城市轨道交通工程创新技术指南

1、城市轨道交交通工程程创新技技术指南南住房和城乡乡建设部部2019年年4月* MERGEFORMATVI-前 言为促进城市市轨道交交通行业业技术进进步和产产业升级级，住房房和城乡乡建设部部工程质质量安全全监管司司组织国国内（指指我国内内地，下下同）城城市轨道道交通行行业百余余位专家家，征集集、遴选选了近10年来城城市轨道道交通行行业的近近百项新新技术，编编制了城市轨道交通工程创新技术指南（以下简称“指南”）。指南收录的的新技术术分为十十个类别别，包括括：1 明挖法法；2 矿山法法；3 盾构法法；4 防水；5 地下水水控制；6 穿越工工程；7 设备安安装与联联调联试试；8 勘测与与监测、检检测；9

2、 绿色建建造；10 信息化化施工与与管理。指南从5个个方面介介绍，分分别为：1 技术产产生背景景；2 技术内内容；3 主要技技术性能能和技术术特点；4 适用范范围及应应用条件件；5 已应用用情况。目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc4778191一、概述 -信息化施工工与管理理安全风险控控制及信信息化管管理平台台产生背景轨道交通地地下工程程地质环环境复杂杂，施工工风险大大，在大大规模建建设期间间重大事事故发生生率有上上升趋势势。现有有风险管管控技术术存在分分散化、经经验化特特征，对对风险的的辨识度度不足和和对风险险等级划划分不清清晰，发发现风险险后的信信息传递

3、递速度慢慢，处理理反馈低低效。因因此，亟亟需建立立一套系系统的、制制度化的的安全风风险技术术管理体体系，并并且匹配配相应的的信息化化管理平平台，实实现高效效、实时时、准确确的风险险管控工工作。技术内容（1）该平平台的安安全风险险管控模模式贯穿穿规划可可研、勘勘察设计计、施工工、工后后等全过过程，涵涵盖各种种工法和和各参建建方。主主要内容容见表10.1-11。表10.11-1 风险管管控措施施表序号阶段目标措施1规划可研阶阶段规避重大风风险1、通过线线路调整整，规避避重大风风险2勘察与环境境调查阶阶段排查风险1、勘察、环环境调查查、重大大风险源源检测3总体设计阶阶段识别、控制制风险1、特一级级风

4、险工工程（清清单）识识别及审审定2、总体或或方案设设计文件件及审查查论证4初步设计阶阶段识别、控制制风险1、风险全全面识别别、分级级与特级级、重要要一级环环境影响响风险工工程专项项设计（形形成安全全风险评评估报告告）及审审查论证证2、降水初初步设计计及专项项论证3、地下工工程抗震震设计及及专项论论证5施工图设计计阶段控制风险1、特级、重重要一级级环境风风险工程程工前评评估及审审查论证证2、施工图图设计文文件及审审查论证证3、设计文文件及工工程风险险的交底底说明和和施工配配合6施工准备期期控制风险4、环境核核查和地地层空洞洞普查、环环境核查查5、风险深深入识别别、分级级调整与与评估6、关键部部位

5、识别别7、开工条条件核查查验收7施工阶段控制风险1、工程重重要部位位和关键键环节条条件验收收2、施工风风险的预预警、施施工风险险的响应应与处置置8工后消除风险1、存在问问题的风风险工程程，工后后检测评评估与修修复（2）该平平台建立立了轨道道交通风风险分级级原则及及分级标标准，建建立了专专项设计计及评估估方式控控制设计计阶段静静态风险险。根据据自身工工法施工工风险的的高低将将自身风风险分为为一、二二、三共共3个等级级。根据据不同工工法以及及隧道与与周边建建构筑物物的位置置关系、建建构筑物物的重要要性、地地质水文文条件等等因素将将周边环环境分为为特、一一、二、三三共4个等级级。（3）风险险信息采采

6、集及动动态控制制：施工工阶段制制定监测测预警、巡巡视预警警、综合合预警的的黄、橙橙、红三三级预警警标准及及响应机机制（包包括对应应不同预预警级别别的响应应时限、响响应人员员的要求求，并在在紧急情情况下启启动应急急预案），对对现场风风险采取取动态控控制（见见图10.1-11和10.1-22）。图10.11-1 风险信信息实时时采集模模式图10.11-2 现场动动态风险险评判机机制（4）采用用信息化化系统：系统集集成监测测数据即即时上传传、盾构构数据自自动上传传、视频频远程监监控、预预警远程程发布等等实现数数据快速速采集，预预警即时时发布响响应。系系统提供供勘察报报告、风风险设计计文件、施施工方案

7、案、工程程进度、监监测数据据及巡视视报告（见见图10.1-33和10.1-44）等方方面各单单位分析析、处置置风险。图10.11-3 信息化化系统首首页图10.11-4 信息化化动态进进度展示示主要技术性性能和技技术特点点根据城市地地下工程程建设的的特点，在在勘察设设计阶段段，调查查受施工工影响的的环境建建（构）筑筑物，并并进行分分级，针针对高等等级风险险进行专专项保护护设计。在在施工阶阶段制定定监测、巡巡视预警警标准。在在信息化化系统的的辅助下下，实现现监测数数据即时时上传，自自动预警警，巡视视预警APP上传，平平台共享享及时响响应，实实现各方方实时参参与的动动态风险险管理。解解决了地地下工

