员发起请点或者销点申请，自动判断施工符合批准条件，批准施工请点/销点，给出相应提示；正线施工实施预授权，车站发起请点或者销点申请，自动判断施工符合批准条件，批准施工请点/销点同时给出相应提示。该功能将施工批点流程由“人工操作申请—人工校验批点条件（同时校验）—操作批准”转变为“人工操作申请—核验条件批准”，确保批点安全性的同时提高了批点效率，也减少当班人员反复操作的工作负担。

3.3.8 施工行车通告动态生成

施工计划经相应审批人员审批，自动生成发布施工行车通告，不再需要审批人员手动对一定周期/日期的施工计划进行打包、发布等操作。根据已审批的施工计划，实时动态更新施工行车通告内容。施工行车通告直接自带日历进入，设置不同的查询条件（例如线别、专业、作业类别等）展示相应内容，支持以EXCEL或PDF格式导出，导出时能自动生成施工行车通告文件名称及起止时间（例如导出2021年11月1日至5日施工计划，文件名为20211101-20211105）。

3.3.9 施工计划微调

遵循“只缩小、不扩大”的原则，针对不变更作业内容及影响，仅对作业区域、时段、施工负责人、请/销点站等信息进行调整的情况，支持对已发布但未实施的施工计划进行实时调整。计划微调时自动对微调信息进行冲突检测，对于作业区域、作业时段、请销点站变更等涉及作业安全的调整项点，须相应审批人员审批，方生效。计划微调完成，生成记录并自动对调整前后的计划用不同颜色加以区分。该功能将传统的计划调整流程由“取消原计划—申报新计划—计划审批—计划发布”优化为“计划修改—计划发布”，有效提高施工计划调整效率。

3.3.10 施工计划一键取消

在抢修、恶劣天气、疫情防控、重大活动等应急情况下，需临时调整已发布施工计划时，支持控制中心值班主任、施工管理人员直接对已发布的计划进行批量取消。该功能将施工计划取消流程由“申请取消—取消批准”优化为“直接取消”，最大化提高应急情况下的生产调整效率。

3.3.11 施工作业内容库

分专业、分单位组建施工作业库，每项施工作业的具体内容、防护措施、是否为登高/有限空间/动火等特殊作业、工器具、安全风险点等重要信息均录入库中，实现施工作业清单化、标准化管理。建库完成，填报施工计划时，根据作业内容库带出施工计划的多数信息，减少人工填写内容。同时，作业内容库支持进行批量复制，在新线开通时，将既有线作业内容库复制至新线线路，解决新线施工计划填报差错多、作业内容描述不准等问题。

3.4 升级效果

青岛地铁运营施工调度管理系统于2021年11月1日完成升级完成上线投用，是现阶段运营公司生产运作系统中用户体量最大（超一万名用户）、使用范围最广的信息化系统。在六线运营的情况下，月均组织超11000项施工作业。在安全风险防范方面，各类冲突检测模型贯穿施工调度组织过程，有效避免人、车、电冲突等安全事故事件发生，防止运营发生50-100万元经济损失；在施工组织增效方面，创新施工填报审批、请销点模式，夜间施工集中批点效率提高87%，实现请销点“零等待”，施工业务办理实现移动化、安全交底、身份验证信息化；在节能减排方面，施工调度组织全面实现无纸化，在原节能基础上，再年均节省1万元以上A4纸张采购成本，在减负赋能方面，自动编号、自动关联、自动生成文件名、通知提醒等功能贯穿操作过程，人工填写及确认项点减少60%。

4 结语

施工调度管理系统是运营施工调度管理工作的重要信息化基础设施，也是提高运营施工调度管理水平的重要抓手，本文介绍的青岛地铁施工调度管理系统升级上线运行，施工调度管理过程更加安全，施工调度组织效率提升显著。后续，随着智能运维、智慧地铁、智慧交通的不断深入发展，施工调度管理系统与智慧场段、智慧车站、维修管理、设备监控、定位系统、端门可视化等系统在数据上互联互通，构建计划自动生成、轨行区端门自动放行施工人员、轨行区电子防护围栏、调令感知行车供电状态等多元化应用场景，推动施工调度管理系统由信息化向数字化、智能化、智慧化转型，为地铁运营管理高质量、可持续发展提供技术支撑。