工務信息化管理課件

工務信息化管理黃守剛石家莊鐵道大學交通運輸學院工務信息化管理黃守剛石家莊鐵道大學交通運輸學院目前，工務設備管理與線路維修管理的方式正逐步由靜態(tài)管理過渡到動態(tài)管理。只有實現(xiàn)信息化，才能使線路檢測檢查數(shù)據(jù)分析、線路狀態(tài)預測與評價、維修計劃制訂和費用估算等更加科學，也為管理人員科學地決策是否需要維修、何地維修、何時維修以及如何維修等提供強有力的輔助手段。因此，工務信息化管理是工務現(xiàn)代化管理的一個較高層次。目前來看，工務信息化管理已經(jīng)基本實現(xiàn)了設備管理、技術管理、財務管理、安全管理、生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。利用工務信息化管理，既可避免養(yǎng)護維修的盲目性，又可保證養(yǎng)護維修的及時性；既節(jié)省養(yǎng)護維修費用，又能確保行車安全；既提高了工作效率，又減少了浪費。因此，工務信息化管理具有極其重要的意義。目前，工務設備管理與線路維修管理的方式正逐步由靜態(tài)管理過渡到信息化管理核心思想信息化管理核心思想目前，許多鐵路工務部門都不同程度地引進信息技術，但在信息化建設的道路上充滿了坎坷，投入很大，許多軟件沒能很好地利用起來，信息化管理成功的不多。其原因是多方面的，但是有一點是客觀存在的事實：許多單位領導認為制約軟件硬件網(wǎng)絡推廣使用的是技術問題，而不是管理問題。事實上，不能將信息系統(tǒng)與管理思想、管理理念有機地結合起來，這才是失敗的主要原因。那么，究竟應在鐵路工務信息化管理工作中貫穿哪些管理思想呢？目前，許多鐵路工務部門都不同程度地引進信息技術，但在信息化建1.綜合應用各種理論模型鐵路工務部門推廣實施工務信息系統(tǒng)或決策系統(tǒng)的根本目標之一是要提高科學管理水平。既然是科學管理，那么，在強調管理工作的規(guī)范化和標準化的同時，還應強調信息技術的廣泛使用，強調管理理論性的提高，強調廣泛應用各種理論模型，概括起來包括以下幾個方面。1.綜合應用各種理論模型(1)運籌學模型運籌學有“運籌于帷幄之中，決勝于千里之外”之意，是管理科學的一部分，也有不少人把它當成狹義的管理科學。在鐵路工務信息管理系統(tǒng)中，運籌學是適用于系統(tǒng)內資源合理配置等諸多方面運行狀態(tài)最佳、運行效率最高、成本較低的管理方法和技術。(1)運籌學模型(1)運籌學模型運籌學的模型有規(guī)劃模型、預測模型、決策模型、模擬模型、搜索模型、庫存模型、排隊模型、路線模型、運輸模型及混合模型等。這些模型可以不同程度地應用到鐵路工務信息化管理系統(tǒng)中，以提高鐵路工務的科學管理水平。例如，鋼軌惡化狀態(tài)預測要用到預測模型，線路設備各組成部分之間相互作用關系分析要用到模擬模型，線路維修管理決策要用到?jīng)Q策模型，物資設備的備料要用到庫存模型，等等。(1)運籌學模型(2)經(jīng)濟學模型經(jīng)濟學模型同樣可以廣泛應用于鐵路工務信息化管理系統(tǒng)中。例如，可用成本控制理論來降低生產(chǎn)施工成本等。經(jīng)濟學中的資本預算、生產(chǎn)理論、投入產(chǎn)出、經(jīng)濟預測、回歸技術等理論和模型也可以不同程度地應用于鐵路工務信息化管理工作中。(2)經(jīng)濟學模型(3)統(tǒng)計學模型統(tǒng)計學的統(tǒng)計方法有多種，例如基本的統(tǒng)計方法有：①描述中心趨勢的統(tǒng)計量，如算術平均值、中值等；②描述離散程度的統(tǒng)計量，如極差、標準差、方差等；③偏度與峰度的統(tǒng)計等。④除了基本的統(tǒng)計方法外還有：回歸分析、方差分析、相關分析、因子分析、判別分析、參數(shù)估計、假設檢驗(包括參數(shù)檢驗、非參數(shù)檢驗及其它檢驗)、聚類分析、可靠性分析等。(3)統(tǒng)計學模型(3)統(tǒng)計學模型將統(tǒng)計學模型應用到鐵路工務信息化管理中，許多復雜的統(tǒng)計匯總就可以方便地實現(xiàn)。通過鐵路工務信息管理系統(tǒng)的報表打印功能，可以方便地實現(xiàn)年終的年報表、月底的月報表以及日報等匯總打印工作。例如，通過線路設備傷損統(tǒng)計分析可以得到線路綜合質量狀態(tài)評價指標，利用相關分析可以讓工務人員查找病害原因，通過因子分析可以使工務人員找出影響行車安全的共性因子以利于問題的解決。

(3)統(tǒng)計學模型(4)模糊數(shù)學模型模糊數(shù)學可將模糊問題精確化、將定性問題定量化，而定量化是科學管理所需要的、是領導決策所需要的。定性問題在工務工作中廣泛存在，特別是工務部門領導的決策，有許多問題屬于定性問題，而在多個方案比較時，定性問題往往弄不清那個方案是最優(yōu)的，難以排出優(yōu)劣順序，不便于領導決策。模糊的術語在鐵路工務工作中廣泛使用，例如道床臟污程度、軌道質量狀態(tài)等，均可運用模糊數(shù)學將其定量化為一個決策指標。另外，諸如線路修理方案的優(yōu)選、線路施工方案的優(yōu)選、部門測評、人員考核等問題，均可應用模糊數(shù)學的方法來解決。(4)模糊數(shù)學模型(5)博弈論博弈論又稱為對策論，它是現(xiàn)代數(shù)學的一個新分支，也是運籌學的一個重要組成內容。工務段、車間、班組內部激勵制度的設計可以利用博弈論來描述，線路修理與運輸之間的矛盾，也可以用博弈論來解決。智豬博弈(5)博弈論(6)其它新理論、新模型現(xiàn)代社會科學技術在突飛猛進的發(fā)展當中，在鐵路工務的信息化工作中，除了上述理論模型外，還可以運用的新理論和新模型也在不斷涌現(xiàn)。①多個車間的組合，進行集群化施工，實現(xiàn)了1+l>2的結果，這種現(xiàn)象可以利用“協(xié)同論”來表征。不同專長、不同性格特點的人員之間合理組合，也可用“協(xié)同論”來解決。(6)其它新理論、新模型(6)其它新理論、新模型②在鐵路線路病害數(shù)據(jù)庫、檢測數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)倉庫集中了大量的信息后，可以對其進行深入的統(tǒng)計匯總，進行多方位的數(shù)據(jù)挖掘，提煉病害規(guī)律性等有價值的信息，用到了數(shù)據(jù)挖掘技術。③在鐵路工務信息化建設成功與否的問題上，可用“混沌理論”來描述。④在鐵路工務管理現(xiàn)代化過程中，傳統(tǒng)的管理模式被打破，使鐵路工務部門達到一種更加科學有序的新狀態(tài)，例如站段重組、檢養(yǎng)修分開等，這些現(xiàn)象可用“耗散結構論”來反映。(6)其它新理論、新模型2.追求“零”目標鐵路工務全體職工通過努力，改變傳統(tǒng)管理模式，以“零”為目標，向“零”進軍，最終實現(xiàn)目標為“零”的理想境界和極限狀態(tài)。鐵路工務信息化管理中，至少應該實現(xiàn)“三零”的管理目標。2.追求“零”目標(1)信息管理“零距離”線路檢養(yǎng)修的特點是人員、機具布局分散，工務各級部門分布于鐵路沿線。要將它們有機地聯(lián)系起來，實現(xiàn)信息的實時共享，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)錄入、查詢、報表打印，必須利用現(xiàn)代信息技術，如構建企業(yè)內部網(wǎng)(Intranet)，實現(xiàn)局、站段、車間、工區(qū)之間在信息傳遞方面的零距離管理。(1)信息管理“零距離”(2)施工管理“零事故”正線換鋪道岔、鋼軌等施工對行車干擾較大，站場改造、區(qū)間既有線路改造更是如此。鐵路工務與電務、水電、車務、各站段區(qū)所等單位協(xié)調配合較多，安全隱患多。(2)施工管理“零事故”(2)施工管理“零事故”穿越既有線下部的施工如頂進立交橋、頂進箱涵、排水涵箱和涵管等，雖然不需要封鎖線路，但施工會降低線路的穩(wěn)定性，從而影響行車安全?？缭郊扔芯€上部的建筑物施工如公路跨越鐵路、客運站舍跨線天橋等，可能須封鎖線路，從而影響運輸。