1-工务信息化管理

1、1/60 工务信息化管理工务信息化管理 黄守刚黄守刚 石家庄铁道大学交通运输学院石家庄铁道大学交通运输学院 2/60 目前，工务设备管理与线路维修管理的方式正逐步由静态管目前，工务设备管理与线路维修管理的方式正逐步由静态管 理过渡到动态管理。只有实现信息化，才能使线路检测检查理过渡到动态管理。只有实现信息化，才能使线路检测检查 数据分析、线路状态预测与评价、维修计划制订和费用估算数据分析、线路状态预测与评价、维修计划制订和费用估算 等更加科学，也为管理人员科学地决策是否需要维修、何地等更加科学，也为管理人员科学地决策是否需要维修、何地 维修、何时维修以及如何维修等提供强有力的辅助手段。因维修、

2、何时维修以及如何维修等提供强有力的辅助手段。因 此，工务信息化管理是工务现代化管理的一个较高层次。目此，工务信息化管理是工务现代化管理的一个较高层次。目 前来看，前来看，工务信息化管理已经基本实现了设备管理、技术管工务信息化管理已经基本实现了设备管理、技术管 理、财务管理、安全管理、生产管理的现代化。利用工务信理、财务管理、安全管理、生产管理的现代化。利用工务信 息化管理，既可避免养护维修的盲目性，又可保证养护维修息化管理，既可避免养护维修的盲目性，又可保证养护维修 的及时性；既节省养护维修费用，又能确保行车安全；既提的及时性；既节省养护维修费用，又能确保行车安全；既提 高了工作效率，又减少了

3、浪费。高了工作效率，又减少了浪费。 因此，工务信息化管理具有因此，工务信息化管理具有极其重要极其重要的意义。的意义。 3/60 信息化管理核心思想信息化管理核心思想 4/60 目前，许多铁路工务部门都不同程度地引进信息技术，但在目前，许多铁路工务部门都不同程度地引进信息技术，但在 信息化建设的道路上充满了坎坷，投入很大，许多软件没能信息化建设的道路上充满了坎坷，投入很大，许多软件没能 很好地利用起来，信息化管理成功的不多。其原因是多方面很好地利用起来，信息化管理成功的不多。其原因是多方面 的，但是有一点是客观存在的事实：许多单位领导认为制约的，但是有一点是客观存在的事实：许多单位领导认为制约

4、软件硬件网络推广使用的是技术问题，而不是管理问题。软件硬件网络推广使用的是技术问题，而不是管理问题。 事实上，不能将信息系统与管理思想、管理理念有机地结合事实上，不能将信息系统与管理思想、管理理念有机地结合 起来，这才是失败的主要原因。那么，究竟应在铁路工务信起来，这才是失败的主要原因。那么，究竟应在铁路工务信 息化管理工作中贯穿哪些管理思想呢？息化管理工作中贯穿哪些管理思想呢？ 5/60 1.综合应用各种理论模型综合应用各种理论模型 铁路工务部门推广实施工务信息系统或决策系统的根本目标铁路工务部门推广实施工务信息系统或决策系统的根本目标 之一是要提高科学管理水平。既然是科学管理，那么，在强之

5、一是要提高科学管理水平。既然是科学管理，那么，在强 调管理工作的规范化和标准化的同时，还应强调信息技术的调管理工作的规范化和标准化的同时，还应强调信息技术的 广泛使用，强调管理理论性的提高，强调广泛应用各种理论广泛使用，强调管理理论性的提高，强调广泛应用各种理论 模型，概括起来包括以下几个方面。模型，概括起来包括以下几个方面。 6/60 (1)运筹学模型运筹学模型 运筹学有运筹学有“运筹于帷幄之中，决胜于千里之外运筹于帷幄之中，决胜于千里之外”之意，是管之意，是管 理科学的一部分，也有不少人把它当成狭义的管理科学。在理科学的一部分，也有不少人把它当成狭义的管理科学。在 铁路工务信息管理系统中，

6、运筹学是适用于系统内资源合理铁路工务信息管理系统中，运筹学是适用于系统内资源合理 配置等诸多方面运行状态最佳、运行效率最高、成本较低的配置等诸多方面运行状态最佳、运行效率最高、成本较低的 管理方法和技术。管理方法和技术。 7/60 (1)运筹学模型运筹学模型 运筹学的模型有规划模型、预测模型、决策模型、模拟模型、运筹学的模型有规划模型、预测模型、决策模型、模拟模型、 搜索模型、库存模型、排队模型、路线模型、运输模型及混搜索模型、库存模型、排队模型、路线模型、运输模型及混 合模型等。这些模型可以不同程度地应用到铁路工务信息化合模型等。这些模型可以不同程度地应用到铁路工务信息化 管理系统中，以提高

7、铁路工务的科学管理水平。管理系统中，以提高铁路工务的科学管理水平。 例如，例如，钢轨恶化状态预测要用到预测模型，线路设备各组成钢轨恶化状态预测要用到预测模型，线路设备各组成 部分之间相互作用关系分析要用到模拟模型，线路维修管理部分之间相互作用关系分析要用到模拟模型，线路维修管理 决策要用到决策模型，物资设备的备料要用到库存模型决策要用到决策模型，物资设备的备料要用到库存模型，等，等 等。等。 8/60 (2)经济学模型经济学模型 经济学模型同样可以广泛应用于铁路工务信息化管理系统中。经济学模型同样可以广泛应用于铁路工务信息化管理系统中。 例如，例如，可用成本控制理论来降低生产施工成本可用成本控