8、程程建设中中由于岩岩土力学学性质复复杂，围围岩稳定定性不易易通过数数值方法法计算等等困难导导致工程程建设中中围岩坍坍塌、周周边构建建筑物受受损等事事故多发发的问题题。适用范围及及应用条条件适用于城市市轨道交交通工程程地下工工程安全全风险管管控，对对其它工工程领域域风险管管控工作作有借鉴鉴意义。已应用情况况自20088年开始始，在北北京地铁铁24条、累累计500余km轨道交交通线路路中应用用，实现现了风险险信息快快速传递递、高度度共享、全全面实时时掌控现现场安全全风险、及及时处置置决策，构构成了工工程建设设各方齐齐抓共管管、各负负其责的的有效平平台和重重要手段段，显著著提高了了各单位位的风险险管

9、控意意识，大大大降低低了事故故发生率率。安全隐患排排查治理理体系及及信息化化系统技术产生背背景近年来，国国内轨道道交通建建设长期期处于高高位运行行状态，同同时在施施的单位位工程多多、作业业面多，生生产安全全和工程程质量问问题频繁繁发生，另另外伴随随着建设设热潮，参参建企业业安全质质量管理理力量被被稀释、摊摊薄，现现场安全全质量主主要管理理人员配配备数量量和经验验不足，安安全隐患患问题令令人堪忧忧。各级政府部部门高度度重视，发发布了一一系列法法律法规规、指导导文件鼓鼓励建设设、施工工等单位位采用现现代化信信息技术术提高事事故防范范能力，推推进轨道道交通工工程的安安全隐患患排查治治理管理理工作，建

10、建立健全全隐患排排查治理理机制，提提高现场场安全管管理水平平，减少少工程建建设事故故，保障障人民生生命财产产安全。建建立轨道道交通工工程安全全质量隐隐患排查查治理体体系，是是提高工工程安全全质量管管理水平平的重要要途径。技术内容（1）建立立轨道交交通建设设工程隐隐患管控控体系：一是制制定安全全质量隐隐患管理理办法，完完善隐患患排查治治理的工工作制度度和规范范；二是是完成包包括轨道道交通建建设工程程隐患分分类分级级标准、隐隐患排查查要点、隐隐患考核核办法在在内的一一系列关关键技术术研究工工作。（2）研发发基于“互联网+”的轨道道交通建建设工程程隐患管管控信息息化技术术平台：以轨道道交通工工程建设

11、设为对象象，以隐隐患排查查与治理理的全过过程为主主线，开开发出“隐患排排查、隐隐患治理理、态势势分析、考考核管理理、工程程报告”等工作作业务处处置模块块，通过过B/S方式实实现系统统功能，完完成安全全质量隐隐患排查查、治理理与考核核工作的的标准化化、规范范化和信信息化管管理。同同时系统统内预留留与政府府主管部部门和公公司内部部各业务务系统的的接口，实实现建设设方内部部与政府府相关部部门的数数据整合合，见图图10.2-11。图10.22-1 系统网网络架构构图主要技术性性能和技技术特点点（1）隐患患管理体体系完善善：隐患患排查与与治理工工作实行行“分层管管理机制制”，即公公司层（项项目管理理层）

12、和和项目实实施层，明明确参建建各方隐隐患管理理职责，通通过系统统建立的的提示信信息主动动推送机机制，实实现参建建单位隐隐患管理理体系的的联合联联动，同同时，有有利于提提高公司司各部门门之间的的协调管管理。（2）隐患患管理标标准统一一：根据据国内相相关法律律法规、技技术标准准、规范范以及整整合大量量专家经经验，梳梳理建立立了轨道道交通工工程安全全质量隐隐患排查查要点库库与隐患患分类分分级标准准库。（3）隐患患管理闭闭环留痕痕：建立立隐患排排查治理理分级管管控机制制，设计计了不同同级别隐隐患的治治理流程程，对于于施工现现场的隐隐患实行行分层响响应，明明确整改改、复核核、消除除责任岗岗位和相相应操作

13、作时限，并并在系统统上保留留相应的的影像文文字记录录，实现现了隐患患管理的的闭环留留痕，见见图10.2-22。图10.22-2 隐患排排查治理理闭环留留痕（4）考核核评分机机制完善善：创建建隐患排排查、响响应、整整改与消消除量化化考核模模型，能能够按周周、月、季季、年生生成评分分报告，实实现对参参建单位位隐患管管理的自自动考核核评分管管理。（5）系统统统计分分析与报报表生成成功能：能够按按隐患类类型、隐隐患等级级、线路路、单位位等信息息自动生生成统计计报表，并并且根据据不同参参建单位位类型生生成周报报、监理理通知单单、整改改通知单单等报表表。（6）手机机APP：建立立了移动动端口，利利用移动动

