深圳地铁城轨交通建设正在与新兴技术深度融合，全面提高数字化、智能化水平。
本期，我们分享深圳市地铁集团有限公司副总经理雷江松的署名文章《首创线网级工程数字化管理中心，深圳地铁引领城轨交通建设探索“智慧建造”》。
智慧地建造地铁，建造智慧的地铁。深圳地铁城轨交通建设正在与新兴技术深度融合，全面提高数字化、智能化水平。在与华为等高新技术企业通力合作后，深圳地铁最终确定，参考前沿的、面向全生命周期管理的智慧建造理念，引入城轨云智慧建造方案。
2020年3月，中国城市轨道交通协会颁布了《智慧城轨交通发展纲要》。同年4月，国家发展改革委重磅出台“新基建”政策，城轨交通位列其中。与此同时，智慧城市、大城市群建设正在全面推进，一系列举措标志着我国城轨交通建设，已经开启了与新兴信息技术深度融合的数字化新征程。
深圳市地铁集团有限公司(简称“深圳地铁”)率先响应新浪潮，充分利用云计算、大数据、人工智能等技术，打造了业内首个线网级工程数字化管理中心（CDMC），创新实现了700多个工地的集中管控，全面提升了城轨交通建设资源的集约化、信息化管理水平。
城轨交通建设面临新挑战
随着城轨交通的快速发展和城市群建设的逐步推进，我国城轨交通建设从传统单一线路向线网化、多元化（地铁、轻轨、有轨电车、市域铁路、BRT等综合交通枢纽）的复杂线网工程演进。这意味着在建工地数量急剧增加，从原有单一线路的60个工地扩展到线网工程的700个，月高峰参建各方人员逾10万，大大增加了城轨建设过程管理的复杂度。
为了提升城轨交通建设业务的管理水平，我国城轨交通建设从传统“劳动密集型”建造模式向“智慧工地”(面向施工现场的信息化)发展，少数企业开始探索国际前沿的智慧建造理念，即融合智慧设计、智慧施工（智慧工地）、智慧运维、智慧监管思维，实现更加高效的建设过程一体化管理。
多年来，深圳地铁积极部署OA办公系统和合同管理系统，按照深圳市下发的《智慧工地标准》，其亦建立了门禁系统或线网视频联网，还先后建设了安全管理平台、一体化工程项目管理平台等。但是，如上信息系统并未有效进行数据共享，视频系统还需依赖人工巡检，不仅存在漏检误报问题，大量手工操作也导致业务效率低下。
面对以上挑战，2019年底，深圳地铁突破阻力、深化改革，从企业战略规划与顶层设计出发，与华为等高新技术企业通力合作，通过签订战略框架协议、管理咨询规划等方式，积极探索数字化转型方案，最终确定参考前沿的面向全生命周期管理的智慧建造理念，引入城轨云智慧建造方案。
智慧城轨，一张图统筹城轨建设
智慧城轨项目按照以下三步进行部署：
第一步，以轨道交通全生命周期为主线，推行管理流程线上化，逐步取代纸质流程；
第二步，通过标准化、规范化流程以及物联网前端感知，实时监管建设过程中“人、机、料、法、环、测”等要素，加强安全、质量、进度、投资、计划等精细化管理水平，确保工程建设过程可控；
第三步，在积累大量数据的基础上，通过数字技术、大数据、云计算等，将数据资产转变为决策依据，实现城市轨道交通建设数字化、智能化管控，促进业务变革。
经过紧锣密鼓的实施，智慧建造1期——线网级工程数字化管理中心（CDMC）如期上线。它融合了各业务系统数据，可实现“轨道建设一张图”，全面监管700多个工地，以及轨道建设的投资、进度、参建单位、安全、质量、人员、设备、绿色施工等情况，还可以通过对时间、施工单位、线路、工区、工点等维度的数据纵深、横向对比，实现核心数据可视可管，为建设工程的辅助管理和决策支持提供了强有力支持。
针对琐碎的线下纸质流程——深圳地铁整合地铁行业最佳实践，构建了以“投资控、计划云、机电通、安质保、M-CIM地铁公共信息模型、D-EPM数字化项目管理中心、问题池”为核心的“新四控两管一协调”工程项目管理体系，全面推进轨道交通规划、设计、建设、验收、移交全生命周期信息化管理，推行无纸化业务，最大程度减少和规避深圳地铁工程建设项目中的信息共享难题。