8、制理论来降低生产施工成本等。经济学中等。经济学中 的资本预算、生产理论、投入产出、经济预测、回归技术等的资本预算、生产理论、投入产出、经济预测、回归技术等 理论和模型也可以不同程度地应用于铁路工务信息化管理工理论和模型也可以不同程度地应用于铁路工务信息化管理工 作中。作中。 9/60 (3)统计学模型统计学模型 统计学的统计方法有多种，例如基本的统计方法有：统计学的统计方法有多种，例如基本的统计方法有： 描述中心趋势的统计量，如算术平均值、中值等；描述中心趋势的统计量，如算术平均值、中值等； 描述离散程度的统计量，如极差、标准差、方差等；描述离散程度的统计量，如极差、标准差、方差等； 偏度与峰

9、度的统计等。偏度与峰度的统计等。 除了基本的统计方法外还有：除了基本的统计方法外还有： 回归分析、方差分析、相关分析、因子分析、判别分析、参回归分析、方差分析、相关分析、因子分析、判别分析、参 数估计、假设检验数估计、假设检验(包括参数检验、非参数检验及其它检验包括参数检验、非参数检验及其它检验)、 聚类分析、可靠性分析等。聚类分析、可靠性分析等。 10/60 (3)统计学模型统计学模型 将统计学模型应用到铁路工务信息化管理中，许多复杂的统将统计学模型应用到铁路工务信息化管理中，许多复杂的统 计汇总就可以方便地实现。计汇总就可以方便地实现。通过铁路工务信息管理系统的报通过铁路工务信息管理系统的

10、报 表打印功能，可以方便地实现年终的年报表、月底的月报表表打印功能，可以方便地实现年终的年报表、月底的月报表 以及日报等汇总打印工作。以及日报等汇总打印工作。 例如，例如，通过线路设备伤损统计分析可以得到线路综合质量状通过线路设备伤损统计分析可以得到线路综合质量状 态评价指标，利用相关分析可以让工务人员查找病害原因，态评价指标，利用相关分析可以让工务人员查找病害原因， 通过因子分析可以使工务人员找出影响行车安全的共性因子通过因子分析可以使工务人员找出影响行车安全的共性因子 以利于问题的解决。以利于问题的解决。 11/60 (4)模糊数学模型模糊数学模型 模糊数学可将模糊问题精确化、将定性问题定

11、量化，而定量模糊数学可将模糊问题精确化、将定性问题定量化，而定量 化是科学管理所需要的、是领导决策所需要的。定性问题在化是科学管理所需要的、是领导决策所需要的。定性问题在 工务工作中广泛存在，特别是工务部门领导的决策，有许多工务工作中广泛存在，特别是工务部门领导的决策，有许多 问题属于定性问题，而在多个方案比较时，定性问题往往弄问题属于定性问题，而在多个方案比较时，定性问题往往弄 不清那个方案是最优的，难以排出优劣顺序，不便于领导决不清那个方案是最优的，难以排出优劣顺序，不便于领导决 策。策。 模糊的术语在铁路工务工作中广泛使用，例如道床脏污程度、模糊的术语在铁路工务工作中广泛使用，例如道床脏

12、污程度、 轨道质量状态等，均可运用模糊数学将其定量化为一个决策轨道质量状态等，均可运用模糊数学将其定量化为一个决策 指标。另外，诸如线路修理方案的优选、线路施工方案的优指标。另外，诸如线路修理方案的优选、线路施工方案的优 选、部门测评、人员考核等问题，均可应用模糊数学的方法选、部门测评、人员考核等问题，均可应用模糊数学的方法 来解决。来解决。 12/60 (5)博弈论博弈论 博弈论又称为对策论，它是现代数学的一个新分支，也博弈论又称为对策论，它是现代数学的一个新分支，也 是运筹学的一个重要组成内容。是运筹学的一个重要组成内容。 工务段、车间、班组内部激励制度的设计可以利用博弈工务段、车间、班组

13、内部激励制度的设计可以利用博弈 论来描述，线路修理与运输之间的矛盾，也可以用博弈论来描述，线路修理与运输之间的矛盾，也可以用博弈 论来解决。论来解决。 智猪博弈智猪博弈 13/60 (6)其它新理论、新模型其它新理论、新模型 现代社会科学技术在突飞猛进的发展当中，在铁路工务的信现代社会科学技术在突飞猛进的发展当中，在铁路工务的信 息化工作中，除了上述理论模型外，还可以运用的新理论和息化工作中，除了上述理论模型外，还可以运用的新理论和 新模型也在不断涌现。新模型也在不断涌现。 多个车间的组合，进行集群化施工，实现了多个车间的组合，进行集群化施工，实现了1+l2的结果，的结果， 这种现象可以利用这

14、种现象可以利用“协同论协同论”来表征。不同专长、不同性格来表征。不同专长、不同性格 特点的人员之间合理组合，也可用特点的人员之间合理组合，也可用“协同论协同论”来解决。来解决。 14/60 (6)其它新理论、新模型其它新理论、新模型 在铁路线路病害数据库、检测数据库等数据仓库集中了大在铁路线路病害数据库、检测数据库等数据仓库集中了大 量的信息后，可以对其进行深入的统计汇总，进行多方位的量的信息后，可以对其进行深入的统计汇总，进行多方位的 数据挖掘，提炼病害规律性等有价值的信息，用到了数据挖数据挖掘，提炼病害规律性等有价值的信息，用到了数据挖 掘技术。掘技术。 在铁路工务信息化建设成功与否的问题

15、上，可用在铁路工务信息化建设成功与否的问题上，可用“混沌理混沌理 论论”来描述。来描述。 在铁路工务管理现代化过程中，传统的管理模式被打破，在铁路工务管理现代化过程中，传统的管理模式被打破， 使铁路工务部门达到一种更加科学有序的新状态，例如站段使铁路工务部门达到一种更加科学有序的新状态，例如站段 重组、检养修分开等，这些现象可用重组、检养修分开等，这些现象可用“耗散结构论耗散结构论”来反映。来反映。 15/60 2.追求追求“零零”目标目标 铁路工务全体职工通过努力，改变传统管理模式，以铁路工务全体职工通过努力，改变传统管理模式，以“零零” 为目标，向为目标，向“零零”进军，最终实现目标为进军