14、互联技技术，通通过手机机、平板板电脑等等移动终终端现场场开展隐隐患排查查工作，以以及随时时随地对对隐患信信息开展展处置与与消除工工作。适用范围及及应用条条件适用于国内内所有在在建城市市轨道交交通工程程，其他他行业如如房建、采采矿、能能源等可可参考使使用。已应用情况况目前该技术术已应用用于城市市轨道交交通工程程建设，包包括北京京地铁3号线、6号线、7号线、8号线、10号线、12号线、14号线、17号线、19号线、燕燕房线、西西郊线、新新机场线线等，累累计在北北京轨道道交通19条约4177km线路建建设中得得到应用用。系统自20011年开始始，先后后在19条线路路、166个施工工标段、69个总监监

15、办使用用，参建建各方27335人参与与隐患排排查与治治理工作作，共排排除出15111899条隐患患：包括括一级隐隐患50个；二二级隐患患79999个；三三级隐患患917762个；四四级隐患患513378个；20118年每日日访问系系统约26335人次，上上传隐患患约200条，有有效落实实了参建建各方主主体责任任，隐患患管理工工作取得得良好效效果。自主化全自自动运行行系统安安全风险险控制技技术技术产生背背景城市轨道交交通快速速发展，对对设备系系统在保保证行车车安全、提提高运输输效率、节节能环保保方面提提出了新新的需求求。全自自动运行行系统是是以无人人驾驶功功能为基基础，以以提升全全系统安安全效率

16、率为导向向，实现现人机协协同多系系统协同同自动运运行的轨轨道交通通新体系系，并可可作为轨轨道交通通向智能能化、智智慧化发发展的技技术平台台，是城城市轨道道交通控控制系统统的发展展方向。全全球新建建线路中中将有75%采用全全自动运运行系统统，国内内主要城城市已将将全自动动运行系系统建设设纳入规规划。安全风险控控制技术术是全自自动运行行系统的的核心和和关键控控制环节节。既有有安全风风险控制制技术都都是针对对单系统统、单产产品的独独立把控控，对于于全自动动运行的的大联动动系统，需需要从整整个系统统层面研研究更有有效的安安全风险险控制技技术。技术内容由于全自动动运行系系统涉及及车辆、信信号、综综合监控

17、控、通信信、站台台门、车车辆基地地等多个个专业，需需要各专专业密切切联系才才能实现现安全、可可靠、稳稳定运营营。开展展适用于于全自动动运行要要求的RAMMS管理，首首次从系系统整体体和各子子系统多多角度提提出安全全保障要要求。不不仅各个个设备系系统开展展RAMMS管理，还还将从全全自动运运行系统统线路级级进行RAMMS管理。在在全生命命周期（包包含需求求、设计计、生产产、制造造、安装装、调试试、运营营）运用用危害分分析技术术对系统统层和设设备层进进行全过过程的RAMMS管理。自自主化全全自动运运行系统统RAMMS管理框框架如图图10.3-11所示。图10.33-1 自主化化全自动动运行系系统R

18、AMMS管理框框架安全是全自自动运行行系统RAMMS管理的的核心点点，其中中最基础础环节是是危险源源的识别别。全自自动运行行系统将将各分散散的子系系统联结结为一个个有机的的整体，危危险源识识别也需需要从系系统的角角度进行行识别，更更全面的的识别出出全自动动运行系系统潜在在风险。综综合传统统HAZZOP、FMEEA、SWIIFT等方法法的优势势，构建建了基于于引导词词的危害害模式识识别技术术（GHMMIT），用用于跨专专业、综综合性强强的场景景进行安安全分析析。GHMMIT技术的的实施流流程图如如图10.3-22所示。图10.33-2 基于引引导词的的危害模模式识别别技术主要技术性性能和技技术特

19、点点自主化全自自动运行行系统安安全风险险控制技技术从控控制的角角度对系系统进行行分析，涵涵盖整条条线路，涉涉及列车车运行全全过程、关关联多专专业人员员和设备备的人机机防护需需求，有有效识别别了无司司机工况况下系统统功能操操作流程程变化所所引入的的危险源源716条，并并建立了了档案库库。创建了全自自动运行行系统应应急处置置流程。提提炼调度度员的认认知特性性和控制制中心的的组织特特性，构构建了全全自动运运行系统统应急处处置流程程的认知知体系，从从调度员员认知和和控制中中心组织织性角度度，针 对全自自动运行行系统应应急处置置过程中中的不确确定性、调调度员特特征，提提出了控控制中心心多准则则、多调调度

20、员下下的应急急决策混混合评价价方法。通过自主化化全自动动运行系系统安全全风险控控制技术术，有力力保证中中国版FAO技术体体系实现现由“机器替替代人驾驾驶”向“人机协协同的全全自动运运行”，由“信号系系统自动动化”向“全系统统的自动动化运行行”，由“子系统统分立”向“全系统统深度集集成”，由“传统通通信模式式”向“LTEE-M（4G）综合合承载”的升级级，并可可作为城城市智能能轨道交交通的第第一代平平台（CIRRT 11.0：Citty IInteelliigennt RRaill Trranssit）。适用范围适用于城市市轨道交交通全自自动运行行控制系系统。已应用情况况图10.33-3 全自动