接觸網(wǎng)支柱施工可能降低線路的穩(wěn)定性，既有線改造施工中腳手架有可能侵入鐵路建筑物接近限界等，都會影響行車安全。鐵路工務信息管理系統(tǒng)應實現(xiàn)施工單位與協(xié)調配合單位的密切溝通，還要實現(xiàn)確保施工安全的程序化管理，也可以沿線布設視頻監(jiān)控。只有在施工全過程中深入貫徹實施信息化管理，才能提高管理水平，實現(xiàn)施工管理“零事故”目標。(2)施工管理“零事故”(3)質量管理“零缺陷”質量是企業(yè)的生命，鐵路工務部門尤其如此。鐵路工務中的質量管理成為鐵路工務部門經(jīng)濟效益的重要因素，也是確保列車按規(guī)定速度安全、平穩(wěn)、不間斷運行的關鍵。如果沒有把好質量關，勢必給鐵路的運營管理帶來后患。因此，需要加強質量管理信息系統(tǒng)的推廣實施，對檢養(yǎng)修質量進行全過程(事先計劃、事中控制和事后評價)控制，從而實現(xiàn)質量管理“零缺陷”的目標。(3)質量管理“零缺陷”3.施工全過程管理施工全過程管理即事先計劃、事中控制和事后評價。鐵路工務信息化過程中，要有完善的計劃體系，并要有嚴格的控制和考核體系，以保證目標的實現(xiàn)。(1)事先計劃：主要通過計劃管理模塊來體現(xiàn)，計劃管理主要包括：成本計劃、人力資源需求計劃、設備需求計劃、材料需求計劃、采購計劃、施工進度計劃等。計劃是下一步控制和評價的基礎，要將計劃、控制、評價完全集成到整個施工過程。計劃一旦制定，將上下溝通，保存起來，作為將來事中控制、事后評價的主要依據(jù)。3.施工全過程管理3.施工全過程管理(2)事中控制：在實施計劃的過程中對施工方案實施預控、對目標成本實施嚴控、對施工過程實施監(jiān)控。通過加強鐵路局對站段、站段對車間、車間對班組的監(jiān)管，通過廣泛使用線路設備檢查檢測、成本控制、物資采購與管理、資產(chǎn)管理、大修施工進度控制等管理系統(tǒng)，加強過程化管理，以便有效地配置人、材、機等資源，實現(xiàn)計劃目標，避免浪費，提高效益。3.施工全過程管理3.施工全過程管理(3)事后評價：主要是指依據(jù)原先的計劃數(shù)據(jù)和實施過程中的實際數(shù)據(jù)，對檢養(yǎng)修進行綜合的、全面的考核與評價。評價的結果將直接與職工收入分配掛鉤。因此需要設置成本、進度、資源利用、安全、質量等方面的評價指標，通過實際值與計劃值的對比分析，從而實現(xiàn)對檢養(yǎng)修工作的評價。3.施工全過程管理4.PDCA持續(xù)改進PDCA循環(huán)法在安全管理中已經(jīng)述及其基本原理。PDCA循環(huán)法有另一層意思，即持續(xù)改進。信息系統(tǒng)的建立與應用是一個不斷完善和不斷更新的動態(tài)管理過程，信息系統(tǒng)需要持續(xù)改進。為滿足企業(yè)發(fā)展的需求，使信息系統(tǒng)持續(xù)發(fā)揮效用，在信息化建設及實施過程中需要運用PDCA持續(xù)改進管理思想。4.PDCA持續(xù)改進4.PDCA持續(xù)改進PDCA四個階段連接起來進行持續(xù)或循環(huán)運作，對本次循環(huán)中尚未解決的問題轉入下一次循環(huán)去解決，并為下一個PDCA循環(huán)制訂計劃提供依據(jù)。這樣不斷地循環(huán)往復每個步驟，使管理工作持續(xù)改進、不斷完善，使管理水平螺旋上升，由此達到鐵路工務的信息管理目標。PDCA不但應用于信息管理，還應將PDCA應用于檢養(yǎng)修管理、質量管理、安監(jiān)管理、施工進度管理等方面，以不斷提升管理水平。4.PDCA持續(xù)改進5.精益化管理精益化管理強調以“精確決策、精確計劃、精確控制、精確考核”為現(xiàn)代管理基礎，貫徹“管理以人為本，人以精益為本”的思想，以最小的投入求得最大的效益產(chǎn)出。精益化是現(xiàn)代管理的一種理念，一種文化，是更高、更嚴、更細、更實的管理極致。5.精益化管理5.精益化管理在鐵路工務部門，精細化管理是一種經(jīng)營戰(zhàn)略管理體系，即組織生產(chǎn)時，在外界各因素的限制條件下，通過加強管理，最大限度地避免浪費，加強人、材、機的合理管理，精心設計工作方案，達到無浪費、無事故，低成本、高效益。要做到精益化管理，沒有鐵路工務信息管理系統(tǒng)的支持是難以實現(xiàn)的。在指導思想上，要保證檢養(yǎng)修質量及行車安全、注重環(huán)境保護，在此前提下，通過人員、機械設備、材料等資源的有效配置，做到控制成本時心中有數(shù)、保證盈利；做到控制進度時實時對比，保證檢養(yǎng)修不延期，把握工務設備實際質量狀態(tài)，保證預防修的貫徹執(zhí)行；做到材料設備等物資管理時精準時、低庫存、不浪費，最終達到低成本、高效益的目標。5.精益化管理6.鐵路工務信息化管理與企業(yè)管理理念的有機結合當推廣實施鐵路工務信息系統(tǒng)時，必須要考慮將先進的管理思想和管理理念貫穿到信息管理系統(tǒng)中，只有這樣，信息系統(tǒng)的推廣實施方可成功。任何信息系統(tǒng)在施工企業(yè)的推廣實施都要不同程度地緊密結合管理，離開了管理的信息系統(tǒng)都是不實用的，推廣實施往往難以成功。在工務各級部門推廣實施鐵路工務信息管理系統(tǒng)，離開了鐵路局領導、工務段領導的管理思想和工務管理制度，鐵路工務管理信息系統(tǒng)將難以實用。6.鐵路工務信息化管理與企業(yè)管理理念的有機結合信息化管理技術信息化管理技術在鐵路工務信息化管理工作中，只有在占有大量信息的條件下，對各種方案進行比較、研究，并運用現(xiàn)代信息化管理技術進行信息處理，才能更好地作出正確決策。在鐵路工務信息化管理工作中，只有在占有大量信息的條件下，對各1.計算機信息網(wǎng)絡技術計算機信息網(wǎng)絡包括Intranet和Internet。目前鐵路部門均使用Intranet企業(yè)內部網(wǎng)。利用計算機信息網(wǎng)絡，工務部門可以快速、準確傳遞數(shù)據(jù)信息，從而提高工作效率。1.計算機信息網(wǎng)絡技術2.GIS技術物質世界中的任何地物都被牢牢地打上了時空的烙印。GIS是一個基于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的管理空間對象的信息系統(tǒng)，以地理空間數(shù)據(jù)為操作對象是地理信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的根本區(qū)別。GIS是解決空間問題的工具、方法和技術。地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內取得了驚人的發(fā)展，廣泛應用于資源調查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領域。2.GIS技術在鐵路工務部門，通過GIS可以將鐵路工務設備屬性、傷損情況、維修記錄、防洪備料等工務信息與鐵路電子地圖關聯(lián)起來，通過GIS直觀形象地將各種鐵路設施按空間位置的概念管理起來。對工務系統(tǒng)的線、橋、隧設備的空間數(shù)據(jù)進行管理和發(fā)布，包括管界圖查詢、線路設備綜合圖查詢、車站配線圖查詢、允許速度圖查詢、大橋略圖查詢及樞紐圖查詢等。例如通過查詢線路設備綜合圖可以看到該段線路的組成結構，軌枕類型以及與估算鋼軌劣化程度相關的參數(shù)，通過計算就可以估計出鋼軌的劣化程度，從而為維護提前做好準備，預防重大事故的發(fā)生。在鐵路工務部門，通過GIS可以將鐵路工務設備屬性、傷損情況、在重點地段，通過在管界圖基礎上疊加水害、沙害、堿害、雪害、高路堤等重點地段信息，建立重點地段分布圖。對于容易受到洪水危脅的地段，在防洪信息地圖上標注有車站名、里程、工務管界、主要線橋設備以及水庫、危險地點、防洪備用車、備用料、防洪搶險力量、主要河道名稱、主要水文站點等地理信息，可以在圖層上點擊查詢防洪基礎信息和統(tǒng)計信息及相關的圖片。