城市軌道交通信息化建設實施計劃方案及對策

1、-. z.LISTNUM LegalDefault系統(tǒng)建設指導方針將最大限度的利用計算機信息技術，充分考慮城市軌道交通線網業(yè)務發(fā)展趨勢，重視數(shù)據(jù)安全性和數(shù)據(jù)的可靠性，開發(fā)與實施并重，在開發(fā)與實施過程中充分與各應用部門進行全面的交流與合作。系統(tǒng)可實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自動化、規(guī)化、智能化管理，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，規(guī)監(jiān)測項目的技術檔案資料管理，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一歸檔和智能分析，使得技術狀態(tài)評定有了更充分的依據(jù)。系統(tǒng)建設過程應遵循以下原則：先進性：系統(tǒng)基于先進的硬件構架和軟件平臺，創(chuàng)造性地集成了當今計算機、網絡通信和嵌入式技術的最新進展，最大限度地保證了系統(tǒng)的整體先進性。 可靠性：系統(tǒng)硬件均選用成熟

2、、穩(wěn)定的產品，經歷過嚴格的測試，能滿足惡劣工作環(huán)境下長時間可靠運行的要求；在系統(tǒng)軟件設計中充分考慮信息安全、用戶接口管理等相關技術，進一步保證系統(tǒng)具有超強容錯性和長期穩(wěn)定性。開放性：系統(tǒng)基于開放式的系統(tǒng)結構和標準化的設計模式，系統(tǒng)的網絡協(xié)議、數(shù)據(jù)庫操作、產品的集成和開發(fā)工具都遵循業(yè)界主流標準，確保與現(xiàn)有系統(tǒng)的平滑過渡和無縫連接，充分體現(xiàn)系統(tǒng)全面的開放性。擴展性：系統(tǒng)硬件組合方式多樣，功能配置靈活，具有強大的組態(tài)功能；模塊化和層次化的軟件設計模式使得系統(tǒng)可方便地進行升級和外部擴展，不斷滿足用戶的個性化需求。 易用性：系統(tǒng)基于人性化的圖形操作界面，簡潔、友好、直觀，用戶易學易用。LISTNUM L

3、egalDefault整體業(yè)務需求用信息化手段來協(xié)助開展目前城市軌道已運營線網歷史常規(guī)健康監(jiān)測、地鐵保護專項監(jiān)測成果信息化系統(tǒng)建設工作，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化管理系統(tǒng)的開發(fā)來實現(xiàn)海量監(jiān)測數(shù)據(jù)收集、整理和分析的自動化，實現(xiàn)地鐵保護監(jiān)測工作的統(tǒng)一化、規(guī)化、自動化和科學化；通過信息資料共享，能夠及時掌握全市的地鐵運營狀況，具體擬包括以下幾項業(yè)務需求：（1）城市軌道已運營線網地鐵保護專項監(jiān)測資料的收集、整理與信息挖掘收集目前城市軌道已運營線網歷史常規(guī)健康監(jiān)測、地鐵保護專項監(jiān)測成果資料及技術文件，為數(shù)據(jù)整理及分析作資料準備。（2）建立及維護城市軌道運營線網地鐵保護專項監(jiān)測成果數(shù)字檔案根據(jù)整理的常規(guī)及專項監(jiān)測

4、資料，利用現(xiàn)有城市軌道已運營線網外部項目的監(jiān)測成果，對在控工點變形監(jiān)測成果（沉降、收斂變形等）進行建檔、存檔工作，初步建立城市軌道已運營線網地鐵保護專項監(jiān)測成果數(shù)字檔案，并于服務周期進行定期維護。（3）對重大影響類的外部項目安全評估，配合提供歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)等輸入條件，對地鐵影響判定為特、一級等對地鐵有重大影響的外部項目，配合提供地鐵既有結構的監(jiān)測資料，供評估單位分析外部項目施工對地鐵結構安全的風險及制定有效的保護方案。LISTNUM LegalDefault系統(tǒng)架構（1）城市軌道建設信息技術標準和規(guī)技術標準與規(guī)是信息平臺建設的保障，指為信息網絡互聯(lián)互通而制定的軟硬件接口協(xié)議、數(shù)據(jù)格式標準、系統(tǒng)建