21、动运行系系统安全全管理活活动示意意图本技术已应应用于北北京轨道道交通燕燕房线。此此项目安安全分析析包含了了轨道交交通层安安全分析析、子系系统安全全分析、设设备层安安全分析析三个层层次。分分析过程程与持续续的工程程测试活活动相结结合，主主要进行行了初步步危害分分析（PHA）、系系统危害害分析（SHA）、子子系统危危害分析析（SSHHA）、接接口危害害分析（IHA）、操操作及支支持危害害分析（O&SSHA）、定定量危害害分析等等根据生生命周期期活动开开展的离离散安全全保障活活动和危危害日志志维护、阶阶段验证证、安全全确认、内内部独立立安全审审核、内内部独立立安全评评估等持持续进行行的安全全管理活活

22、动。所所有安全全管理活活动如图图10.3-33所示。施工现场安安全质量量管理信信息终端端技术产生背背景安全质量管管理工作作是城市市轨道交交通工程程的首要要工作，但但施工现现场往往往普遍存存在安全全、质量量检查闭闭环管理理的时效效性、便便捷性较较差，从从业人员员信息的的动态化化、可视视化管理理程度不不足，从从业人员员参与安安全、质质量管理理的程度度较低等等问题。城城市轨道道交通工工程施工工现场安安全质量量管理信信息终端端针对一一线管理理难点，通通过“互联网+”手段有有效实现现传统管管理模式式的更新新换代和和效率提提升。技术内容终端以云、端端、大数数据为系系统构架架，将工工程项目目建设过过程中的的

23、人员管管理、安安全管理理、质量量控制、数数据统计计、知识识共享、文文件流转转等项目目管理工工作流程程化、标标准化。（1）人员员管理：实现了了从业人人员信息息动态化化、可视视化管理理，建立立了从业业人员及及劳务单单位信用用评价系系统，见见图10.4-1110.4-33。图10.44-1 二维码码上岗证证 图10.4-2 人员基基本信息息 图10.4-3 人员违违章记录录（2）安全全质量督督导：终终端充分分体现了了“PDCCA闭环管管理”思想，依依托手机机APP实时记记录推送送，解决决了传统统安全质质量检查查环节多多、流转转慢的难难点，安安全隐患患闭环管管理时效效性、便便捷性大大大加强强，见图图1

24、0.4-44和10.4-55。图10.44-4 安全质质量检查查记录实实时推送送 图10.4-5 整改情情况实时时验证（3）信息息共享：终端中中的知识识平台、技技术标准准、样板板工程、文文件流转转等功能能模块，覆覆盖了项项目安全全质量管管理的主主要环节节和过程程，增强强信息共共享的全全面性、便便捷性和和时效性性，有利利于对全全员的作作业指导导和安全全指导。（4）大数数据管理理：终端端采用大大数据引引擎驱动动，将海海量的用用户信息息和安全全质量检检查数据据高效关关联并生生成智能能数据视视图，便便于对公公司总体体安全质质量情况况进行分分析总结结，开展展科学、高高效的管管理决策策，见图图10.4-6

25、6。图10.44-6 安全隐隐患分类类统计数数据主要技术性性能和技技术特点点（1）便捷捷性：终终端操作作简单，有有三个端端口分别别为安卓卓端、ios端和pc端，在在手机和和电脑上上均可操操作。终终端采用用了离线线缓存技技术，使使用过程程不受时时间地点点限制。（2）时效效性：终终端采用用手写电电子签名名技术，解解决了传传统安全全质量检检查过程程中，纸纸质资料料签字难难、流转转慢、费费时费力力等问题题，提高高了安全全管理过过程资料料的时效效性、真真实性。（3）普遍遍适用性性：终端端由一线线人员参参与开发发，面向向全员。项项目管理理人员运运用该终终端进行行安全质质量检查查，项目目领导层层通过软软件能

26、实实时掌握握现场安安全生产产状况，一一线作业业人员通通过软件件能查阅阅典型违违章，进进而对照照检查、主主动规避避。适用范围及及应用条条件该终端适用用于城市市轨道交交通、电电气化铁铁路等施施工项目目的一线线安全质质量管理理。已应用情况况该终端于220177年在重重庆轨道道交通10号线一一期（鲤鲤鱼池-王家庄庄段）、环环线一期期（凤天天路-海棠溪溪段）、4号线一一期（民民安大道道-唐家沱沱段）系系统设备备安装工工程中测测试应用用。安全全质量检检查整改改一次性性闭合率率达到了了95%以上，安安全质量量整改闭闭合时效效性提升升了70%以上，系系统全员员普及率率达到了了95%以上。基于CPSS的施工工风

27、险主主动控制制技术技术产生背背景地铁施工安安全风险险控制面面临以下下主要科科学问题题与技术术瓶颈：1）地铁铁施工涉涉及大量量超大超超重机械械，地上上地下交交叉作业业频繁，失失稳控制制困难；2）岩土土水文赋赋存条件件随机多多样，沿沿线穿越越密集基基础设施施与建筑筑物，结结构与环环境时空空效应复复杂；3）地铁铁施工队队伍流动动性大，安安全意识识淡漠，不不安全行行为问题题突出。信息物理系系统（Cybber-Phyysiccal Sysstemms，CPS）是构构建一套套信息（虚虚拟）空空间与物物理（实实体）空空间之间间的闭环环赋能复复杂系统统。在制制造业领领域，CPS已经成成为美国国抢占全全球新一一

