運營高鐵精測網復測與基礎變形監測咨詢 評估管理模式初探

黃雨微 譚社會 王 鵬 羅文彬 張獻州

(1.西南交通大學地球科學與環境工程學院，四川成都 610031；2.上海鐵路局工務處，上海 200071)

高速鐵路具有速度快、運量大、經濟性好、舒適度高等特點，對平順性、穩定性有極高的標準和要求。精密控制網的維護管理和基礎變形監測工作是高速鐵路建設成套技術的一個重要組成部分：①精測網是高速鐵路施工建設和運營維護測量的控制基準及線下構筑物結構變形監測的基礎。為維護線路測量基準的可靠性，制定了精測網復測的相關規范。《運營高速鐵路基礎變形監測管理辦法》(TG/GW276-2015)規定，精測網定期復測內容包括CPⅠ、線上CPⅡ、CPⅢ、線路水準基點控制網和線上加密水準點的測量，復測周期不宜超過3年，最長不宜超過5年。②基礎變形監測工作包括重點監測地段的斷面沉降監測與CPⅢ不定期復測，監測周期應根據實際情況合理確定，發現變形異常時應適當增加監測頻次。

目前，鐵路建設標準已趨于完善，但工程實際中仍存在一些問題。測量咨詢評估作為高速鐵路各項測量工作中的重要環節，在實施方案制定、工程施工指導、測量質量把控、數據分析評估、成果使用管理等方面發揮了重要作用。咨詢評估工作是一項科學嚴謹且十分復雜的工作，需要對龐大的測量體系與海量測量數據成果進行科學有序的管理，同時向測量單位提供技術支持。測量咨詢評估工作對高鐵的運營安全起到了有效的保障作用，但還沒有形成統一的管理制度和技術標準[1]，仍需逐步完善。

基于運營高鐵精測網復測與基礎變形監測咨詢評估實際工程經驗，總結部分典型問題：參與測量單位眾多，工作內容不同，線路工況、作業計劃與進度各異，項目統籌管理與進度總體把控難度大；運營干線繁忙，地質情況復雜，天窗時間短；數據分析難度大，現有技術標準不能滿足實際要求；線路情況復雜，復測與原測技術綱要難以保證一致；數據體量大、種類多、信息化管理程度低等。

咨詢評估單位需從以下兩點進行支持和管控。

①提供專業培訓和技術支持：從前期的測量實施方案、過程中的外業質量把控、后期的數據成果評估驗收等方面提供全周期的技術問題咨詢與解決方案。②建立科學、規范、有效的咨詢評估管理體系：咨詢評估團隊管理、測量與監測工作管理、原始測量數據管理。

1 主要工作內容及流程

運營期高速鐵路精測網復測與基礎變形監測咨詢評估工作流程如圖1所示。

圖1 咨詢評估工作流程

咨詢評估主要工作內容如下：

(1)編寫《咨詢評估實施細則》、《精測網復測與基礎變形監測作業指導書》，明確精測網復測和基礎變形監測的技術要求、數據處理方法和評估標準，以及各級控制點位布設要求、測量技術方案。

(2)審查測量單位編寫的測量實施方案，對測量單位采用的儀器、軟件、觀測數據資料、數據處理方法進行檢查與評估。

(3)對運營高鐵精測網復測與基礎變形監測數據及資料進行質量控制、檢查驗收(包括對測量單位的技術方案、觀測數據資料、數據處理方法、測量成果正確性與可靠性、測量成果資料完整性的審查與評估)。

(4)對測量過程中出現的問題進行技術咨詢與指導，提出建議和解決方案。

(5)對測量單位現場數據采集過程進行抽樣檢查，并提供相關技術咨詢評估。

(6)對測量單位提交的符合評估要求的運營高鐵精測網復測與基礎變形監測數據和成果進行獨立檢算、對比分析和入庫管理。

(7)編制并提交精測網復測、基礎變形監測咨詢評估報告。

2 管理制度與組織分工

2.1 管理制度

為保障評估工作的規范有序，咨詢評估中心需加強團隊內部的建設與管理，建立科學、嚴格的內部管理制度。工作要點如下：①由項目負責人組織制定《咨詢評估中心內部管理辦法》，作為咨詢評估各項工作管理的依據標準。②建立各類文件模板，規范各類文檔編寫格式，統一命名規則(郵件、會議紀要、評估報告等)。③根據職責分工，明確各人權責。項目負責人組織辦公室管理人員統一調度各項工作，技術負責人組織評估人員落實各項技術任務。④建立周會制度，每周進行一次內部工作交流會議，總結本周評估工作的進展情況，討論評估過程中發現的問題，安排下一階段工作任務，在項目運營過程中協調控制進度，及時發現并解決問題。⑤實行兩級檢查一級驗收制度，對咨詢評估成果進行過程檢查、最終檢查和內部驗收。