路局的防洪預案預存在系統(tǒng)中，防洪預案包括地形、氣象、水文特征、鐵路概況、水害特性、鐵路防洪工作標準、重點防護對象、防洪調度方案、鐵路搶修實施方案、鐵路防洪保證措施等內容。一旦發(fā)生災情，可以及時調出并根據(jù)實際情況調整預案，提高響應速度。在重點地段，通過在管界圖基礎上疊加水害、沙害、堿害、雪害、高在鐵路大修施工中，施工現(xiàn)場的建筑物、倉庫、管線、道路、鐵路線路和測量控制點等具有明顯的地理特征。根據(jù)這些特征，運用GIS技術，可以開發(fā)出基于GIS的鐵路工程施工可視化管理系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)，可以迅速、方便而準確地了解到整個施工現(xiàn)場的各種信息，并可以對其進行實時更新，為用戶及時正確地作出決策提供有效的信息支持，為現(xiàn)場管理人員提高工作效率提供有力工具。在鐵路大修施工中，施工現(xiàn)場的建筑物、倉庫、管線、道路、鐵路線國外的GIS開發(fā)常用軟件有AutoCADMap3d、ArcGIS(包括ArcGIS，MapObjects，ArcIMS、ArcSDE等)、MapInfo、GeoMedia、MGE、SmallWorld。國內的GIS開發(fā)常用軟件有Supermap、MapGIS、GeoStar、TopMap、GeoBean、VRMap、MapEngine。其中，鐵道部運輸局和信息技術中心開發(fā)的PWMIS使用的是MapInfo。國外的GIS開發(fā)常用軟件有AutoCADMap3d、ArcG3.AutoCAD二次開發(fā)技術在大修施工后，工程資料歸入相關檔案。在工程資料的整理過程中，對于有規(guī)律的竣工圖(如線路平面圖)可利用AutoCAD二次開發(fā)技術來實現(xiàn)其快速繪制。3.AutoCAD二次開發(fā)技術工務信息化管理主要內容及功能要求工務信息化管理主要內容一、設備管理線橋設備是工務部門信息化管理的基本內容，也是進一步管理的基礎。具體來講應該包括以下幾個方面：(1)管界圖、線路設備綜合圖、車站配線圖、大橋略圖及樞紐圖等電子圖；(2)軌道、路基、橋涵、隧道、站場等設備的詳細資料，如鋼軌長度、軌型、出廠日期、鋪設日期、是否再用軌、鋪設起止里程等；(3)廢舊軌料的信息，如鋼軌、道岔、尖軌、夾板、螺栓、鐵墊板、防爬器、軌距桿、彈條、擋(扣)板、墊圈、道釘、尼龍座、膠墊、鋼筋混凝土枕、木枕、岔枕等的更換信息、是否收集到各站、是否堆碼整齊、是否如數(shù)點交等；一、設備管理一、設備管理(4)線橋設備的地圖顯示，如放大、縮小、漫游、全幅顯示、分圖層顯示、設定比例尺和導航圖等；距離測算(折線長度)等；(5)在電子地圖上對車站、線路、橋隧、電務、機務和車輛設備等業(yè)務數(shù)據(jù)進行編輯，按照鐵路規(guī)范進行編輯要素的符號設置，從而實現(xiàn)鐵路要素的數(shù)據(jù)更新；(6)地圖信息發(fā)布，照片、動畫、聲音和影像資料等多媒體信息均可與地圖相連接，并在圖上可激活顯示等；(7)機械設備與檢測檢查設備管理，如大型養(yǎng)路機械、小型養(yǎng)路機具、線路檢查儀器等；(8)物資材料管理。一、設備管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理檢測與監(jiān)測是線橋設備能科學地養(yǎng)護維修與管理的基礎。通過對檢測數(shù)據(jù)進行深層次分析，研究病害發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，為工務修理從事后修向預防修的發(fā)展提供基礎。在信息化管理中，應解決好以下幾個方面的問題。(1)檢查與監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)的管理與應用。例如軌檢車數(shù)據(jù)是通過軌檢車自帶的數(shù)據(jù)處理軟件獲得，但是分析中原始記錄沒有得到積累與應用，也就不能進行同一段線路設備的縱向歷史分析，當然就更談不上線路設備質量狀態(tài)的惡化趨勢分析。因此，信息化管理工作中應當解決好檢查與監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)的管理與應用。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理(2)各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間有很強的相關性，但是數(shù)據(jù)格式差別很大，無法在各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間形成互補，當然也就影響了數(shù)據(jù)分析的質量。因此，應當對各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一編碼，以實現(xiàn)各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的協(xié)同作用。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理(3)各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)量很大，要充分發(fā)揮各種數(shù)據(jù)的作用，就必須建立檢測數(shù)據(jù)綜合信息平臺，最大限度地實現(xiàn)檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)信息共享。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理(4)病害數(shù)據(jù)查詢和重復病害查詢，都可按不同時期、不同單位、不同線、不同機車號、不同車次、不同病害等級進行條件或組合條件查詢。對重復病害查詢，還可按不同重復次數(shù)進行條件或組合條件查詢。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理(5)數(shù)據(jù)上傳與下載功能。線橋設備檢查與監(jiān)測部門將檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)通過Intranet上傳到服務器，病害處理情況也可上傳(或上報)到服務器。對于病害和重復病害查詢結果，可按word、Excel、PDF文件格式導出，形成線路偏差報告，并存于本地電腦上。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理三、狀態(tài)評價與維修決策1.軌道質量狀態(tài)評價與維修決策軌道質量狀態(tài)是整個線橋設備的核心，應能實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內任意時段，任意區(qū)段檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，不僅包括局部超限數(shù)據(jù)，而且同時對軌道質量進行綜合分析，從多個方面定量評價軌道質量狀態(tài)。還可以通過歷史檢測數(shù)據(jù)的比較，查看軌道質量狀態(tài)的歷史發(fā)展情況，掌握變化趨勢和規(guī)律?？蓪Σ煌瑔挝煌瑫r期的病害數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并以直方圖或圓餅圖的形式生成統(tǒng)計分析圖表。也可對同單位不同時期的病害進行統(tǒng)計，并以坐標圖的形式生成統(tǒng)計分析圖表。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策2.路基質量狀態(tài)評價與維修決策路基質量狀態(tài)主要體現(xiàn)在基床部分，地基病害相對較少。齊齊哈爾鐵路運輸職工大學的黃淑森收集了大量哈局路基基床病害實例：凍害實例30個，翻漿冒泥實例15個，基床下沉和外擠實例23個。