28、轮产业业竞争制制高点的的优先议议题，德德国将CPS作为工工业4.0实施建建议的的核心技技术。然然而，在在工程建建造领域域全球范范围内的的研究与与应用目目前还是是空白。因因此，本本技术通通过信息息物理系系统建立立地铁工工程物理理世界（工工程实体体、过程程和主体体）与信信息世界界（工程程虚体、感感知和计计算）之之间的深深度融合合，实现现针对地地铁机械械失稳、结结构与环环境状态态、施工工人员行行为的安安全风险险精确感感知、实实时分析析和主动动控制。技术内容（1）地铁铁机械失失稳智能能检测及及便携式式感控一一体化装装备通过物联网网技术建建立盾构构施工的的感、传传、知、控控一体化化智能检检测平台台，可远

29、远程在线线实时分分析盾构构掘进引引起的地地层失稳稳、沉降降超限等等一系列列安全风风险；通通过盾构构掘进失失稳智能能检测方方法与拼拼装质量量智能CT诊断技技术，现现场应用用吊装便便携式智智能感控控一体化化装备，可可实现地地铁施工工机械稳稳定性精精准感知知与智能能控制，见见图10.5-11。图10.55-1 地铁施施工机械械失稳在在线检测测与实时时感知技技术及装装置（2）地铁铁施工结结构及环环境的泛泛场景快快速建模模及安全全演化解解析技术术通过复杂空空间条件件下工地地场景快快速自动动建模与与匹配标标定方法法，可完完成地铁铁车站、隧隧道等施施工工地地的数字字孪生快快速自动动化建模模并生成成BIM模型

30、；通过基基于IFC与工程程语义的的安全状状态属性性动态扩扩展与解解析技术术，实现现对结构构环境安安全风险险演化规规律的精精确定量量描述。（3）地铁铁施工不不安全行行为自动动侦测技技术与智智能识别别设备利用自主知知识产权权的地铁铁施工不不安全行行为自动动侦测算算法，可可有效智智能识别别地铁施施工现场场不戴安安全帽、机机械距离离过近、进进入危险险区域等等不安全全行为；通过施施工人员员行为的的智能识识别嵌入入式系统统及设备备进行矫矫正和培培训，可可以大幅幅降低地地铁施工工工地的的不安全全行为发发生率。（4）大数数据驱动动的地铁铁施工安安全综合合控制集集成平台台通过部署实实施“互联网+地铁质质量安全全

31、”大数据据决策支支持与服服务平台台，汇集集进度、成成本、质质量、安安全、合合同以及及工程资资料等各各类工程程大数据据，提供供科学分分析决策策，形成成地铁工工程质量量安全的的六道监监管防线线资源整整合，有有效保障障地铁施施工全要要素、全全过程、全全主体安安全，见见图10.5-22。图10.55-2 大数据据驱动的的地铁施施工安全全综合控控制集成成平台主要技术性性能和技技术特点点（1）创新新性：通通过构建建地铁施施工信息息物理系系统的创创新思路路，以影影响施工工安全的的“人-机-环”等要素素为主线线，建立立地铁施施工安全全主动控控制关键键技术体体系。（2）先进进性：运运用物联联网、大大数据、人人工

32、智能能实现安安全风险险精确感感知、实实时分析析和主动动控制，提提高地铁铁施工安安全风险险可感知知、可计计算、可可控制水水平。（3）综合合性：通通过机械械失稳智智能检测测技术、结结构及环环境安全全演化解解析技术术、不安安全行为为智能识识别技术术，以及及互联网网+地铁质质量安全全大数据据平台，保保障全要要素、全全过程、全全主体安安全。适用范围及及应用条条件本技术可为为我国在在建城市市地铁工工程施工工安全提提供技术术支持，保保障人民民生活与与经济发发展，维维护社会会稳定与与公共安安全，在在当前地地铁工程程建设高高峰期，具具有广泛泛的应用用前景。同同时，该该技术还还可以为为城市大大型深基基坑工程程、市

33、政政桥梁工工程、城城市地下下综合管管廊等重重大基础础设施建建设提供供施工安安全技术术保障。已应用情况况本技术从220088年起在在武汉地地铁2号线成成功应用用，目前前已应用用在武汉汉地铁已已建成运运营的2888km线网以以及在建建的13条线路路中，均均无重大大质量安安全事故故发生，大大幅度降降低地铁铁工程保保险赔付付金额和和施工现现场不安安全行为为发生率率，有力力地提升升了我国国地铁工工程施工工安全风风险控制制水平，为为上述工工程累计计产生巨巨大的直直接和间间接经济济效益。基于BIMM的施工工风险管管控技术术技术产生背背景城市轨道交交通工程程施工风风险众多多，一旦旦酿成事事故，往往往经济济损失

34、和和社会影影响巨大大，而施施工单位位作为施施工风险险的直接接管控方方，往往往存在对对施工风风险的管管理力度度不够、认认识不到到位、管管控方法法落后等等问题。基基于BIM的城市市轨道交交通工程程施工风风险管控控技术将将工程的的BIM模型、施施工计划划和进度度、风险险源、巡巡视或监监控量测测成果等等集成在在GIS平台上上，用信信息化手手段来规规范施工工风险管管控流程程，改变变传统的的分散管管理，把把施工风风险的巡巡视、监监测、预预警、响响应、处处置和消消警系统统化，实实现施工工风险全全员和全全过程管管理。技术内容（1）基于于BIMM+GIIS的风险险源可视视化管理理：基于于3D-GISS和BIM模