5、設和運行規(guī)等，用于實現(xiàn)現(xiàn)場巡檢與監(jiān)控平臺之間的數(shù)據(jù)、圖像互聯(lián)互通、信息共享與應用協(xié)作。（2）網絡層網絡是信息平臺建設的神經，用以構建各級節(jié)點、監(jiān)控平臺、應用系統(tǒng)之間的有效連接、快速通信和信息共享通道。構建城市軌道信息系統(tǒng)管理平臺，為巡檢數(shù)據(jù)采集傳輸以及視頻監(jiān)控管理提供安全通暢的網絡系統(tǒng)支撐。（3）數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層是城市軌道信息系統(tǒng)建設最重要的組成部分，包括各類監(jiān)測數(shù)據(jù)、巡檢信息等信息資源建設。數(shù)據(jù)層關鍵是系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，它應當是一個集中分布式”的開放系統(tǒng)，主要包括各類項目基礎數(shù)據(jù)庫、視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息集成、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、存儲管理和信息共享的功能，支持各業(yè)務應用系統(tǒng)的運行。（4）應用支

6、撐層主要包括數(shù)據(jù)集成平臺和安全平臺，數(shù)據(jù)集成平臺實現(xiàn)異構信息的集成、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和發(fā)布，應用支撐層全面支持未來的異構信息系統(tǒng)快速集成和整合；安全平臺解決統(tǒng)一用戶管理、CA身份認證、信息加密傳輸?shù)劝踩珕栴}。安全平臺主要解決統(tǒng)一用戶管理、CA身份認證、信息加密傳輸?shù)劝踩珕栴}。同時安全平臺統(tǒng)一整個網絡的安全措施和安全管理手段，如病毒防治、入侵檢測、漏洞掃面等。（5）應用層應用層包括基于應用支撐層的綜合多個異構數(shù)據(jù)源的綜合應用系統(tǒng)和專業(yè)應用系統(tǒng)。（6）服務渠道層包括供部訪問的網業(yè)務門戶和供外部訪問的外部門戶，所有應用系統(tǒng)全部整合在一個架構中，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成平臺、安全平臺、各種專

7、業(yè)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)單點登錄、個性化配置、統(tǒng)一身份認證、協(xié)同辦公。LISTNUM LegalDefault 信息系統(tǒng)建設計算機綜合信息系統(tǒng)圍繞市地下鐵道線網建設、運營管理服務的各項整體業(yè)務需求進行多條相關線路的統(tǒng)籌考慮。遵循總體規(guī)劃、分步實施”為原則，在信息化建設統(tǒng)設規(guī)劃指導下，各項應用業(yè)務的核心信息化平臺應堅持統(tǒng)一平臺的建設原則。計算機綜合信息系統(tǒng)的中央核心設備和應用軟件上應以業(yè)務需求功能為單位，采用模塊化和可擴展性設計，分批分期分線逐步組織實施。系統(tǒng)主要建設容包括：（1）城市軌道已運營線網地鐵保護專項監(jiān)測成果的周期性分析，每月對城市軌道已運營線網的地鐵保護專項監(jiān)測成果進行整理、分析及匯總，每月上

8、報分析月報, 通過巡檢數(shù)據(jù)和設施狀態(tài)、參數(shù)等數(shù)據(jù)類報表可掌握、分析設施運行情況，缺陷分析。（2）定期反饋監(jiān)測單位基準網檢核的執(zhí)行情況，定期督促檢查各監(jiān)測單位是否進行基準網的檢核工作，并上報執(zhí)行情況。LISTNUM LegalDefault數(shù)據(jù)搜集、整理及錄入功能本系統(tǒng)具有開放性的、多方位的信息錄入平臺，提供界面交互、文件數(shù)據(jù)導入和PDA數(shù)據(jù)導入三種信息錄入方式，錄入容除了監(jiān)測數(shù)據(jù)外，還包含工程進度、工程概況、施工步驟、天氣狀況等外界條件，實現(xiàn)時間、工況、施工、天氣、監(jiān)測數(shù)據(jù)等多維數(shù)據(jù)的錄入和保存。（1）歷史變形監(jiān)測成果輸入、整理與存檔系統(tǒng)將做好對監(jiān)測資料進行匯集、審核、整理、編排工作，使之集中