16、，最终实现目标为“零零”的理想境界的理想境界 和极限状态。铁路工务信息化管理中，至少应该实现和极限状态。铁路工务信息化管理中，至少应该实现“三零三零” 的管理目标。的管理目标。 16/60 (1)信息管理信息管理“零距离零距离” 线路检养修的特点是人员、机具布局分散，工务各级部门分线路检养修的特点是人员、机具布局分散，工务各级部门分 布于铁路沿线。要将它们有机地联系起来，实现信息的实时布于铁路沿线。要将它们有机地联系起来，实现信息的实时 共享，实现远程数据录入、查询、报表打印，必须利用现代共享，实现远程数据录入、查询、报表打印，必须利用现代 信息技术，如构建企业内部网信息技术，如构建企业内部网

17、(Intranet)，实现局、站段、车，实现局、站段、车 间、工区之间在信息传递方面的零距离管理。间、工区之间在信息传递方面的零距离管理。 17/60 (2)施工管理施工管理“零事故零事故” 正线换铺道岔、钢轨等施工对行车干扰较大，站场改造、区正线换铺道岔、钢轨等施工对行车干扰较大，站场改造、区 间既有线路改造更是如此。铁路工务与电务、水电、车务、间既有线路改造更是如此。铁路工务与电务、水电、车务、 各站段区所等单位协调配合较多，安全隐患多。各站段区所等单位协调配合较多，安全隐患多。 18/60 (2)施工管理施工管理“零事故零事故” 穿越既有线下部的施工如顶进立交桥、顶进箱涵、排水涵箱穿越既

18、有线下部的施工如顶进立交桥、顶进箱涵、排水涵箱 和涵管等，虽然不需要封锁线路，但施工会降低线路的稳定和涵管等，虽然不需要封锁线路，但施工会降低线路的稳定 性，从而影响行车安全。跨越既有线上部的建筑物施工如公性，从而影响行车安全。跨越既有线上部的建筑物施工如公 路跨越铁路、客运站舍跨线天桥等，可能须封锁线路，从而路跨越铁路、客运站舍跨线天桥等，可能须封锁线路，从而 影响运输。接触网支柱施工可能降低线路的稳定性，既有线影响运输。接触网支柱施工可能降低线路的稳定性，既有线 改造施工中脚手架有可能侵入铁路建筑物接近限界等，都会改造施工中脚手架有可能侵入铁路建筑物接近限界等，都会 影响行车安全。影响行车

19、安全。 铁路工务信息管理系统应实现施工单位与协调配合单位的密铁路工务信息管理系统应实现施工单位与协调配合单位的密 切沟通，还要实现确保施工安全的程序化管理，也可以沿线切沟通，还要实现确保施工安全的程序化管理，也可以沿线 布设视频监控。只有在施工全过程中深入贯彻实施信息化管布设视频监控。只有在施工全过程中深入贯彻实施信息化管 理，才能提高管理水平，实现施工管理理，才能提高管理水平，实现施工管理“零事故零事故”目标。目标。 19/60 (3)质量管理质量管理“零缺陷零缺陷” 质量是企业的生命，铁路工务部门尤其如此。铁路工务中的质量是企业的生命，铁路工务部门尤其如此。铁路工务中的 质量管理成为铁路工

20、务部门经济效益的重要因素，也是确保质量管理成为铁路工务部门经济效益的重要因素，也是确保 列车按规定速度安全、平稳、不间断运行的关键。如果没有列车按规定速度安全、平稳、不间断运行的关键。如果没有 把好质量关，势必给铁路的运营管理带来后患。把好质量关，势必给铁路的运营管理带来后患。 因此，因此，需要加强质量管理信息系统的推广实施，对检养修质需要加强质量管理信息系统的推广实施，对检养修质 量进行全过程量进行全过程(事先计划、事中控制和事后评价事先计划、事中控制和事后评价)控制，从而实控制，从而实 现质量管理现质量管理“零缺陷零缺陷”的目标。的目标。 20/60 3.施工全过程管理施工全过程管理 施工

21、全过程管理即事先计划、事中控制和事后评价。铁路工施工全过程管理即事先计划、事中控制和事后评价。铁路工 务信息化过程中，要有完善的计划体系，并要有严格的控制务信息化过程中，要有完善的计划体系，并要有严格的控制 和考核体系，以保证目标的实现。和考核体系，以保证目标的实现。 (1)事先计划：主要通过计划管理模块来体现，计划管理主要事先计划：主要通过计划管理模块来体现，计划管理主要 包括：成本计划、人力资源需求计划、设备需求计划、材料包括：成本计划、人力资源需求计划、设备需求计划、材料 需求计划、采购计划、施工进度计划等。计划是下一步控制需求计划、采购计划、施工进度计划等。计划是下一步控制 和评价的基

22、础，要将计划、控制、评价完全集成到整个施工和评价的基础，要将计划、控制、评价完全集成到整个施工 过程。计划一旦制定，将上下沟通，保存起来，作为将来事过程。计划一旦制定，将上下沟通，保存起来，作为将来事 中控制、事后评价的主要依据。中控制、事后评价的主要依据。 21/60 3.施工全过程管理施工全过程管理 (2)事中控制：在实施计划的过程中对施工方案实施预控、对事中控制：在实施计划的过程中对施工方案实施预控、对 目标成本实施严控、对施工过程实施监控。通过加强铁路局目标成本实施严控、对施工过程实施监控。通过加强铁路局 对站段、站段对车间、车间对班组的监管，通过广泛使用线对站段、站段对车间、车间对班