35、型，标标识场站站、线路路等工点点及场地地、周边边环境中中的各类类风险源源，实现现风险信信息的图图、文一一体化管管理和双双向互查查，便于于检索、挖挖掘。该该技术能能可视化化地展现现给相关关人员，实实现实时时共享和和动态评评估，通通过多种种数据接接口、自自动分析析和预警警、问题题库和预预案库、对对风险处处置措施施和消警警的闭环环跟踪监监管等功功能，使使相关数数据得到到集中管管理，风风险管理理流程更更加高效效、落到到实处，促促进施工工安全风风险得到到及时、有有效、协协同的管管理和控控制。（2）基于于施工进进度的风风险源动动态管理理：结合合施工计计划建立立4D-BIMM模型，随随着施工工实际进进度或模

36、模拟进度度，展现现土方开开挖、基基坑支护护、主体体结构施施工、区区间隧道道施工的的进展，直直观提示示需要相相应关注注或监测测的风险险源，向向监测人人员发送送当天应应监测项项目和监监测频率率、巡视视线路和和巡视内内容。（3）巡视视管理：可视化化地制定定巡视线线路和巡巡视工作作内容，结结合监测测点、风风险源、二二维码等等，自动动跟踪判判断巡视视任务的的执行完完成情况况，进行行考核评评价。巡巡视过程程中发现现的问题题可通过过移动端端实时上上报，常常见问题题可利用用缺陷库库直接获获得标准准化的缺缺陷定义义、缺陷陷描述以以及安全全状态评评价，简简化录入入工作并并统一用用语。（4）监测测管理：可视化化地布

37、置置监测点点和设置置监测类类型，设设置相应应的监测测值报警警条件；也可导导入监测测点布置置方案。通通过接口口导入监监测数据据，并与与监测点点自动关关联。集集中统一一地完成成监测数数据的录录入、存存储、计计算和分分析工作作。（5）风险险预警管管理：包包括巡视视预警、监监测预警警、综合合预警。巡巡视预警警是根据据现场风风险状况况及相应应的巡视视预警标标准人为为发布预预警信息息；监测测预警是是根据监监测数据据与预设设的报警警条件进进行比对对后自动动发布预预警；综综合预警警是综合合考虑监监测预警警和巡视视预警情情况而发发布。支支持虚拟拟警戒设设置，提提供对预预警处置置情况的的记录管管理及消消警设置置；

38、随着着实际施施工进度度，自动动调整主主要监测测点、监监测频率率，自动动发出三三级（黄黄色、橙橙色和红红色）预预警，结结合巡视视预警情情况综合合判定风风险源的的安全状状态。（6）风险险状态评评价：根根据施工工进度以以及监测测数据和和巡视情情况，基基于综合合评估规规则自动动判定风风险源是是否处于于安全状状态，并并由施工工安全风风险管理理人员进进行审核核，通过过调取风风险源的的监测数数据详情情综合判判定。（7）综合合分析和和管理：建立沉沉降区域域等高线线图，依依据颜色色渐变趋趋势带来来的视觉觉直观性性协助分分析沉降降概况和和趋势；辅助生生成和管管理风险险报告、监监测报告告、巡视视报告、预预警报告告、

39、沉降降区域等等高线图图、变形形曲线图图等；针针对风险险变化、风风险趋势势建立参参数化的的族库，支支持警戒戒带、道道路封闭闭等标志志牌的三三维显示示，建立立虚拟警警戒区，辅辅助管理理人员判判断施工工人员是是否可以以作业，指指导现场场人员设设置警戒戒区；结结合施工工进度调调整风险险监测方方案或处处置措施施。通过过移动端端和现场场安装的的显示屏屏实时显显示风险险状态、预预警信息息及警戒戒区，辅辅助管理理人员决决策、指指导施工工人员作作业。（8）移动动协同管管理：在在手机等等智能移移动终端端上查看看场地与与模型、风风险数据据、巡视视和监测测数据、风风险预警警信息等等，并结结合即时时消息推推送、人人性化

40、提提醒，及及时处理理各种待待办事务务，与桌桌面端实实现协同同。主要技术性性能和技技术特点点（1）集成成度高：用GIS平台整整合BIM模型、施施工进度度管理、风风险巡视视和监测测管理、预预警及响响应管理理等全过过程的数数据流和和管控信信息，便便于项目目管理人人员直观观掌握现现场整体体风险管管控状态态。（2）管控控过程信信息化：巡视过过程、监监测数据据、预警警发布直直至处置置消警全全部信息息化，结结合移动动端的使使用，使使数据和和信息快快捷传递递，有利利于施工工现场的的快速响响应和管管控。（3）协同同化施工工风险管管理：综综合运用用BIM、GIS和移动动互联网网等技术术，为施施工项目目的决策策、生