根據(jù)模糊推理，建立每個實例各影響因素初始節(jié)點和中間節(jié)點的隸屬度。按照關系因素圖的關系對數(shù)據(jù)庫進行存儲作業(yè)。基床病害具有一定的模糊性，如基床土質及密實程度的模糊性、路基基床狀態(tài)好壞的模糊性、研究目標的模糊性(影響路基基床病害的因素很多，有大量的模糊信息需考慮)。因此，路基質量狀態(tài)評價中要用到模糊數(shù)學模型。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策3.橋梁損傷評估與維修決策結構的損傷診斷與評估不僅需要深厚的理論基礎，而且需要豐富的專家經(jīng)驗。專家系統(tǒng)匯集了專家們的知識和經(jīng)驗，突破時域限制，使損傷診斷與評估逐漸走向智能化、自動化。目前來看，在橋梁損傷評價與維修對策中已有應用和開發(fā)專家系統(tǒng)的嘗試。專家系統(tǒng)一般都融合了模糊理論，以適應處理不確定性信息的能力。由于專家系統(tǒng)是基于符號的推理系統(tǒng)，具備解釋功能，但獲取知識困難，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡具備學習能力，但不具備解釋能力，將專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡結合起來建立結構損傷智能診斷系統(tǒng)顯現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策3.橋梁損傷評估與維修決策橋梁損傷評估包括三方面的內容：(1)工作參數(shù)的采集；(2)工作參數(shù)識別加工而得到橋梁工作狀態(tài)信息；(3)根據(jù)工作狀態(tài)信息給出橋梁健康狀況評估。由監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)工作參數(shù)的采集基本可以實現(xiàn)，然而對于橋梁真正的健康狀況分析，如損傷檢測分析、剩余壽命評估、維修決策方面的研究尚處于起步階段。這方面的突破相信有賴于試驗技術的發(fā)展、新的損傷指標的發(fā)現(xiàn)以及對橋梁結構特性的進一步認識。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策4.隧道質量狀態(tài)評估與維修決策隧道竣工交付運營后，為保持隧道的基本功能始終處于良好狀態(tài)，保證列車按規(guī)定的速度安全、平穩(wěn)、不間斷地通過，對隧道要進行定期檢查和觀測，掌握隧道的技術狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)病害，分析病害產(chǎn)生原因，評定病害的危害程度，以便及時采取與病害相適應的整治措施，延長隧道結構的使用壽命，這是現(xiàn)代化管理技術的要求，為此人們利用高智能技術開發(fā)了隧道病害(變異)診斷專家系統(tǒng)和隧道整治專家系統(tǒng)，用于隧道的維修管理中。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策4.隧道質量狀態(tài)評估與維修決策隧道變異是多種多樣的，引起變異的原因也是錯綜復雜的，所以從變異現(xiàn)象來推斷變異原因，需要很高的技術和很豐富的經(jīng)驗才能完成，而具有很強的專業(yè)知識的技術人員和專家是有限的。為此，匯集、提煉、發(fā)掘專家和專業(yè)技術人員的知識和經(jīng)驗，采用知識工程的技術手法，研制專家系統(tǒng)是極其有效的。專家系統(tǒng)一則能保存專家和專業(yè)技術人員的知識與經(jīng)驗，使之不會隨時間而消失；另外可以在缺乏專家或專業(yè)技術人員的情況下作出最佳的決策，提高維修養(yǎng)護的技術水平。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策4.隧道質量狀態(tài)評估與維修決策具體來講，應實現(xiàn)以下隧道質量狀態(tài)評價功能：(1)動態(tài)知識庫、病害數(shù)據(jù)庫及整治方法數(shù)據(jù)庫的構建與管理；(2)輸入變異現(xiàn)象、環(huán)境條件、氣象條件、結構形式等，即可推定變異原因；(3)提示詳細檢查項目，包括詳細檢查(測)變異的現(xiàn)象、變異發(fā)展、變異的原因以及選擇措施所需要的調查等；(4)根據(jù)全貌檢查(目視檢查、施工記錄等為主體的檢查)和個別檢查數(shù)據(jù)進行大致的分析，以判定結構物的健全度；(5)對隧道病害整治工作提出決策意見。三、狀態(tài)評價與維修決策四、生產(chǎn)管理生產(chǎn)管理是繼工務設備檢測之后的“計劃修理評價”整個生產(chǎn)閉環(huán)管理的作業(yè)過程。嚴格意義上講，檢測與檢測管理也屬于生產(chǎn)管理的范疇。通過生產(chǎn)管理要實現(xiàn)以下功能：(1)完善和細化設備技術管理資料，實現(xiàn)對設備的跟蹤(如對每根鋼軌的技術履歷的建立)；(2)設備病害發(fā)現(xiàn)、跟蹤、消號、質量評價的閉環(huán)質量控制；(3)加強檢測和修理方式(如焊修)、病害規(guī)律之間的聯(lián)系，為合理制定檢測計劃、檢測方案提供依據(jù)，從而更有效的指導現(xiàn)場修理，對路局決策提供強有力的支持；四、生產(chǎn)管理四、生產(chǎn)管理(4)結合設備狀態(tài)、運用情況以及天窗、材料、人員、使用機械、天氣等因素，進行輔助制定和調整設備檢修計劃，在保證檢修任務和質量的前提下，合理組織人員、機械、材料等資源，做到資源均衡、工作均衡；(5)動態(tài)顯示重點施工地段過程的進度和安全防護情況，對施工數(shù)據(jù)做統(tǒng)計報表和圖示，可以在電子地圖上對各工區(qū)作二次布署并決策新的施工任務，通過網(wǎng)絡通信技術，進行施工任務的下發(fā)；(6)通過計算機通信技術結合網(wǎng)絡資源對各車間班組執(zhí)行施工計劃上報，然后調度審批；計劃下發(fā)，對施工過程進行遠程監(jiān)控；施工結束驗收考核的各個環(huán)節(jié)，達到精細管理，責任到人，現(xiàn)場作業(yè)有序可控。四、生產(chǎn)管理五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮高速鐵路由于列車運行速度高、密度大，運送對象以旅客為主，一旦發(fā)生事故后果不可想象。因此，除了要求機車車輛、供電、線路以及通信信號設備高性能外，對各種可能發(fā)生的災害，如自然災害(強風、暴雨、大雪、地震)、突發(fā)事故(坍方落石、異物侵限)、列車及設備故障、突發(fā)的大規(guī)模群體事件等，都要實施全面監(jiān)測。世界各國已建成和正在建成的高速鐵路均將綜合安全保障體系的研究放在首位。如何針對可能發(fā)生的各類危及行車安全的災害，建立安全、可靠、實時、準確的鐵路安全防災監(jiān)控和信息傳輸體系，制定科學有效的預警機制和應急預案，在災害發(fā)生前或發(fā)生后及時控制運行列車減速或停車，使各種多發(fā)、隨機的鐵路災害造成的破壞力降低到最小程度或避免災害的發(fā)生，這對鐵路部門科學、合理地調度列車、指揮運行，確保高速鐵路運行安全有著重大的實踐意義。五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮1.功能需求對危及列車運行安全的自然災害(風、雨、洪水、地震等)、異物侵限、突發(fā)事故和事件等進行實時監(jiān)測；對各種監(jiān)測信息進行分析、處理、匯總，判定設備安全隱患、災害及故障的類型、性質和級別；實時顯示經(jīng)處理后的信息及災害預警、限速、停運、恢復運營等處理建議，為運營調度中心調整運行計劃，下達行車管制、搶險救援、維修等指令提供依據(jù)。五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮2.自然災害監(jiān)測內容強風監(jiān)測：監(jiān)測點設置在易發(fā)生強風或突發(fā)性大風地區(qū)的車站、高架線和橋梁上。