23、组的监管，通过广泛使用线 路设备检查检测、成本控制、物资采购与管理、资产管理、路设备检查检测、成本控制、物资采购与管理、资产管理、 大修施工进度控制等管理系统，加强过程化管理，以便有效大修施工进度控制等管理系统，加强过程化管理，以便有效 地配置人、材、机等资源，实现计划目标，避免浪费，提高地配置人、材、机等资源，实现计划目标，避免浪费，提高 效益。效益。 22/60 3.施工全过程管理施工全过程管理 (3)事后评价：主要是指依据原先的计划数据和实施过程中的事后评价：主要是指依据原先的计划数据和实施过程中的 实际数据，对检养修进行综合的、全面的考核与评价。评价实际数据，对检养修进行综合的、全面的

24、考核与评价。评价 的结果将直接与职工收入分配挂钩。因此需要设置成本、进的结果将直接与职工收入分配挂钩。因此需要设置成本、进 度、资源利用、安全、质量等方面的评价指标，通过实际值度、资源利用、安全、质量等方面的评价指标，通过实际值 与计划值的对比分析，从而实现对检养修工作的评价。与计划值的对比分析，从而实现对检养修工作的评价。 23/60 4.PDCA持续改进持续改进 PDCA循环法在安全管理中已经述及其基本原理。循环法在安全管理中已经述及其基本原理。 PDCA循环法循环法有另一层意思，即有另一层意思，即持续改进持续改进。信息系统的建立与。信息系统的建立与 应用是一个不断完善和不断更新的动态管理

25、过程，信息系统应用是一个不断完善和不断更新的动态管理过程，信息系统 需要持续改进。为满足企业发展的需求，使信息系统持续发需要持续改进。为满足企业发展的需求，使信息系统持续发 挥效用，在信息化建设及实施过程中需要运用挥效用，在信息化建设及实施过程中需要运用PDCA持续改进持续改进 管理思想。管理思想。 24/60 4.PDCA持续改进持续改进 PDCA四个阶段连接起来进行持续或循环运作，对本次循环中四个阶段连接起来进行持续或循环运作，对本次循环中 尚未解决的问题转入下一次循环去解决，并为下一个尚未解决的问题转入下一次循环去解决，并为下一个PDCA循循 环制订计划提供依据。这样不断地循环往复每个步

26、骤，使管环制订计划提供依据。这样不断地循环往复每个步骤，使管 理工作持续改进、不断完善，使理工作持续改进、不断完善，使管理水平螺旋上升管理水平螺旋上升，由此达，由此达 到铁路工务的信息管理目标。到铁路工务的信息管理目标。PDCA不但应用于信息管理，还不但应用于信息管理，还 应将应将PDCA应用于检养修管理、质量管理、安监管理、施工进应用于检养修管理、质量管理、安监管理、施工进 度管理等方面，以不断提升管理水平。度管理等方面，以不断提升管理水平。 25/60 5.精益化管理精益化管理 精益化管理强调以精益化管理强调以“精确决策、精确计划、精确控制、精确精确决策、精确计划、精确控制、精确 考核考核

27、”为现代管理基础，贯彻为现代管理基础，贯彻“管理以人为本，人以精益为管理以人为本，人以精益为 本本”的思想，以最小的投入求得最大的效益产出。精益化是的思想，以最小的投入求得最大的效益产出。精益化是 现代管理的一种理念，一种文化，是更高、更严、更细、更现代管理的一种理念，一种文化，是更高、更严、更细、更 实的管理极致。实的管理极致。 26/60 5.精益化管理精益化管理 在铁路工务部门，精细化管理是一种经营战略管理体系，即在铁路工务部门，精细化管理是一种经营战略管理体系，即 组织生产时，在外界各因素的限制条件下，通过加强管理，组织生产时，在外界各因素的限制条件下，通过加强管理， 最大限度地避免浪

28、费，加强人、材、机的合理管理，精心设最大限度地避免浪费，加强人、材、机的合理管理，精心设 计工作方案，达到无浪费、无事故，低成本、高效益。计工作方案，达到无浪费、无事故，低成本、高效益。 要做到精益化管理，没有铁路工务信息管理系统的支持是难要做到精益化管理，没有铁路工务信息管理系统的支持是难 以实现的。以实现的。在指导思想上，要保证检养修质量及行车安全、在指导思想上，要保证检养修质量及行车安全、 注重环境保护，在此前提下，通过人员、机械设备、材料等注重环境保护，在此前提下，通过人员、机械设备、材料等 资源的有效配置，做到控制成本时心中有数、保证盈利；做资源的有效配置，做到控制成本时心中有数、保

29、证盈利；做 到控制进度时实时对比，保证检养修不延期，把握工务设备到控制进度时实时对比，保证检养修不延期，把握工务设备 实际质量状态，保证预防修的贯彻执行；做到材料设备等物实际质量状态，保证预防修的贯彻执行；做到材料设备等物 资管理时精准时、低库存、不浪费，最终达到低成本、高效资管理时精准时、低库存、不浪费，最终达到低成本、高效 益的目标。益的目标。 27/60 6.铁路工务信息化管理与企业管理理念的有机结合铁路工务信息化管理与企业管理理念的有机结合 当推广实施铁路工务信息系统时，必须要考虑将先进的管理当推广实施铁路工务信息系统时，必须要考虑将先进的管理 思想和管理理念贯穿到信息管理系统中，只有

30、这样，信息系思想和管理理念贯穿到信息管理系统中，只有这样，信息系 统的推广实施方可成功。任何信息系统在施工企业的推广实统的推广实施方可成功。任何信息系统在施工企业的推广实 施都要不同程度地紧密结合管理，离开了管理的信息系统都施都要不同程度地紧密结合管理，离开了管理的信息系统都 是不实用的，推广实施往往难以成功。是不实用的，推广实施往往难以成功。 在工务各级部门推广实施铁路工务信息管理系统，离开了铁在工务各级部门推广实施铁路工务信息管理系统，离开了铁 路局领导、工务段领导的管理思想和工务管理制度，铁路工路局领导、工务段领导的管理思想和工务管理制度，铁路工 务管理信息系统将难以实用。务管理信息系统