2.2 組織機構

咨詢評估工作對應的鐵路線路眾多、建成年代不同，工況、地質條件各異，工程量大小有別，項目的文件、信息和數據繁雜多樣。實際工程項目中易出現評估滯后導致數據積壓、測量與評估進度把控不足、數據及成果的管理混亂等情況。為解決上述問題，應根據工作性質將工作人員分為“技術部”與“辦公部”：由評估人員組成的“技術部”承擔技術文檔編寫、數據成果質量審核、測量數據咨詢評估等專業相關工作；由辦公室管理人員組成的“辦公部”負責各類數據與文件的存儲管理、進度的把控、項目的總體統籌與評估中心內部的運營維護。

咨詢評估中心由項目負責人、技術負責人、評估人員小組與辦公室管理人員小組構成。組織機構如圖2。

圖2 咨詢評估中心組織機構

2.3 評估人員職責

由一位評估工程師負責評估工作的整體統籌，為其他評估人員分配工作任務，組織測量實施方案的審核、測量數據的核算、評估報告的編寫以及其他相關文檔的編制。每條高鐵線路的基礎變形監測評估各由一名評估人員具體負責，其職責如下。

(1)參與對應高鐵線路的測量實施方案審核，提出修改建議。

(2)服從總負責人的任務分配，對測量單位提交的數據成果進行完整性審核，對于未通過審核的數據成果，向項目負責人及上級單位匯報，要求相關單位進行整改，同時在辦公室管理人員處進行備案。

(3)參與編寫《咨詢評估管理細則》、《作業指導書》、《評分細則》等相關文檔。

(4)對具備評估條件的成果進行核算，對于數據超限的情況，向項目負責人及上級單位匯報，要求相關單位進行整改或補測，同時在辦公室管理人員處進行備案。

(5)編寫評估意見，出具咨詢評估報告。對于重點地段的基礎變形監測成果，應在三天內出具評估報告，以保證其時效性。

(6)對所負責線路重點地段的變形監測情況進行統計，并匯總至辦公室管理人員處。

(7)對評估過程中遇到的問題，應初步擬出解決辦法，并匯總至辦公室管理人員處。

(8)加強與測量單位相關人員溝通，提供技術咨詢指導，遇到緊急問題及時進行協商，并針對每次溝通的內容做好工作記錄，同時在辦公室管理人員處進行備案。

(9)依據評估中心制定的評分細則，根據測量單位的具體情況進行評分，并將評分結果匯總至辦公室管理人員處。

(10)參加評估中心定期召開的咨詢評估會議。

2.4 辦公室管理人員職責

(1)參與編寫《咨詢評估管理細則》、《作業指導書》、《評分細則》等相關文檔。

(2)定期對所有原始數據進行匯總、備份存檔。

(3)為保證文檔的規范、統一，制定測量評估報告模板、與測量單位往來郵件模板等。

(4)組織咨詢評估周會，總結本周評估工作的進展情況，并討論評估過程中發現的問題，做好會議紀要并存檔，監督會議成果的執行和落實情況。

(5)從評估人員處匯總各測量實施方案修改建議、數據審核、計算情況、評估意見與評分結果等相關信息并整理存檔。

(6)根據評估工作分工，監督各評估人員的工作質量與完成情況。

(7)匯總、統計重點地段的測量與評估情況(包括重點地段起止里程、測量日期、測量期次、評估日期、評估結論等)。

(8)從評估人員處匯總各類問題。

(9)編寫咨詢評估月報、階段性評估報告，定期向上級單位提交。

(10)收集各評估人員出具的評估報告，更正格式，檢查問題，轉技術負責人與項目負責人審核、復核，無誤后定期、分批次向上級單位提交。

綜上，評估人員小組與辦公室管理小組分別承擔技術方面和整體統籌方面的工作，評估人員的各項工作及項目相關信息都應在辦公室管理人員處備案，以實現項目各類數據、信息、文件的統一管理。

3 咨詢評估工作要點

3.1 咨詢評估一般要求

在實際工程中，一個項目可能由多個測量單位或項目部共同承擔，同一施工單位又由多個測量小組同時作業，易出現同一個工程項目，甚至同一條高速鐵路的原始數據格式各異、工程信息不完整、成果資料整理混亂等情況。因此，在項目開展前期，應向測量單位提出統一的格式要求，規范各施工單位所提交的數據與相關資料的格式，減少數據混亂給評估過程帶來的不必要且低技術含量的冗雜工作。同時，可為業主對數據成果的統一管理提供便利。