雨量及洪水監(jiān)測：洪水災害不像地震、風災那樣具有突發(fā)性，而是按積少成多、循序漸進的規(guī)律因汛期雨水多而形成災害的。高速鐵路受雨及洪水破壞主要表現(xiàn)在路堤、橋梁以及路塹自然邊坡破壞三大方面。地震監(jiān)測：地震是屬于發(fā)生概率較小，但危害最大的一種特殊災害，高速鐵路沿線地震儀應設置在地震烈度大于等于VII度的線路區(qū)段，一般考慮設在牽引變電所內，以利于及時斷電響應。還應針對不同地理環(huán)境條件、不同的運營機制，設置相應的防火災、防雷擊、防冰雪等設施。五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮3.線橋設備監(jiān)測內容軌溫監(jiān)測：軌溫的升高使無縫線路鋼軌的縱向應力加大，超過一定標準時會導致脹軌跑道事故，對行車安全有極大的危害。鋼軌溫度傳感器設置地點應選擇在線路條件如路基、道床、曲線、坡度等不利的地點。在橋梁較多地段或曲線較多地段，可根據(jù)實際情況適當增設。路基災害監(jiān)測：主要監(jiān)測路基病害的發(fā)生、發(fā)展和發(fā)出預警信息，這部分屬于“漸進”災害。對于路基病害要結合發(fā)生災害處的地形、地質、環(huán)境和降雨量作出安全評估。五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮3.線橋設備監(jiān)測內容車站監(jiān)測：在大型車站設有相應的安全監(jiān)測系統(tǒng)，對周圍環(huán)境、設備狀態(tài)等具有自動監(jiān)測和報警功能。當發(fā)生重大災害和事件可能影響行車時(如事故、停電、火災等)將信息通過車站綜合信息系統(tǒng)傳至調度中心安全調度臺處理。橋梁、隧道監(jiān)測：高速鐵路為了提高行車速度，大量地使用了橋梁和隧道，所以必須設置橋梁、隧道監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)所收集的可能或直接影響行車安全的信息(如火災、非法侵限等)，應直接或通過綜合信息系統(tǒng)傳送至調度中心安全調度臺匯總處理。五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮3.線橋設備監(jiān)測內容物體入侵監(jiān)測：依據(jù)線路建筑標準，對于一些易發(fā)生土、石崩塌，落物難以預測且整治投資大、施工困難的地段，根據(jù)預測的塌方范圍及落物軌跡，設置崩塌、落物防護監(jiān)測網(wǎng)是必要的。按照要求高速鐵路為全封閉線路，但是如果防護網(wǎng)被破壞以后有物體進入也會造成事故，因此同樣需要進行監(jiān)測。五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮4.應急指揮當發(fā)生險情后，調度部門可以根據(jù)險情類型，如已有類似的搶險方案，可直接從數(shù)據(jù)庫中調出方案，通過網(wǎng)絡下發(fā)到搶險地點進行處理；如無類似的預案，可以直接在電子地圖上進行部署，部署完畢后，下發(fā)到搶險地；并將新的預案存入數(shù)據(jù)庫中，從而建立預案庫；通過GIS掌握鐵路沿線探傷作業(yè)、重點危害源及病害情況，尤其對集二線風沙雨雪、紅光帶等病害情況，能夠做到提前預防和警示作用；在進行搶險工作中，通過GIS技術，可以顯示到達搶險地點的最佳路線，調動人力和物力資源的最佳方案，從而快速、準確的對險情作出反映和處理。五、鐵路災害監(jiān)控及應急指揮工務信息化管理黃守剛石家莊鐵道大學交通運輸學院工務信息化管理黃守剛石家莊鐵道大學交通運輸學院目前，工務設備管理與線路維修管理的方式正逐步由靜態(tài)管理過渡到動態(tài)管理。只有實現(xiàn)信息化，才能使線路檢測檢查數(shù)據(jù)分析、線路狀態(tài)預測與評價、維修計劃制訂和費用估算等更加科學，也為管理人員科學地決策是否需要維修、何地維修、何時維修以及如何維修等提供強有力的輔助手段。因此，工務信息化管理是工務現(xiàn)代化管理的一個較高層次。目前來看，工務信息化管理已經(jīng)基本實現(xiàn)了設備管理、技術管理、財務管理、安全管理、生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。利用工務信息化管理，既可避免養(yǎng)護維修的盲目性，又可保證養(yǎng)護維修的及時性；既節(jié)省養(yǎng)護維修費用，又能確保行車安全；既提高了工作效率，又減少了浪費。因此，工務信息化管理具有極其重要的意義。目前，工務設備管理與線路維修管理的方式正逐步由靜態(tài)管理過渡到信息化管理核心思想信息化管理核心思想目前，許多鐵路工務部門都不同程度地引進信息技術，但在信息化建設的道路上充滿了坎坷，投入很大，許多軟件沒能很好地利用起來，信息化管理成功的不多。其原因是多方面的，但是有一點是客觀存在的事實：許多單位領導認為制約軟件硬件網(wǎng)絡推廣使用的是技術問題，而不是管理問題。事實上，不能將信息系統(tǒng)與管理思想、管理理念有機地結合起來，這才是失敗的主要原因。那么，究竟應在鐵路工務信息化管理工作中貫穿哪些管理思想呢？目前，許多鐵路工務部門都不同程度地引進信息技術，但在信息化建1.綜合應用各種理論模型鐵路工務部門推廣實施工務信息系統(tǒng)或決策系統(tǒng)的根本目標之一是要提高科學管理水平。既然是科學管理，那么，在強調管理工作的規(guī)范化和標準化的同時，還應強調信息技術的廣泛使用，強調管理理論性的提高，強調廣泛應用各種理論模型，概括起來包括以下幾個方面。1.綜合應用各種理論模型(1)運籌學模型運籌學有“運籌于帷幄之中，決勝于千里之外”之意，是管理科學的一部分，也有不少人把它當成狹義的管理科學。在鐵路工務信息管理系統(tǒng)中，運籌學是適用于系統(tǒng)內資源合理配置等諸多方面運行狀態(tài)最佳、運行效率最高、成本較低的管理方法和技術。(1)運籌學模型(1)運籌學模型運籌學的模型有規(guī)劃模型、預測模型、決策模型、模擬模型、搜索模型、庫存模型、排隊模型、路線模型、運輸模型及混合模型等。這些模型可以不同程度地應用到鐵路工務信息化管理系統(tǒng)中，以提高鐵路工務的科學管理水平。例如，鋼軌惡化狀態(tài)預測要用到預測模型，線路設備各組成部分之間相互作用關系分析要用到模擬模型，線路維修管理決策要用到?jīng)Q策模型，物資設備的備料要用到庫存模型，等等。(1)運籌學模型(2)經(jīng)濟學模型經(jīng)濟學模型同樣可以廣泛應用于鐵路工務信息化管理系統(tǒng)中。例如，可用成本控制理論來降低生產(chǎn)施工成本等。經(jīng)濟學中的資本預算、生產(chǎn)理論、投入產(chǎn)出、經(jīng)濟預測、回歸技術等理論和模型也可以不同程度地應用于鐵路工務信息化管理工作中。(2)經(jīng)濟學模型(3)統(tǒng)計學模型統(tǒng)計學的統(tǒng)計方法有多種，例如基本的統(tǒng)計方法有：①描述中心趨勢的統(tǒng)計量，如算術平均值、中值等；②描述離散程度的統(tǒng)計量，如極差、標準差、方差等；③偏度與峰度的統(tǒng)計等。④除了基本的統(tǒng)計方法外還有：回歸分析、方差分析、相關分析、因子分析、判別分析、參數(shù)估計、假設檢驗(包括參數(shù)檢驗、非參數(shù)檢驗及其它檢驗)、聚類分析、可靠性分析等。(3)統(tǒng)計學模型(3)統(tǒng)計學模型將統(tǒng)計學模型應用到鐵路工務信息化管理中，許多復雜的統(tǒng)計匯總就可以方便地實現(xiàn)。通過鐵路工務信息管理系統(tǒng)的報表打印功能，可以方便地實現(xiàn)年終的年報表、月底的月報表以及日報等匯總打印工作。例如，通過線路設備傷損統(tǒng)計分析可以得到線路綜合質量狀態(tài)評價指標，利用相關分析可以讓工務人員查找病害原因，通過因子分析可以使工務人員找出影響行車安全的共性因子以利于問題的解決。