31、将难以实用。 28/60 信息化管理技术信息化管理技术 29/60 在铁路工务信息化管理工作中，只有在占有大量信息的条件在铁路工务信息化管理工作中，只有在占有大量信息的条件 下，对各种方案进行比较、研究，并运用现代信息化管理技下，对各种方案进行比较、研究，并运用现代信息化管理技 术进行信息处理，才能更好地作出正确决策。术进行信息处理，才能更好地作出正确决策。 30/60 1.计算机信息网络技术计算机信息网络技术 计算机信息网络包括计算机信息网络包括Intranet和和Internet。目前铁路部门均使。目前铁路部门均使 用用Intranet企业内部网。利用计算机信息网络，工务部门可以企业内部网

32、。利用计算机信息网络，工务部门可以 快速、准确传递数据信息，从而提高工作效率。快速、准确传递数据信息，从而提高工作效率。 31/60 2.GIS技术技术 物质世界中的任何地物都被牢牢地打上了时空的烙印。物质世界中的任何地物都被牢牢地打上了时空的烙印。GIS是是 一个基于数据库管理系统一个基于数据库管理系统(DBMS)的管理空间对象的信息系统，的管理空间对象的信息系统， 以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统 的根本区别。的根本区别。GIS是解决空间问题的工具、方法和技术。是解决空间问题的工具、方法和技术。 地理信息系统在最近的地

33、理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应多年内取得了惊人的发展，广泛应 用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、 邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、 农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 32/60 在铁路工务部门，在铁路工务部门，通过通过GIS可以将铁路工务设备属性、伤损情可以将铁路工务设备属性、伤损情 况、维修记录、防洪备料等工务信息与铁路电子地图关联起况、维修记录、防洪备料等工务信息与铁路电子

34、地图关联起 来，通过来，通过GIS直观形象地将各种铁路设施按空间位置的概念管直观形象地将各种铁路设施按空间位置的概念管 理起来。理起来。 对工务系统的对工务系统的线、桥、隧设备的空间数据进行管理和发布线、桥、隧设备的空间数据进行管理和发布， 包括管界图查询、线路设备综合图查询、车站配线图查询、包括管界图查询、线路设备综合图查询、车站配线图查询、 允许速度图查询、大桥略图查询及枢纽图查询等。允许速度图查询、大桥略图查询及枢纽图查询等。 例如例如通过查询线路设备综合图可以看到该段线路的组成结构，通过查询线路设备综合图可以看到该段线路的组成结构， 轨枕类型以及与估算钢轨劣化程度相关的参数，通过计算就

35、轨枕类型以及与估算钢轨劣化程度相关的参数，通过计算就 可以估计出钢轨的劣化程度，从而为维护提前做好准备，预可以估计出钢轨的劣化程度，从而为维护提前做好准备，预 防重大事故的发生。防重大事故的发生。 33/60 在重点地段，通过在管界图基础上叠加水害、沙害、碱害、在重点地段，通过在管界图基础上叠加水害、沙害、碱害、 雪害、高路堤等重点地段信息，建立重点地段分布图。对于雪害、高路堤等重点地段信息，建立重点地段分布图。对于 容易受到洪水危胁的地段，在防洪信息地图上标注有车站名、容易受到洪水危胁的地段，在防洪信息地图上标注有车站名、 里程、工务管界、主要线桥设备以及水库、危险地点、防洪里程、工务管界、

36、主要线桥设备以及水库、危险地点、防洪 备用车、备用料、防洪抢险力量、主要河道名称、主要水文备用车、备用料、防洪抢险力量、主要河道名称、主要水文 站点等地理信息，可以在图层上点击查询防洪基础信息和统站点等地理信息，可以在图层上点击查询防洪基础信息和统 计信息及相关的图片。计信息及相关的图片。 路局的防洪预案预存在系统中，防洪预案包括地形、气象、路局的防洪预案预存在系统中，防洪预案包括地形、气象、 水文特征、铁路概况、水害特性、铁路防洪工作标准、重点水文特征、铁路概况、水害特性、铁路防洪工作标准、重点 防护对象、防洪调度方案、铁路抢修实施方案、铁路防洪保防护对象、防洪调度方案、铁路抢修实施方案、铁

37、路防洪保 证措施等内容。一旦发生灾情，可以及时调出并根据实际情证措施等内容。一旦发生灾情，可以及时调出并根据实际情 况调整预案，提高响应速度。况调整预案，提高响应速度。 34/60 在铁路大修施工中，施工现场的建筑物、仓库、管线、道路、在铁路大修施工中，施工现场的建筑物、仓库、管线、道路、 铁路线路和测量控制点等具有明显的地理特征。根据这些特铁路线路和测量控制点等具有明显的地理特征。根据这些特 征，运用征，运用GIS技术，可以开发出基于技术，可以开发出基于GIS的铁路工程施工可视的铁路工程施工可视 化管理系统。化管理系统。 利用该系统，可以迅速、方便而准确地了解到整个施工现场利用该系统，可以迅

38、速、方便而准确地了解到整个施工现场 的各种信息，并可以对其进行实时更新，为用户及时正确地的各种信息，并可以对其进行实时更新，为用户及时正确地 作出决策提供有效的信息支持，为现场管理人员提高工作效作出决策提供有效的信息支持，为现场管理人员提高工作效 率提供有力工具。率提供有力工具。 35/60 国外的国外的GIS开发常用软件有开发常用软件有AutoCADMap3d、ArcGIS(包括包括 ArcGIS，MapObjects，ArcIMS、ArcSDE等等)、MapInfo、 GeoMedia、MGE、SmallWorld。国内的。国内的GIS开发常用软件有开发常用软件有 Supermap、Map