9、化、系統(tǒng)化、規(guī)格化和圖表化，并刊印成冊，便于應用分析，方便對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析、決策和反饋。歷史數(shù)據(jù)搜集：搜集城市軌道各線路的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，另外，為了使存檔信息更加全面，本系統(tǒng)支持多維信息的輸入，實現(xiàn)隧道外工況、天氣、施工進度、監(jiān)測斷面、位移變形的一一對應，以有利于監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，詳細包含以下資料：隧道基礎信息數(shù)據(jù)庫：隧道部的結構形式、病害調查的監(jiān)測結果、典型病害照片等。監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫：城市軌道常規(guī)定期監(jiān)測點位置及項目、變形量及變形速率等歷史監(jiān)測信息；外部施工項目的地鐵保護專項監(jiān)測信息，包括隧道部地鐵保護監(jiān)測起止時間、使用儀器、監(jiān)測方法、監(jiān)測數(shù)據(jù)及圖形等資料隧道外施工項目基礎信息數(shù)據(jù)庫：隧道外部施

10、工項目的工程概況、施工進度安排、現(xiàn)場照片等信息歷史數(shù)據(jù)錄入與存檔：針對歷史變形監(jiān)測成果的建檔和存檔，由于數(shù)據(jù)量龐大，數(shù)據(jù)格式繁雜多樣、監(jiān)測容差異較大等問題，都會為建檔和存檔工作造成較大的困難，項目組擬建立的信息化管理系統(tǒng)可以很好的解決這一問題，系統(tǒng)應以計算機系統(tǒng)的快速輸入和處理優(yōu)勢依托，通過編制整理輸入、分類儲存的置程序及可視化操作界面完成此過程的自動化、提高工作效率，此過程主要包括以下步驟：組織專家進行分析討論確定對隧道結構安全影響因素的規(guī)律性分析有重要參考意義的參數(shù)。根據(jù)確定的參數(shù)確定建檔的類別，將系統(tǒng)的輸入端按各參數(shù)類別分為不同的板塊，每個板塊設定固定的輸入格式和輸出路徑。將城市軌道所有

11、的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進行格式的調整，各工點、各監(jiān)測單位保持統(tǒng)一系統(tǒng)將統(tǒng)一格式后的數(shù)據(jù)分各個模塊進行自動調用，系統(tǒng)自動進行分類存儲。(2)當前監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入、整理與存檔在系統(tǒng)建立以后，應為各個參與地鐵保護的監(jiān)測單位提供監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳端口，監(jiān)測單位按照既定頻率上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)和電子版報告、定期進行基準網校核，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時更新、實時反饋，通過將各個監(jiān)測單位也納入系統(tǒng)來實現(xiàn)城市軌道保護工作的統(tǒng)一化、規(guī)化、自動化和科學化的目標，本系統(tǒng)要求各監(jiān)測單位對使用儀器、監(jiān)測方法、監(jiān)測頻率、監(jiān)測精度等項目信息進行登記，監(jiān)測完成后要求監(jiān)測單位在12小時上傳監(jiān)測原始數(shù)據(jù)、24小時上傳監(jiān)測電子版報告（含變化曲線信息）。本系統(tǒng)將要求

12、各監(jiān)測單位上傳的文件格式必須是由儀器直接導出轉換得來并且人工無法修改的文件，系統(tǒng)以上傳此文件的頻率來判斷監(jiān)測頻率是否足夠，保證數(shù)據(jù)的客觀真實有效。在系統(tǒng)建設過程中將進行監(jiān)督管理，主要包括以下幾項工作：督促各監(jiān)測單位按時遞交自身變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，一旦有延遲，系統(tǒng)會自動發(fā)送短信到相關責任人。檢查原始記錄和巡查記錄準確性和完整性監(jiān)督使用設備是否在鑒定周期、監(jiān)測精度是否滿足要求。審查觀測量的過程曲線圖，并判斷趨勢，分析異常，如有異?；蛞牲c應及時確認。如影響地鐵安全運行，及時上報，分析觀測量的變化規(guī)律以及對地鐵的影響，提出意見對資料進行全面復核并附以說明。本系統(tǒng)計劃為各個工點的地鐵保護監(jiān)測單位提供數(shù)據(jù)上傳端

13、口，每個端口對應一個項目，一旦監(jiān)測單位未能及時上傳數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的主界面上將顯示此工點的延遲信息，同時、系統(tǒng)會自動發(fā)送短信到相關責任人的手機上，以保證數(shù)據(jù)的及時性。LISTNUM LegalDefault數(shù)據(jù)處理、分析功能本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能是為了對監(jiān)測單位上傳的原始數(shù)據(jù)進行再次計算、即對監(jiān)測單位的電子報告起一種校核作用，由有利于存儲形式的統(tǒng)一。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)經過處理后，可生成有助于分析的成果報表以及匯總表等幫助分析的材料，提供形象直觀的監(jiān)測成果，主要包括：各工點施工情況進度表最大值分布統(tǒng)計表、變化速率最大值統(tǒng)計表各工點各監(jiān)測項目累計變化量、本月變化量以及兩次同向變形最大值匯總表各工點本月變化量和累