(3)統(tǒng)計學模型(4)模糊數(shù)學模型模糊數(shù)學可將模糊問題精確化、將定性問題定量化，而定量化是科學管理所需要的、是領導決策所需要的。定性問題在工務工作中廣泛存在，特別是工務部門領導的決策，有許多問題屬于定性問題，而在多個方案比較時，定性問題往往弄不清那個方案是最優(yōu)的，難以排出優(yōu)劣順序，不便于領導決策。模糊的術語在鐵路工務工作中廣泛使用，例如道床臟污程度、軌道質量狀態(tài)等，均可運用模糊數(shù)學將其定量化為一個決策指標。另外，諸如線路修理方案的優(yōu)選、線路施工方案的優(yōu)選、部門測評、人員考核等問題，均可應用模糊數(shù)學的方法來解決。(4)模糊數(shù)學模型(5)博弈論博弈論又稱為對策論，它是現(xiàn)代數(shù)學的一個新分支，也是運籌學的一個重要組成內容。工務段、車間、班組內部激勵制度的設計可以利用博弈論來描述，線路修理與運輸之間的矛盾，也可以用博弈論來解決。智豬博弈(5)博弈論(6)其它新理論、新模型現(xiàn)代社會科學技術在突飛猛進的發(fā)展當中，在鐵路工務的信息化工作中，除了上述理論模型外，還可以運用的新理論和新模型也在不斷涌現(xiàn)。①多個車間的組合，進行集群化施工，實現(xiàn)了1+l>2的結果，這種現(xiàn)象可以利用“協(xié)同論”來表征。不同專長、不同性格特點的人員之間合理組合，也可用“協(xié)同論”來解決。(6)其它新理論、新模型(6)其它新理論、新模型②在鐵路線路病害數(shù)據(jù)庫、檢測數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)倉庫集中了大量的信息后，可以對其進行深入的統(tǒng)計匯總，進行多方位的數(shù)據(jù)挖掘，提煉病害規(guī)律性等有價值的信息，用到了數(shù)據(jù)挖掘技術。③在鐵路工務信息化建設成功與否的問題上，可用“混沌理論”來描述。④在鐵路工務管理現(xiàn)代化過程中，傳統(tǒng)的管理模式被打破，使鐵路工務部門達到一種更加科學有序的新狀態(tài)，例如站段重組、檢養(yǎng)修分開等，這些現(xiàn)象可用“耗散結構論”來反映。(6)其它新理論、新模型2.追求“零”目標鐵路工務全體職工通過努力，改變傳統(tǒng)管理模式，以“零”為目標，向“零”進軍，最終實現(xiàn)目標為“零”的理想境界和極限狀態(tài)。鐵路工務信息化管理中，至少應該實現(xiàn)“三零”的管理目標。2.追求“零”目標(1)信息管理“零距離”線路檢養(yǎng)修的特點是人員、機具布局分散，工務各級部門分布于鐵路沿線。要將它們有機地聯(lián)系起來，實現(xiàn)信息的實時共享，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)錄入、查詢、報表打印，必須利用現(xiàn)代信息技術，如構建企業(yè)內部網(wǎng)(Intranet)，實現(xiàn)局、站段、車間、工區(qū)之間在信息傳遞方面的零距離管理。(1)信息管理“零距離”(2)施工管理“零事故”正線換鋪道岔、鋼軌等施工對行車干擾較大，站場改造、區(qū)間既有線路改造更是如此。鐵路工務與電務、水電、車務、各站段區(qū)所等單位協(xié)調配合較多，安全隱患多。(2)施工管理“零事故”(2)施工管理“零事故”穿越既有線下部的施工如頂進立交橋、頂進箱涵、排水涵箱和涵管等，雖然不需要封鎖線路，但施工會降低線路的穩(wěn)定性，從而影響行車安全?？缭郊扔芯€上部的建筑物施工如公路跨越鐵路、客運站舍跨線天橋等，可能須封鎖線路，從而影響運輸。接觸網(wǎng)支柱施工可能降低線路的穩(wěn)定性，既有線改造施工中腳手架有可能侵入鐵路建筑物接近限界等，都會影響行車安全。鐵路工務信息管理系統(tǒng)應實現(xiàn)施工單位與協(xié)調配合單位的密切溝通，還要實現(xiàn)確保施工安全的程序化管理，也可以沿線布設視頻監(jiān)控。只有在施工全過程中深入貫徹實施信息化管理，才能提高管理水平，實現(xiàn)施工管理“零事故”目標。(2)施工管理“零事故”(3)質量管理“零缺陷”質量是企業(yè)的生命，鐵路工務部門尤其如此。鐵路工務中的質量管理成為鐵路工務部門經(jīng)濟效益的重要因素，也是確保列車按規(guī)定速度安全、平穩(wěn)、不間斷運行的關鍵。如果沒有把好質量關，勢必給鐵路的運營管理帶來后患。因此，需要加強質量管理信息系統(tǒng)的推廣實施，對檢養(yǎng)修質量進行全過程(事先計劃、事中控制和事后評價)控制，從而實現(xiàn)質量管理“零缺陷”的目標。(3)質量管理“零缺陷”3.施工全過程管理施工全過程管理即事先計劃、事中控制和事后評價。鐵路工務信息化過程中，要有完善的計劃體系，并要有嚴格的控制和考核體系，以保證目標的實現(xiàn)。(1)事先計劃：主要通過計劃管理模塊來體現(xiàn)，計劃管理主要包括：成本計劃、人力資源需求計劃、設備需求計劃、材料需求計劃、采購計劃、施工進度計劃等。計劃是下一步控制和評價的基礎，要將計劃、控制、評價完全集成到整個施工過程。計劃一旦制定，將上下溝通，保存起來，作為將來事中控制、事后評價的主要依據(jù)。3.施工全過程管理3.施工全過程管理(2)事中控制：在實施計劃的過程中對施工方案實施預控、對目標成本實施嚴控、對施工過程實施監(jiān)控。通過加強鐵路局對站段、站段對車間、車間對班組的監(jiān)管，通過廣泛使用線路設備檢查檢測、成本控制、物資采購與管理、資產(chǎn)管理、大修施工進度控制等管理系統(tǒng)，加強過程化管理，以便有效地配置人、材、機等資源，實現(xiàn)計劃目標，避免浪費，提高效益。3.施工全過程管理3.施工全過程管理(3)事后評價：主要是指依據(jù)原先的計劃數(shù)據(jù)和實施過程中的實際數(shù)據(jù)，對檢養(yǎng)修進行綜合的、全面的考核與評價。評價的結果將直接與職工收入分配掛鉤。因此需要設置成本、進度、資源利用、安全、質量等方面的評價指標，通過實際值與計劃值的對比分析，從而實現(xiàn)對檢養(yǎng)修工作的評價。3.施工全過程管理4.PDCA持續(xù)改進PDCA循環(huán)法在安全管理中已經(jīng)述及其基本原理。PDCA循環(huán)法有另一層意思，即持續(xù)改進。信息系統(tǒng)的建立與應用是一個不斷完善和不斷更新的動態(tài)管理過程，信息系統(tǒng)需要持續(xù)改進。為滿足企業(yè)發(fā)展的需求，使信息系統(tǒng)持續(xù)發(fā)揮效用，在信息化建設及實施過程中需要運用PDCA持續(xù)改進管理思想。4.PDCA持續(xù)改進4.PDCA持續(xù)改進PDCA四個階段連接起來進行持續(xù)或循環(huán)運作，對本次循環(huán)中尚未解決的問題轉入下一次循環(huán)去解決，并為下一個PDCA循環(huán)制訂計劃提供依據(jù)。這樣不斷地循環(huán)往復每個步驟，使管理工作持續(xù)改進、不斷完善，使管理水平螺旋上升，由此達到鐵路工務的信息管理目標。PDCA不但應用于信息管理，還應將PDCA應用于檢養(yǎng)修管理、質量管理、安監(jiān)管理、施工進度管理等方面，以不斷提升管理水平。4.PDCA持續(xù)改進5.精益化管理精益化管理強調以“精確決策、精確計劃、精確控制、精確考核”為現(xiàn)代管理基礎，貫徹“管理以人為本，人以精益為本”的思想，以最小的投入求得最大的效益產(chǎn)出。精益化是現(xiàn)代管理的一種理念，一種文化，是更高、更嚴、更細、更實的管理極致。5.精益化管理5.精益化管理在鐵路工務部門，精細化管理是一種經(jīng)營戰(zhàn)略管理體系，即組織生產(chǎn)時，在外界各因素的限制條件下，通過加強管理，最大限度地避免浪費，加強人、材、機的合理管理，精心設計工作方案，達到無浪費、無事故，低成本、高效益。要做到精益化管理，沒有鐵路工務信息管理系統(tǒng)的支持是難以實現(xiàn)的。