39、GIS、GeoStar、TopMap、GeoBean、 VRMap、MapEngine。其中，铁道部运输局和信息技术中心。其中，铁道部运输局和信息技术中心 开发的开发的PWMIS使用的是使用的是MapInfo。 36/60 3.AutoCAD二次开发技术二次开发技术 在大修施工后，工程资料归入相关档案。在工程资料的整理在大修施工后，工程资料归入相关档案。在工程资料的整理 过程中，对于有规律的竣工图过程中，对于有规律的竣工图(如线路平面图如线路平面图)可利用可利用 AutoCAD二次开发技术来实现其快速绘制。二次开发技术来实现其快速绘制。 37/60 工务信息化管理主要内容工务信息化管理主要内容

40、 及功能要求及功能要求 38/60 一、设备管理一、设备管理 线桥设备是工务部门信息化管理的基本内容，也是进一步管线桥设备是工务部门信息化管理的基本内容，也是进一步管 理的基础。具体来讲应该包括以下几个方面：理的基础。具体来讲应该包括以下几个方面： (1)管界图、线路设备综合图、车站配线图、大桥略图及枢纽管界图、线路设备综合图、车站配线图、大桥略图及枢纽 图等电子图；图等电子图； (2)轨道、路基、桥涵、隧道、站场等设备的详细资料，如钢轨道、路基、桥涵、隧道、站场等设备的详细资料，如钢 轨长度、轨型、出厂日期、铺设日期、是否再用轨、铺设起轨长度、轨型、出厂日期、铺设日期、是否再用轨、铺设起 止

41、里程等；止里程等； (3)废旧轨料的信息，如钢轨、道岔、尖轨、夹板、螺栓、铁废旧轨料的信息，如钢轨、道岔、尖轨、夹板、螺栓、铁 垫板、防爬器、轨距杆、弹条、挡垫板、防爬器、轨距杆、弹条、挡(扣扣)板、垫圈、道钉、尼龙板、垫圈、道钉、尼龙 座、胶垫、钢筋混凝土枕、木枕、岔枕等的更换信息、是否座、胶垫、钢筋混凝土枕、木枕、岔枕等的更换信息、是否 收集到各站、是否堆码整齐、是否如数点交等；收集到各站、是否堆码整齐、是否如数点交等； 39/60 一、设备管理一、设备管理 (4)线桥设备的地图显示，如放大、缩小、漫游、全幅显示、线桥设备的地图显示，如放大、缩小、漫游、全幅显示、 分图层显示、设定比例尺和

42、导航图等；距离测算分图层显示、设定比例尺和导航图等；距离测算(折线长度折线长度)等；等； (5)在电子地图上对车站、线路、桥隧、电务、机务和车辆设在电子地图上对车站、线路、桥隧、电务、机务和车辆设 备等业务数据进行编辑，按照铁路规范进行编辑要素的符号备等业务数据进行编辑，按照铁路规范进行编辑要素的符号 设置，从而实现铁路要素的数据更新；设置，从而实现铁路要素的数据更新； (6)地图信息发布，照片、动画、声音和影像资料等多媒体信地图信息发布，照片、动画、声音和影像资料等多媒体信 息均可与地图相连接，并在图上可激活显示等；息均可与地图相连接，并在图上可激活显示等； (7)机械设备与检测检查设备管理

43、，如大型养路机械、小型养机械设备与检测检查设备管理，如大型养路机械、小型养 路机具、线路检查仪器等；路机具、线路检查仪器等； (8)物资材料管理。物资材料管理。 40/60 二、检测与监测数据管理二、检测与监测数据管理 检测与监测是线桥设备能科学地养护维修与管理的基础。通检测与监测是线桥设备能科学地养护维修与管理的基础。通 过对检测数据进行深层次分析，研究病害发生、发展规律，过对检测数据进行深层次分析，研究病害发生、发展规律， 为工务修理从事后修向预防修的发展提供基础。在信息化管为工务修理从事后修向预防修的发展提供基础。在信息化管 理中，应解决好以下几个方面的问题。理中，应解决好以下几个方面的

44、问题。 (1)检查与监测历史数据的管理与应用。例如轨检车数据是通检查与监测历史数据的管理与应用。例如轨检车数据是通 过轨检车自带的数据处理软件获得，但是分析中原始记录没过轨检车自带的数据处理软件获得，但是分析中原始记录没 有得到积累与应用，也就不能进行同一段线路设备的纵向历有得到积累与应用，也就不能进行同一段线路设备的纵向历 史分析，当然就更谈不上线路设备质量状态的恶化趋势分析。史分析，当然就更谈不上线路设备质量状态的恶化趋势分析。 因此，信息化管理工作中应当解决好检查与监测历史数据的因此，信息化管理工作中应当解决好检查与监测历史数据的 管理与应用。管理与应用。 41/60 二、检测与监测数据

45、管理二、检测与监测数据管理 (2)各种检查与监测数据之间有很强的相关性，但是数据格式各种检查与监测数据之间有很强的相关性，但是数据格式 差别很大，无法在各种检查与监测数据之间形成互补，当然差别很大，无法在各种检查与监测数据之间形成互补，当然 也就影响了数据分析的质量。因此，应当对各种检查与监测也就影响了数据分析的质量。因此，应当对各种检查与监测 数据进行统一编码，以实现各种检查与监测数据之间的协同数据进行统一编码，以实现各种检查与监测数据之间的协同 作用。作用。 42/60 二、检测与监测数据管理二、检测与监测数据管理 (3)各种检查与监测数据量很大，要充分发挥各种数据的作用，各种检查与监测数