14、計變化量最大值直方圖各工點兩次同向變形最大值直方圖典型測點的變化值時間曲線、沉降斷面曲線等變化趨勢圖結合工程實際情況提供其它分析圖表（如等沉降值線圖、測點的變化值隨施工進展（或受力變化）變化曲線等）。當發(fā)現(xiàn)有報警信息出現(xiàn)時，系統(tǒng)應自動發(fā)送短信到相關負責人，并在主界面上相應的地理位置顯示紅色，以示預警，警戒值分為預警值、報警值和控制值，不同的安全等級系統(tǒng)發(fā)出的警示短信也有所不同。LISTNUM LegalDefault數(shù)據(jù)信息管理、查詢和調用數(shù)據(jù)信息管理功能匯總監(jiān)測信息錄入之后，將以各種方式對數(shù)據(jù)進行分析處理：（1）通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的計算機自動化管理，實現(xiàn)當出現(xiàn)對地鐵影響判定為特、一級等對地鐵有重大

15、影響的外部項目時，能夠快速完整的配合提供地鐵既有結構的監(jiān)測資料，供評估單位分析外部項目施工對地鐵結構安全的風險及制定有效的保護方案。 （2）監(jiān)控并自動提醒監(jiān)測單位自行上傳基準網校核報告，定期督促檢查各監(jiān)測單位是否進行基準網的檢核工作。（3）為地鐵公司提供一個信息量豐富、可讀性強的監(jiān)管平臺，此平臺將城市軌道各條線路的監(jiān)測信息全部融合在城市軌道線路圖之中，各工點的安全狀況分別根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)情況自動更新為不同顏色，無論想知道那個工點的詳細信息，只需在地鐵線路圖上點擊相應位置即可。（4）本系統(tǒng)可以查詢和生成系統(tǒng)數(shù)據(jù)為報表格式，此功能將統(tǒng)一報告格式、規(guī)監(jiān)測手段、有利于監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比分析和整理。本系統(tǒng)可查詢

16、和詢問的容有：各工點施工情況進度表各工點各監(jiān)測項目累計變化量、本月變化量以及兩次同向變形最大值匯總表各工點本月變化量和累計變化量最大值直方圖各工點兩次同向變形最大值直方圖典型測點的變化值時間曲線、沉降斷面曲線等變化趨勢圖結合工程實際情況提供其它分析圖表（如等沉降值線圖、測點的變化值隨施工進展（或受力變化）變化曲線等）。各工點監(jiān)測單位基準點校核情況。LISTNUM LegalDefault巡檢計劃管理系統(tǒng)可根據(jù)管理部門地預先方案計劃，自動為巡檢員設置圍，詳細包括了巡檢路線、地點、時間、間隔、重要事項等容。也可對軌道交通線網分解到各人員的巡檢計劃，包括對人員，或對不同類型設施的不同周期和工作容?？?/p>

17、根據(jù)巡檢點的地理位置，巡檢人員的工作能力，進行巡檢路線的設置，并支持有序巡檢檢測和無序巡檢檢測兩種檢測方式。并可進行周期設置，規(guī)定巡檢人員的巡檢工作的周期，作為日后考核的依據(jù)。LISTNUM LegalDefault巡檢查詢統(tǒng)計對巡檢到位的查詢方式提供包括時間，軌道交通線網名稱，記錄類型（正常，漏巡等）等組合的方式，還可以查詢單個工作人員的巡視實施情況。統(tǒng)計分析：提供指定時間段，或路線,，選擇的巡視情況統(tǒng)計報表，通過百分比的形式準確反映巡視的相關情況，通過數(shù)值形式統(tǒng)計巡視量；統(tǒng)計單個工作人員的巡視實施情況。所有的報表可以提供打印和輸出（e*cel或數(shù)據(jù)庫格式），可方便的導入其他系統(tǒng)。LISTN