在指導思想上，要保證檢養(yǎng)修質量及行車安全、注重環(huán)境保護，在此前提下，通過人員、機械設備、材料等資源的有效配置，做到控制成本時心中有數(shù)、保證盈利；做到控制進度時實時對比，保證檢養(yǎng)修不延期，把握工務設備實際質量狀態(tài)，保證預防修的貫徹執(zhí)行；做到材料設備等物資管理時精準時、低庫存、不浪費，最終達到低成本、高效益的目標。5.精益化管理6.鐵路工務信息化管理與企業(yè)管理理念的有機結合當推廣實施鐵路工務信息系統(tǒng)時，必須要考慮將先進的管理思想和管理理念貫穿到信息管理系統(tǒng)中，只有這樣，信息系統(tǒng)的推廣實施方可成功。任何信息系統(tǒng)在施工企業(yè)的推廣實施都要不同程度地緊密結合管理，離開了管理的信息系統(tǒng)都是不實用的，推廣實施往往難以成功。在工務各級部門推廣實施鐵路工務信息管理系統(tǒng)，離開了鐵路局領導、工務段領導的管理思想和工務管理制度，鐵路工務管理信息系統(tǒng)將難以實用。6.鐵路工務信息化管理與企業(yè)管理理念的有機結合信息化管理技術信息化管理技術在鐵路工務信息化管理工作中，只有在占有大量信息的條件下，對各種方案進行比較、研究，并運用現(xiàn)代信息化管理技術進行信息處理，才能更好地作出正確決策。在鐵路工務信息化管理工作中，只有在占有大量信息的條件下，對各1.計算機信息網(wǎng)絡技術計算機信息網(wǎng)絡包括Intranet和Internet。目前鐵路部門均使用Intranet企業(yè)內部網(wǎng)。利用計算機信息網(wǎng)絡，工務部門可以快速、準確傳遞數(shù)據(jù)信息，從而提高工作效率。1.計算機信息網(wǎng)絡技術2.GIS技術物質世界中的任何地物都被牢牢地打上了時空的烙印。GIS是一個基于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的管理空間對象的信息系統(tǒng)，以地理空間數(shù)據(jù)為操作對象是地理信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的根本區(qū)別。GIS是解決空間問題的工具、方法和技術。地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內取得了驚人的發(fā)展，廣泛應用于資源調查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領域。2.GIS技術在鐵路工務部門，通過GIS可以將鐵路工務設備屬性、傷損情況、維修記錄、防洪備料等工務信息與鐵路電子地圖關聯(lián)起來，通過GIS直觀形象地將各種鐵路設施按空間位置的概念管理起來。對工務系統(tǒng)的線、橋、隧設備的空間數(shù)據(jù)進行管理和發(fā)布，包括管界圖查詢、線路設備綜合圖查詢、車站配線圖查詢、允許速度圖查詢、大橋略圖查詢及樞紐圖查詢等。例如通過查詢線路設備綜合圖可以看到該段線路的組成結構，軌枕類型以及與估算鋼軌劣化程度相關的參數(shù)，通過計算就可以估計出鋼軌的劣化程度，從而為維護提前做好準備，預防重大事故的發(fā)生。在鐵路工務部門，通過GIS可以將鐵路工務設備屬性、傷損情況、在重點地段，通過在管界圖基礎上疊加水害、沙害、堿害、雪害、高路堤等重點地段信息，建立重點地段分布圖。對于容易受到洪水危脅的地段，在防洪信息地圖上標注有車站名、里程、工務管界、主要線橋設備以及水庫、危險地點、防洪備用車、備用料、防洪搶險力量、主要河道名稱、主要水文站點等地理信息，可以在圖層上點擊查詢防洪基礎信息和統(tǒng)計信息及相關的圖片。路局的防洪預案預存在系統(tǒng)中，防洪預案包括地形、氣象、水文特征、鐵路概況、水害特性、鐵路防洪工作標準、重點防護對象、防洪調度方案、鐵路搶修實施方案、鐵路防洪保證措施等內容。一旦發(fā)生災情，可以及時調出并根據(jù)實際情況調整預案，提高響應速度。在重點地段，通過在管界圖基礎上疊加水害、沙害、堿害、雪害、高在鐵路大修施工中，施工現(xiàn)場的建筑物、倉庫、管線、道路、鐵路線路和測量控制點等具有明顯的地理特征。根據(jù)這些特征，運用GIS技術，可以開發(fā)出基于GIS的鐵路工程施工可視化管理系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)，可以迅速、方便而準確地了解到整個施工現(xiàn)場的各種信息，并可以對其進行實時更新，為用戶及時正確地作出決策提供有效的信息支持，為現(xiàn)場管理人員提高工作效率提供有力工具。在鐵路大修施工中，施工現(xiàn)場的建筑物、倉庫、管線、道路、鐵路線國外的GIS開發(fā)常用軟件有AutoCADMap3d、ArcGIS(包括ArcGIS，MapObjects，ArcIMS、ArcSDE等)、MapInfo、GeoMedia、MGE、SmallWorld。國內的GIS開發(fā)常用軟件有Supermap、MapGIS、GeoStar、TopMap、GeoBean、VRMap、MapEngine。其中，鐵道部運輸局和信息技術中心開發(fā)的PWMIS使用的是MapInfo。國外的GIS開發(fā)常用軟件有AutoCADMap3d、ArcG3.AutoCAD二次開發(fā)技術在大修施工后，工程資料歸入相關檔案。在工程資料的整理過程中，對于有規(guī)律的竣工圖(如線路平面圖)可利用AutoCAD二次開發(fā)技術來實現(xiàn)其快速繪制。3.AutoCAD二次開發(fā)技術工務信息化管理主要內容及功能要求工務信息化管理主要內容一、設備管理線橋設備是工務部門信息化管理的基本內容，也是進一步管理的基礎。具體來講應該包括以下幾個方面：(1)管界圖、線路設備綜合圖、車站配線圖、大橋略圖及樞紐圖等電子圖；(2)軌道、路基、橋涵、隧道、站場等設備的詳細資料，如鋼軌長度、軌型、出廠日期、鋪設日期、是否再用軌、鋪設起止里程等；(3)廢舊軌料的信息，如鋼軌、道岔、尖軌、夾板、螺栓、鐵墊板、防爬器、軌距桿、彈條、擋(扣)板、墊圈、道釘、尼龍座、膠墊、鋼筋混凝土枕、木枕、岔枕等的更換信息、是否收集到各站、是否堆碼整齊、是否如數(shù)點交等；一、設備管理一、設備管理(4)線橋設備的地圖顯示，如放大、縮小、漫游、全幅顯示、分圖層顯示、設定比例尺和導航圖等；距離測算(折線長度)等；(5)在電子地圖上對車站、線路、橋隧、電務、機務和車輛設備等業(yè)務數(shù)據(jù)進行編輯，按照鐵路規(guī)范進行編輯要素的符號設置，從而實現(xiàn)鐵路要素的數(shù)據(jù)更新；(6)地圖信息發(fā)布，照片、動畫、聲音和影像資料等多媒體信息均可與地圖相連接，并在圖上可激活顯示等；(7)機械設備與檢測檢查設備管理，如大型養(yǎng)路機械、小型養(yǎng)路機具、線路檢查儀器等；(8)物資材料管理。一、設備管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理檢測與監(jiān)測是線橋設備能科學地養(yǎng)護維修與管理的基礎。通過對檢測數(shù)據(jù)進行深層次分析，研究病害發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，為工務修理從事后修向預防修的發(fā)展提供基礎。在信息化管理中，應解決好以下幾個方面的問題。(1)檢查與監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)的管理與應用。例如軌檢車數(shù)據(jù)是通過軌檢車自帶的數(shù)據(jù)處理軟件獲得，但是分析中原始記錄沒有得到積累與應用，也就不能進行同一段線路設備的縱向歷史分析，當然就更談不上線路設備質量狀態(tài)的惡化趨勢分析。因此，信息化管理工作中應當解決好檢查與監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)的管理與應用。