41、产产管理、安安全管理理和技术术管理人人员及作作业人员员提供统统一的信信息协同同平台，把把与施工工风险管管控过程程相关人人员全部部纳入进进来协同同管理，实实现全过过程全员员管理。适用范围及及应用条条件适用于城市市轨道交交通工程程施工单单位的施施工风险险管控，包包括施工工前、施施工中和和施工后后对风险险源的安安全控制制。已应用情况况应用于北京京地铁7号线东东延豆各各庄站和和16号线稻稻香湖路路站。施施工中通通过采用用基于BIM的轨道道交通工工程施工工风险管管控技术术，在明明挖基坑坑的施工工风险管管理中实实现全过过程和全全员管理理，使施施工风险险管理达达到标准准化、规规范化、信信息化和和流程化化。基

42、于BIMM的施工工质量通通病防治治技术技术产生背背景近年来，城城市轨道道交通工工程的施施工质量量有了较较大的提提升，但但仍存在在部分质质量通病病问题难难以妥善善解决的的问题。这这些通病病问题，量量大面广广，危害害极大，有有的缩短短了建筑筑物的使使用年限限，有的的则直接接影响了了结构的的使用安安全和使使用功能能。这对对城市轨轨道交通通工程施施工质量量管理提提出了挑挑战。利用信息化化手段辅辅助现场场施工是是提高施施工项目目质量管管理的关关键手段段，也是是增加建建筑工程程总体效效益的关关键环节节。本技技术利用用BIM和施工工质量大大数据的的结合，有有助于施施工人员员技术能能力的提提升，并并可进行行现

43、场可可视化的的施工指指导，最最终实现现施工质质量管理理能力的的进步和和施工质质量的提提升。技术内容通过对地铁铁施工质质量通病病各种要要素的收收集形成成地铁施施工质量量通病大大数据信信息，建建立基于于地铁的的施工BIM模型库库，进而而开发“BIMM+施工质质量通病病防治平平台”，在平平台中利利用BIM模型承承载地铁铁施工质质量通病病数据信信息，通通过BIM模型和和施工质质量通病病数据相相关联来来实现指指导现场场质量管管控的目目的。（1）地铁铁施工样样板BIM模型库库针对地铁施施工不同同阶段建建立BIM模型库库，模型型库分为为五个阶阶段，即即地铁装装饰装修修阶段、地地铁结构构施工阶阶段、地地铁模板

44、板脚手架架施工阶阶段、地地铁钢筋筋施工阶阶段、地地铁基坑坑施工阶阶段，每每个阶段段都建立立相对应应的施工工标准化化样板模模型；模模型关联联对应施施工质量量通病数数据信息息，结合合地铁各各个施工工阶段BIM标准化化模型形形成地铁铁施工标标准化样样板库。（2）城市市轨道交交通施工工大数据据以BIM标标准化模模型为地地铁施工工质量通通病数据据的载体体，施工工质量信信息为系系统内涵涵，包含含施工工工艺工法法、施工工质量通通病成因因和防治治措施、技技术指标标、事故故案例、指指导性意意见等信信息。通通过对地地铁施工工过程中中的各个个阶段的的质量通通病数据据的收集集，建立立地铁施施工质量量通病数数据库，数数

45、据库划划分为与与模型库库相匹配配的五个个阶段。（3）BIIM+大数据据施工指指导平台台开发“BIIM+施工质质量通病病防治平平台”，实现现施工质质量通病病大数据据运用于于指导现现场质量量管控。登登陆本平平台后，进进入地铁铁施工BIM模型场场景漫游游，漫游游过程中中通过选选择任意意构件，即即可查看看该构件件对应的的质量通通病数据据信息，了了解到该该构件施施工过程程中容易易出现的的质量通通病的成成因和防防治措施施、施工工的规范范标准信信息、同同类型的的施工事事故案例例等。通通过此平平台的应应用，可可以用于于技术管管理人员员开展施施工技术术学习、提提升施工工技术人人员的现现场质量量管理能能力，有有效

46、保障障施工质质量，见见图10.7-11。图10.77-1 BIIM+大数据据施工指指导平台台主要技术性性能和技技术特点点本系统利用用BIM标准化化样板为为载体承承载施工工大数据据的应用用模式，实实现了不不便于展展示的施施工大数数据信息息的系统统性分类类展示。对城市轨道道交通工工程施工工中各个个阶段质质量通病病数据信信息进行行系统性性收集归归纳，建建立了系系统性的的城市轨轨道交通通工程施施工中不不同阶段段施工标标准化BIM模型库库。适用范围及及应用条条件适用于城市市轨道交交通工程程现场施施工质量量管理工工作。已应用情况况应用于北京京地铁19号线一一期工程程土建施施工新宫宫站。盾构管片预预制智能能

47、化控制制技术产生背景在传统管理理模式下下，管片片的生产产通常是是现场操操作人员员一边生生产一边边手工录录入当前前的生产产状况；隐蔽验验收等关关键工序序的验收收依赖人人的综合合素质及及能力，且且验收的的信息不不对等，管管理体系系各层人人员和相相关部门门无法及及时确切切的了解解生产过过程中的的各道工工序信息息，无法法做到实实时监控控；在管管片制作作质量追追溯时，很很难快速速、准确确地追溯溯到个人人，造成成责任不不明确。管片的预制制虽然实实现了工工厂化的的生产和和部分自自动化的的作业，但但并未形形成信息息化的管管理。因因此取而而代之的的应该是是一种更更先进、更更科学、更更严格的的基于信信息化技技术的