18、UM LegalDefault可視化信息監(jiān)管平臺本系統(tǒng)將提供直觀的監(jiān)控信息平臺，將城市軌道各條線路的監(jiān)測信息全部融合在城市軌道線路圖之中，各工點的安全狀況分別根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)情況自動更新為不同顏色。地保辦無論想知道那個工點的詳細信息，只需在地鐵線路圖上點擊相應位置即可查詢。地鐵各線路安全狀態(tài)示意圖（數(shù)據(jù)承載平臺）為了形象和科學的顯示各條地鐵線路的安全狀況，系統(tǒng)將警戒等級分為三級，根據(jù)不同的警戒等級采用不同的施工措施，并在地鐵線路圖中以不同的顏色區(qū)分顯示，具體見表3、表4。表3警戒等級劃分表等級警戒標準措施安全狀態(tài)U0.6U0三級警戒（關注）0.6U0U0.7U0需引起關注，對數(shù)據(jù)進行密切注視，分析

19、數(shù)據(jù)的下一步發(fā)展趨勢二級警戒（預警）0.7U0UU0口頭報告，召開會議，寫出書面報告和建議一級警戒（報警）UU0進行現(xiàn)場調查，召開現(xiàn)場會議，研究應急措施，采取應急措施注：U0報警值，U實測值。表4警戒等級劃分表等級顏色安全狀態(tài)綠色三級警戒（關注）黃色二級警戒（預警）橙色一級警戒（報警）紅色數(shù)據(jù)一旦進入預警區(qū)或者報警區(qū)后，就以顏色區(qū)域顯示，一目了然。歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)等輸入條件配合提供方案對重大影響類外部項目進行安全風險評估需要詳盡的外部施工項目、地鐵既有結構的基礎信息以及地鐵結構的歷史監(jiān)測資料。系統(tǒng)將地鐵常規(guī)及專項監(jiān)測資料、外部施工項目及地鐵隧道服役狀況信息進行有序的分類，統(tǒng)一每個外部施工項目錄入基

20、礎信息及監(jiān)測數(shù)據(jù)資料的容、格式，以建立全面的外面項目基礎信息及監(jiān)測成果的數(shù)字檔案，并提供便捷的搜索查詢及輸出格式功能，便于業(yè)主的管理及進行風險評估時的查詢和調用。LISTNUM LegalDefault報表統(tǒng)計以歷史積累的海量運營地鐵安全監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息為基礎，利用數(shù)據(jù)分析技術和知識挖掘技術的相關理論與方法，基于統(tǒng)計規(guī)律設定各項監(jiān)測指標的預警圍為今后的監(jiān)測預警提供依據(jù)，分析提取周邊施工對地鐵隧道影響的程度、模態(tài)、和規(guī)律等重要信息為今后的地鐵保護工作提供支撐，確定一套運營地鐵隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)的信息分析方法為今后的安全監(jiān)測工作提供指南，從而充分利用好海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，促進地鐵安全保護工作水平提升，實現(xiàn)以下

21、目標：（1）對歷史積累數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，獲取各項監(jiān)測指標的統(tǒng)計規(guī)律。（2）采用數(shù)據(jù)分析方法和知識挖掘方法，分析提取周邊施工的距離、深度和施工方法對地鐵隧道影響的程度、模態(tài)、和規(guī)律等重要信息；（3）提出一套地鐵安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析和知識挖掘方法，規(guī)今后的地鐵安全監(jiān)測工作的開展。系統(tǒng)擬將計算機數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分析技術、知識發(fā)現(xiàn)和挖掘技術應用于地鐵監(jiān)測海量數(shù)據(jù)的信息提取之中，從目前已積累的海量數(shù)據(jù)庫中提取規(guī)律和信息，獲得周邊施工對地鐵影響的規(guī)律和模態(tài)，并形成監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析、處理方法規(guī)指南，使監(jiān)測數(shù)據(jù)在地鐵結構安全保護中發(fā)揮更加重要的作用。具體研究容包括：（1）歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析：對地鐵公司歷史積累的海量安全監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深度歸類和整理，采用數(shù)據(jù)分析方法研究和總結數(shù)據(jù)在統(tǒng)計、信息熵、短期波動以及非穩(wěn)態(tài)等方面的特性，獲得各類監(jiān)測數(shù)據(jù)和各項檢測指標的關聯(lián)性、周期性、匹配模式。（2）周邊施工與監(jiān)測數(shù)據(jù)的關聯(lián)性分析：以挖掘周邊施工的方案、方法與地鐵監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)規(guī)則為目標，基于各類知識