46、据量很大，要充分发挥各种数据的作用， 就必须建立检测数据综合信息平台，最大限度地实现检查与就必须建立检测数据综合信息平台，最大限度地实现检查与 监测数据信息共享。监测数据信息共享。 43/60 二、检测与监测数据管理二、检测与监测数据管理 (4)病害数据查询和重复病害查询，都可按不同时期、不同单病害数据查询和重复病害查询，都可按不同时期、不同单 位、不同线、不同机车号、不同车次、不同病害等级进行条位、不同线、不同机车号、不同车次、不同病害等级进行条 件或组合条件查询。对重复病害查询，还可按不同重复次数件或组合条件查询。对重复病害查询，还可按不同重复次数 进行条件或组合条件查询。进行条件或组合条

47、件查询。 44/60 二、检测与监测数据管理二、检测与监测数据管理 (5)数据上传与下载功能。线桥设备检查与监测部门将检查与数据上传与下载功能。线桥设备检查与监测部门将检查与 监测数据通过监测数据通过Intranet上传到服务器，病害处理情况也可上传上传到服务器，病害处理情况也可上传 (或上报或上报)到服务器。对于病害和重复病害查询结果，可按到服务器。对于病害和重复病害查询结果，可按 word、Excel、PDF文件格式导出，形成线路偏差报告，并存文件格式导出，形成线路偏差报告，并存 于本地电脑上。于本地电脑上。 45/60 三、状态评价与维修决策三、状态评价与维修决策 1.轨道质量状态评价与

48、维修决策轨道质量状态评价与维修决策 轨道质量状态是整个线桥设备的核心，应能实现数据库内任轨道质量状态是整个线桥设备的核心，应能实现数据库内任 意时段，任意区段检测数据进行统计分析，不仅包括局部超意时段，任意区段检测数据进行统计分析，不仅包括局部超 限数据，而且同时对轨道质量进行综合分析，从多个方面定限数据，而且同时对轨道质量进行综合分析，从多个方面定 量评价轨道质量状态。还可以通过历史检测数据的比较，查量评价轨道质量状态。还可以通过历史检测数据的比较，查 看轨道质量状态的历史发展情况，掌握变化趋势和规律。可看轨道质量状态的历史发展情况，掌握变化趋势和规律。可 对不同单位同时期的病害数据进行统计

49、，并以直方图或圆饼对不同单位同时期的病害数据进行统计，并以直方图或圆饼 图的形式生成统计分析图表。也可对同单位不同时期的病害图的形式生成统计分析图表。也可对同单位不同时期的病害 进行统计，并以坐标图的形式生成统计分析图表。进行统计，并以坐标图的形式生成统计分析图表。 46/60 三、状态评价与维修决策三、状态评价与维修决策 2.路基质量状态评价与维修决策路基质量状态评价与维修决策 路基质量状态主要体现在基床部分，地基病害相对较少。路基质量状态主要体现在基床部分，地基病害相对较少。齐齐 齐哈尔铁路运输职工大学齐哈尔铁路运输职工大学的黄淑森收集了大量哈局路基基床的黄淑森收集了大量哈局路基基床 病害

50、实例：冻害实例病害实例：冻害实例30个，翻浆冒泥实例个，翻浆冒泥实例15个，基床下沉和个，基床下沉和 外挤实例外挤实例23个。根据模糊推理，建立每个实例各影响因素初个。根据模糊推理，建立每个实例各影响因素初 始节点和中间节点的隶属度。按照关系因素图的关系对数据始节点和中间节点的隶属度。按照关系因素图的关系对数据 库进行存储作业。库进行存储作业。 基床病害具有一定的模糊性，如基床土质及密实程度的模糊基床病害具有一定的模糊性，如基床土质及密实程度的模糊 性、路基基床状态好坏的模糊性、研究目标的模糊性性、路基基床状态好坏的模糊性、研究目标的模糊性(影响路影响路 基基床病害的因素很多，有大量的模糊信息

51、需考虑基基床病害的因素很多，有大量的模糊信息需考虑)。因此，。因此， 路基质量状态评价中要用到模糊数学模型。路基质量状态评价中要用到模糊数学模型。 47/60 三、状态评价与维修决策三、状态评价与维修决策 3.桥梁损伤评估与维修决策桥梁损伤评估与维修决策 结构的损伤诊断与评估不仅需要深厚的理论基础，而且需要结构的损伤诊断与评估不仅需要深厚的理论基础，而且需要 丰富的专家经验。专家系统汇集了专家们的知识和经验，突丰富的专家经验。专家系统汇集了专家们的知识和经验，突 破时域限制，使损伤诊断与评估逐渐走向智能化、自动化。破时域限制，使损伤诊断与评估逐渐走向智能化、自动化。 目前来看，在桥梁损伤评价与

52、维修对策中已有应用和开发专目前来看，在桥梁损伤评价与维修对策中已有应用和开发专 家系统的尝试。家系统的尝试。 专家系统一般都融合了模糊理论，以适应处理不确定性信息专家系统一般都融合了模糊理论，以适应处理不确定性信息 的能力。由于专家系统是基于符号的推理系统，具备解释功的能力。由于专家系统是基于符号的推理系统，具备解释功 能，但获取知识困难，而人工神经网络具备学习能力，但不能，但获取知识困难，而人工神经网络具备学习能力，但不 具备解释能力，将专家系统和人工神经网络结合起来建立结具备解释能力，将专家系统和人工神经网络结合起来建立结 构损伤智能诊断系统显现出了良好的发展前景。构损伤智能诊断系统显现出

53、了良好的发展前景。 48/60 三、状态评价与维修决策三、状态评价与维修决策 3.桥梁损伤评估与维修决策桥梁损伤评估与维修决策 桥梁损伤评估包括三方面的内容：桥梁损伤评估包括三方面的内容： (1)工作参数的采集；工作参数的采集； (2)工作参数识别加工而得到桥梁工作状态信息；工作参数识别加工而得到桥梁工作状态信息； (3)根据工作状态信息给出桥梁健康状况评估。根据工作状态信息给出桥梁健康状况评估。 由监测系统实现工作参数的采集基本可以实现，然而对于桥由监测系统实现工作参数的采集基本可以实现，然而对于桥 梁真正的健康状况分析，如损伤检测分析、剩余寿命评估、梁真正的健康状况分析，如损伤检测分析、剩