48、生生产管理理模式，实实现对管管片预制制生产的的全生命命周期的的信息管管理和智智能化控控制。技术内容应用现代“物联网”信息技技术，通通过射频频识别（RFIID）、传传感器、扫扫描器、智智能一体体机等信信息传感感设备，按按约定的的协议，将将管片与与互联网网相连接接，进行行信息交交换和通通讯，以以实现对对管片生生产全过过程的智智能化识识别、定定位、控控制、监监控和管管理。管片“物联联网”网络架架构由感感知层、网网络层和和应用层层组成。感感知层利利用各种种传感器器、微机机电系统统以及嵌嵌入式系系统实现现对管片片生产全全过程的的感知识识别、信信息采集集处理和和自动控控制，并并通过通通信模块块将管片片的各

49、种种生产数数据传送送到网络络层。网网络层主主要实现现信息的的传递、路路由和控控制。建建立管片片生产专专用局域域网，数数据通过过处理后后才能与与外网交交互，保保证数据据的安全全性和通通用性。应应用层是是管片“物联网”和生产产管理者者的接口口。通过过各种应应用软件件的开发发建立，对对管片生生产全过过程的信信息进行行处理、云云计算以以及网络络管理等等各种应应用集成成。通过过应用层层，实现现管片“物联网”的智能能应用，实实时监控控和记录录管片生生产过程程中的操操作者、材材料、设设备，直直至管片片的形成成以及后后期管片片的运输输安装。管管片“物联网”核心是是三个层层次的建建立，包包含软件件系统架架构设计

50、计和硬件件系统架架构设计计两大部部分，见见图10.8-1110.8-33。在物联网管管理平台台下，将将自动化化设备融融入到该该平台中中，如自自动化流流水生产产线、温温控设备备、混凝凝土生产产设备以以及钢筋筋加工设设备等，实实现对这这些自动动化设备备的分散散控制，集集中管理理；并在在平台的的管理下下实现对对采集到到的数据据进行优优化分析析，自动动作出决决策和控控制。盾构管片预预制管理理系统是是管片智智能化控控制技术术的集中中体现，该该系统开开发了包包含“数据采采集”、“验收”、“生产”、“试验”等10个主菜菜单、77个子菜菜单。该该系统通通过现场场智能一一体机、工工业PLC、手持持移动终终端以及

51、及固定RFIID采集设设备实现现对管片片自动化化生产的的控制和和过程信信息的实实时采集集、存储储和优化化分析，见见图10.8-44和10.8-55。该系统的成成功应用用实现了了对自动动化设备备的智能能控制；质量远远程实时时监控和和信息的的采集、追追踪、分分析处理理与共享享；通过过产品上上的二维维码可迅迅速进行行各种质质量数据据和责任任主体的的查询；并利用用软件程程序来制制约和规规范现场场操作人人员的工工作行为为，实现现质量的的动态监监管和强强化管理理。图10.88-1 物联网网网络架架构图10.88-2 硬件系系统图10.88-3 软件系系统图10.88-4 系统界界面图10.88-5 一体机

52、机界面主要技术性性能和技技术特点点应用现代“物联网”信息技技术，开开发盾构构管片预预制管理理系统，搭搭建了实实时、透透明、高高效、规规范化作作业的管管片生产产质量信信息化平平台。具具有以下下技术特特点：（1）创新新性：本本技术开开创性的的应用RFIID芯片自自动化识识别及二二维码标标签的被被动识别别，两者者相结合合完成管管片各种种信息的的采集，采采用该方方式技术术可靠稳稳定，且且成本低低廉，大大大降低低信息化化应用的的成本。（2）先进进性：本本技术将将管片自自动化生生产设备备与管片片物联网网信息平平台相结结合，实实时、真真实的反反映管片片生产过过程中的的各种信信息，并并能通过过平台的的大数据据

53、分析和和优化技技术实现现对管片片生产和和设备的的最优控控制，使使管片的的生产具具有智能能化、数数字化的的特点。适用范围及及应用条条件适用于城市市轨道交交通工程程、铁道道、水电电等领域域，盾构构管片采采用流水水线生产产工艺进进行预制制生产的的情况。已应用情况况该技术成功功的应用用于厦门门轨道交交通1号线和2号线一一期工程程（M1II-TJJSG-03）以及及福州轨轨道交通通2号线工工程盾构构管片的的预制。所所生产的的管片质质量优良良、外观观平整光光滑，颜颜色亮白白一致，气气泡极少少，无裂裂纹现象象；现场场拼装后后，未出出现管片片母体的的渗水，拼拼缝错台台少，隧隧道整体体线形质质量完全全达到设设计要求求；另外外对交付付安装的的任何一一片管片片，均可可提交一一份该管管片的电电子信息息档案，通通过微信信扫描管管片左上上角二维维码，即即可迅速速的查询询到该管管片的质质量档案案信息。一站式无纸纸化监控控量测信信息管理理技术技术产生背背景监控量测作作为信息息化施工工的手段段对于保保障轨道道交通工工程建设设安全发发挥着重重要作用用。传统统监测模模式与管管理手段段存在一一定的局局限性：（1）建设设单位管管理力量量和监管管手段有有限，缺缺乏有效效的信息息化工具具进行信信息的高高效利用用和管理理；（