3.2 制定評分細則

根據相關規范，建立一個評估評判的統一標準，即咨詢評估評分細則。各評估人員基于該細則對各測量單位的作業質量作出評價。細則中，針對測量項目制定了相應的評分項目大類及細類，并根據項目的重要性給出相應的分值。

以“GNSS測量成果質量評分項目”為例，其評分標準分為三大類。①數據質量：包括數學精度、觀測質量、資料分析與計算質量；②資料質量：包括資料完整性、整飾質量與報告質量；③過程控制：包括數據提交與問題相應情況。再對各類項目進行細分，如表1所示。

表1 GNSS測量成果質量評分項目

評分細則的制定有利于保障數據成果咨詢評估工作的規范性和有效性，為評估結論提供依據。

3.3 技術問題研究與信息共享

咨詢評估工作不僅僅是對測量單位提交的各類成果資料進行審核與評估，對技術問題的研究與數據成果的分析也是工作中的重要內容。評估人員應匯總不同高鐵線路的數據成果，針對存在的技術問題交流討論、交換意見，判斷現有規范在運營高鐵實際測量工作中的適用性。基于大量實測數據與工程經驗，提出技術問題解決方案，為高鐵變形情況的研判提供依據。

信息共享是咨詢評估工作中的一個關鍵要點，做好信息共享有助于優秀技術方案與先進工作方法的相互借鑒。提供共享的海量數據用于不同線路情況的比對與分析研究，可加強團隊內部問題的交互，避免重復工作造成的資源浪費等。可通過建立專用數據庫或基于團隊內部局域網的共享文件夾等方式實現數據信息的共享，同時應做好信息保密工作。

3.4 數據管理與平臺搭建

咨詢評估工作所涉及到的數據與文件數量龐大，種類繁多(包括各類測量數據的結構化數據與文檔、照片、視頻、郵件等非結構化數據)。可按照數據庫軟件指定的格式直接完成入庫，而非結構化數據因其數據結構不規則或不完整，不方便用數據庫二維邏輯表來表現，在項目中多采用文件夾管理。在數據庫中，應為集中存儲在本地的項目文檔資料建立文件路徑索引。

上述數據管理辦法雖實現了數據庫管理，但存在一些不足：測量單位所提交數據格式不規范給數據入庫造成困難；文件夾管理需要專人頻繁維護，人為的工作失誤給數據存儲與更新帶來隱患；工程項目中非結構化數據占比遠高于結構化數據，本地存儲的方式占用了大量存儲空間；非結構化數據中蘊藏大量有價值的信息，而通過單純的文件路徑索引管理實現關鍵信息的采集還存在很大困難。

為解決以上數據存儲、采集、查詢與信息化管理的問題，一個基于網頁與云存儲的鐵路運營維護測量管理信息平臺正在建設中，其數據系統結構設計如圖3所示。

圖3 數據系統結構設計

該平臺包括工程基礎管理、工程成果管理、工程設備管理、工程技術管理、工程進度管理、工程安全管理、工程質量管理、系統基礎信息、線路基礎信息、系統維護管理10個模塊，具有以下優勢與功能：①數據信息完整、規范、有序，可滿足各類用戶數據調用的需求。②平臺為不同用戶分配對應的賬號，用戶登陸賬號獲得相應權限，在信息共享的同時保證了數據的安全(如系統的管理人員有權限訪問“系統維護管理”，業主有權限訪問“工程進度管理”，測量單位人員有權限在對應功能模塊中完成線上的測量數據及工程信息的上傳)。③用戶須以標準格式上傳測量數據成果或其他數據信息才可以提交成功，從源頭實現了數據格式的規范與統一，為后期數據的使用提供便利。④工程基礎信息設備、技術管理等模塊的設置，實現了測量項目中的線路項目、重點地段、工況、作業情況、人員設備等繁瑣信息的有序管理與高效查詢。⑤多條件查詢方式有利于所需地段數據成果及基礎信息的獲取與使用，平臺上的自動制圖功能可實現數據可視化的直觀表達。⑥向業主提供了把控項目運行情況與工作進度的渠道，為業主后期工作的部署提供了依據。

4 結論

針對運營高速鐵路精測網復測評估的工作需求，從組織機構、成員單位職責、工作流程等方面，探討高速鐵路精密控制測量復測評估工作管理模式與運行機制，以明確各單位職責與工作程序，從制度上保證精密控制測量工作的規范性、高效性和科學性，從而實現高速鐵路的安全、平穩運行。

下一步，將繼續完善升級鐵路運營維護測量管理信息平臺，實現結構化、非結構化數據統一管理，減小數據存儲空間，提高數據采集、調用與查詢效率，加強數據可視化表達，保障工程進度。