54、余寿命评估、 维修决策方面的研究尚处于起步阶段。这方面的突破相信有维修决策方面的研究尚处于起步阶段。这方面的突破相信有 赖于试验技术的发展、新的损伤指标的发现以及对桥梁结构赖于试验技术的发展、新的损伤指标的发现以及对桥梁结构 特性的进一步认识。特性的进一步认识。 49/60 三、状态评价与维修决策三、状态评价与维修决策 4.隧道质量状态评估与维修决策隧道质量状态评估与维修决策 隧道竣工交付运营后，为保持隧道的基本功能始终处于良好隧道竣工交付运营后，为保持隧道的基本功能始终处于良好 状态，保证列车按规定的速度安全、平稳、不间断地通过，状态，保证列车按规定的速度安全、平稳、不间断地通过， 对隧道要

55、进行定期检查和观测，掌握隧道的技术状态，及时对隧道要进行定期检查和观测，掌握隧道的技术状态，及时 发现病害，分析病害产生原因，评定病害的危害程度，以便发现病害，分析病害产生原因，评定病害的危害程度，以便 及时采取与病害相适应的整治措施，延长隧道结构的使用寿及时采取与病害相适应的整治措施，延长隧道结构的使用寿 命，这是现代化管理技术的要求，为此人们利用高智能技术命，这是现代化管理技术的要求，为此人们利用高智能技术 开发了隧道病害开发了隧道病害(变异变异)诊断专家系统和隧道整治专家系统，用诊断专家系统和隧道整治专家系统，用 于隧道的维修管理中。于隧道的维修管理中。 50/60 三、状态评价与维修决

56、策三、状态评价与维修决策 4.隧道质量状态评估与维修决策隧道质量状态评估与维修决策 隧道变异是多种多样的，引起变异的原因也是错综复杂的，隧道变异是多种多样的，引起变异的原因也是错综复杂的， 所以从变异现象来推断变异原因，需要很高的技术和很丰富所以从变异现象来推断变异原因，需要很高的技术和很丰富 的经验才能完成，而具有很强的专业知识的技术人员和专家的经验才能完成，而具有很强的专业知识的技术人员和专家 是有限的。为此，汇集、提炼、发掘专家和专业技术人员的是有限的。为此，汇集、提炼、发掘专家和专业技术人员的 知识和经验，采用知识工程的技术手法，研制专家系统是极知识和经验，采用知识工程的技术手法，研制

57、专家系统是极 其有效的。专家系统一则能保存专家和专业技术人员的知识其有效的。专家系统一则能保存专家和专业技术人员的知识 与经验，使之不会随时间而消失；另外可以在缺乏专家或专与经验，使之不会随时间而消失；另外可以在缺乏专家或专 业技术人员的情况下作出最佳的决策，提高维修养护的技术业技术人员的情况下作出最佳的决策，提高维修养护的技术 水平。水平。 51/60 三、状态评价与维修决策三、状态评价与维修决策 4.隧道质量状态评估与维修决策隧道质量状态评估与维修决策 具体来讲，应实现以下隧道质量状态评价功能：具体来讲，应实现以下隧道质量状态评价功能： (1)动态知识库、病害数据库及整治方法数据库的构建与

58、管理；动态知识库、病害数据库及整治方法数据库的构建与管理； (2)输入变异现象、环境条件、气象条件、结构形式等，即可输入变异现象、环境条件、气象条件、结构形式等，即可 推定变异原因；推定变异原因； (3)提示详细检查项目，包括详细检查提示详细检查项目，包括详细检查(测测)变异的现象、变异变异的现象、变异 发展、变异的原因以及选择措施所需要的调查等；发展、变异的原因以及选择措施所需要的调查等； (4)根据全貌检查根据全貌检查(目视检查、施工记录等为主体的检查目视检查、施工记录等为主体的检查)和个和个 别检查数据进行大致的分析，以判定结构物的健全度；别检查数据进行大致的分析，以判定结构物的健全度；

59、 (5)对隧道病害整治工作提出决策意见。对隧道病害整治工作提出决策意见。 52/60 四、生产管理四、生产管理 生产管理是继工务设备检测之后的生产管理是继工务设备检测之后的“计划计划修理修理评价评价”整整 个生产闭环管理的作业过程。严格意义上讲，检测与检测管个生产闭环管理的作业过程。严格意义上讲，检测与检测管 理也属于生产管理的范畴。理也属于生产管理的范畴。 通过生产管理要实现以下功能：通过生产管理要实现以下功能： (1)完善和细化设备技术管理资料，实现对设备的跟踪完善和细化设备技术管理资料，实现对设备的跟踪(如对每如对每 根钢轨的技术履历的建立根钢轨的技术履历的建立)； (2)设备病害发现、

60、跟踪、消号、质量评价的闭环质量控制；设备病害发现、跟踪、消号、质量评价的闭环质量控制； (3)加强检测和修理方式加强检测和修理方式(如焊修如焊修)、病害规律之间的联系，为、病害规律之间的联系，为 合理制定检测计划、检测方案提供依据，从而更有效的指导合理制定检测计划、检测方案提供依据，从而更有效的指导 现场修理，对路局决策提供强有力的支持；现场修理，对路局决策提供强有力的支持； 53/60 四、生产管理四、生产管理 (4)结合设备状态、运用情况以及天窗、材料、人员、使用机结合设备状态、运用情况以及天窗、材料、人员、使用机 械、天气等因素，进行辅助制定和调整设备检修计划，在保械、天气等因素，进行辅