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理(2)各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間有很強的相關性，但是數(shù)據(jù)格式差別很大，無法在各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間形成互補，當然也就影響了數(shù)據(jù)分析的質量。因此，應當對各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一編碼，以實現(xiàn)各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的協(xié)同作用。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理(3)各種檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)量很大，要充分發(fā)揮各種數(shù)據(jù)的作用，就必須建立檢測數(shù)據(jù)綜合信息平臺，最大限度地實現(xiàn)檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)信息共享。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理(4)病害數(shù)據(jù)查詢和重復病害查詢，都可按不同時期、不同單位、不同線、不同機車號、不同車次、不同病害等級進行條件或組合條件查詢。對重復病害查詢，還可按不同重復次數(shù)進行條件或組合條件查詢。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理(5)數(shù)據(jù)上傳與下載功能。線橋設備檢查與監(jiān)測部門將檢查與監(jiān)測數(shù)據(jù)通過Intranet上傳到服務器，病害處理情況也可上傳(或上報)到服務器。對于病害和重復病害查詢結果，可按word、Excel、PDF文件格式導出，形成線路偏差報告，并存于本地電腦上。二、檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理三、狀態(tài)評價與維修決策1.軌道質量狀態(tài)評價與維修決策軌道質量狀態(tài)是整個線橋設備的核心，應能實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內任意時段，任意區(qū)段檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，不僅包括局部超限數(shù)據(jù)，而且同時對軌道質量進行綜合分析，從多個方面定量評價軌道質量狀態(tài)。還可以通過歷史檢測數(shù)據(jù)的比較，查看軌道質量狀態(tài)的歷史發(fā)展情況，掌握變化趨勢和規(guī)律?？蓪Σ煌瑔挝煌瑫r期的病害數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并以直方圖或圓餅圖的形式生成統(tǒng)計分析圖表。也可對同單位不同時期的病害進行統(tǒng)計，并以坐標圖的形式生成統(tǒng)計分析圖表。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策2.路基質量狀態(tài)評價與維修決策路基質量狀態(tài)主要體現(xiàn)在基床部分，地基病害相對較少。齊齊哈爾鐵路運輸職工大學的黃淑森收集了大量哈局路基基床病害實例：凍害實例30個，翻漿冒泥實例15個，基床下沉和外擠實例23個。根據(jù)模糊推理，建立每個實例各影響因素初始節(jié)點和中間節(jié)點的隸屬度。按照關系因素圖的關系對數(shù)據(jù)庫進行存儲作業(yè)?；膊『哂幸欢ǖ哪：?，如基床土質及密實程度的模糊性、路基基床狀態(tài)好壞的模糊性、研究目標的模糊性(影響路基基床病害的因素很多，有大量的模糊信息需考慮)。因此，路基質量狀態(tài)評價中要用到模糊數(shù)學模型。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策3.橋梁損傷評估與維修決策結構的損傷診斷與評估不僅需要深厚的理論基礎，而且需要豐富的專家經(jīng)驗。專家系統(tǒng)匯集了專家們的知識和經(jīng)驗，突破時域限制，使損傷診斷與評估逐漸走向智能化、自動化。目前來看，在橋梁損傷評價與維修對策中已有應用和開發(fā)專家系統(tǒng)的嘗試。專家系統(tǒng)一般都融合了模糊理論，以適應處理不確定性信息的能力。由于專家系統(tǒng)是基于符號的推理系統(tǒng)，具備解釋功能，但獲取知識困難，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡具備學習能力，但不具備解釋能力，將專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡結合起來建立結構損傷智能診斷系統(tǒng)顯現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策3.橋梁損傷評估與維修決策橋梁損傷評估包括三方面的內容：(1)工作參數(shù)的采集；(2)工作參數(shù)識別加工而得到橋梁工作狀態(tài)信息；(3)根據(jù)工作狀態(tài)信息給出橋梁健康狀況評估。由監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)工作參數(shù)的采集基本可以實現(xiàn)，然而對于橋梁真正的健康狀況分析，如損傷檢測分析、剩余壽命評估、維修決策方面的研究尚處于起步階段。這方面的突破相信有賴于試驗技術的發(fā)展、新的損傷指標的發(fā)現(xiàn)以及對橋梁結構特性的進一步認識。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策4.隧道質量狀態(tài)評估與維修決策隧道竣工交付運營后，為保持隧道的基本功能始終處于良好狀態(tài)，保證列車按規(guī)定的速度安全、平穩(wěn)、不間斷地通過，對隧道要進行定期檢查和觀測，掌握隧道的技術狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)病害，分析病害產(chǎn)生原因，評定病害的危害程度，以便及時采取與病害相適應的整治措施，延長隧道結構的使用壽命，這是現(xiàn)代化管理技術的要求，為此人們利用高智能技術開發(fā)了隧道病害(變異)診斷專家系統(tǒng)和隧道整治專家系統(tǒng)，用于隧道的維修管理中。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策4.隧道質量狀態(tài)評估與維修決策隧道變異是多種多樣的，引起變異的原因也是錯綜復雜的，所以從變異現(xiàn)象來推斷變異原因，需要很高的技術和很豐富的經(jīng)驗才能完成，而具有很強的專業(yè)知識的技術人員和專家是有限的。為此，匯集、提煉、發(fā)掘專家和專業(yè)技術人員的知識和經(jīng)驗，采用知識工程的技術手法，研制專家系統(tǒng)是極其有效的。專家系統(tǒng)一則能保存專家和專業(yè)技術人員的知識與經(jīng)驗，使之不會隨時間而消失；另外可以在缺乏專家或專業(yè)技術人員的情況下作出最佳的決策，提高維修養(yǎng)護的技術水平。三、狀態(tài)評價與維修決策三、狀態(tài)評價與維修決策4.隧道質量狀態(tài)評估與維修決策具體來講，應實現(xiàn)以下隧道質量狀態(tài)評價功能：(1)動態(tài)知識庫、病害數(shù)據(jù)庫及整治方法數(shù)據(jù)庫的構建與管理；(2)輸入變異現(xiàn)象、環(huán)境條件、氣象條件、結構形式等，即可推定變異原因；(3)提示詳細檢查項目，包括詳細檢查(測)變異的現(xiàn)象、變異發(fā)展、變異的原因以及選擇措施所需要的調查等；(4)根據(jù)全貌檢查(目視檢查、施工記錄等為主體的檢查)和個別檢查數(shù)據(jù)進行大致的分析，以判定結構物的健全度；