在工程现场安全管控方面——深圳地铁利用信息技术把安全风险管理、隐患排查治理、盾构施工管理进行融合，以“分级管控、动态监测、风险隐患、双重预防”为目标，按照“关口前移、精准管理、源头治理、科学预防”的原则，构建风险、隐患双重预防机制体系，通过业主及各参建单位的共同参与，实施全过程、动态安全风险管理及隐患排查治理、全线网盾构施工实时监测，实现了工程建设安全风险、隐患、盾构施工管理的规范化、标准化及信息化。
在施工工艺标准化方面——深圳地铁通过对工程过程中的各类主要作业工法，编制了具备可行性和可操作性的作业大纲，用于规范参建各方的管理职能和具体管理要求，并通过信息化工具落实到实际的生产环节，进行标准化、可量化和信息化管理。
在机械设备管理上，深圳地铁通过前端监测设备、传感器、采集软件，对工程现场龙门吊、塔吊、配电箱、盾构机运行状态进行实时监测，如塔式起重机载重、力矩、风速、幅度、角度、起吊高度监测，盾构机掘进的土压力、主推力、扭矩、姿态检测，配电箱的电流、温度监测等，获取的数据实时传输到信息化平台进行汇总和处理，出现异常情况时发出预警信号，及时提醒管理人员采取措施，防范于未然。
在材料管理上，通过信息化平台对材料供应商选择、材料招标、材料申报、材料使用、材料检验、不合格材料退场等流程动态跟踪，对材料全生命周期严格监管，做到事前可防范、事中可跟踪、事后可追溯，避免因材料不合格导致的质量事故。
在环境监测方面，深圳地铁通过安装监测设备，监测工程现场颗粒物浓度、扬尘、噪音、温湿度、风力风向等情况，将数据实时传输到监管平台，对数据进行统计分析、提示预警，指导现场施工，并降低轨道工程建设对城市生活的影响，转变传统轨道交通建设粗放式管理形象。
如今，通过华为智慧建造的隐患识别方案，深圳地铁具备统一工地视频接入和智能分析能力，工地现场高清视频实时回传，AI自动智能识别安全隐患，代替部分人工巡检，提高了巡检效率，减少了安全事故的发生几率。
以深圳地铁为例，一支15人的巡视队伍，需要花上7天才能巡视完400多个在建工地，不仅耗时耗力，而且只能抽检。现在通过AI视频算法，能够自动识别出安全帽未戴、反光衣未穿、明火风险、吸烟行为、电子围栏、翻越行为等情况，安全隐患识别率提升约30%，日常巡检工作量减少约35%，问题及隐患识别的效率降到分钟级，极大提升了工作效率。
华为智慧建造的隐患识别方案：
一方面可提升施工作业安全和监管效率；
另一方面对劳务作业人员可形成威慑力，减少施工现场的瞒报、误报、漏报等行为，可有效对施工单位进行监管约束。
深圳地铁还建立了轨行区信息化调度指挥及综合管控系统，通过作业车、作业人员的合理排班调度，对列车临近、超速行为进行预警，减少轨行区85%的安全事故。从事件响应、接报到处置各环节全部打通，一旦有安全事件发生，可通过PC、大屏和手机多终端联动，显著提升了应急处理效率；此外，深圳地铁还引入VR眼镜，通过回传现场视频数据，方便指挥中心掌握现场情况，提高处置效率。
通过大数据、人工智能提升盾构施工安全质量管控水平，是轨道交通行业的未来发展方向，也是数字化实践的领先标志之一。深圳地铁把人工智能与盾构安全管理业务深度融合，自主研发了盾构法施工智慧大数据平台，创建了盾构机选型、地表沉降、施工掘进参数、故障诊断、姿态纠偏等与盾构安全相关的预测模型，可根据预测结果对后续工程可能发生事故提前预测并预警，并通过对盾构机环境监测和盾构机司机的技能支撑，有效保障施工人员的安全和隧道的质量。
项目还支持地铁建设数据和政府监管数据多维度统计与展示，对事件相关联数据进行联动调取和分析，以便在宏观层面对地铁建设提供辅助管理和决策支持，比如整体态势分析和预警事件分析，包括投资趋势、工程进程趋势、参建单位统计、安全告警统计等，以及各类排名统计。
通过多年探索和实施线网级工程数字化管理中心（CDMC）方案，深圳地铁改变了传统粗放式管理模式，率先实现了城轨交通建设业务的精细化、信息化管理，突破城轨建设数据共享的壁垒，推进了大数据在业务领域的深化应用，引领了城轨建设的智能创新应用实践。
深圳地铁也积极融入到“数字深圳”的城市治理体系和产业生态链中，进一步提升“建地铁就是建城市”、“建智慧地铁就是建智慧城市”的理念，助推深圳地铁成为“具有数字轨道交通行业领先地位的平台化公司”，为国家“新基建”建设贡献力量。
文章来源：《ICT新视界/智慧交通特辑》
