取消省界收费站工程项目管理系统研究与应用

袁从前, 谭 翀, 王静伟

(湖南省交通科学研究院有限公司， 湖南 长沙 410015)

0 引言

2019年5月，党中央、国务院就深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站作出了重大决策部署，此举是促进区域协调发展的重要举措，是推进交通强国建设的必然要求，是一项重大的民生工程。

以湖南省取消省界收费站项目为例，需在全省运营高速公路互通及出入口建设ETC门架系统，新建、升级收费站各级收费业务系统及各级计算机系统；对收费车道系统改造，新增高速公路CPC卡系统，完善、升级全省通信网络传输系统，加强网络和信息安全保障，以及完成省界收费站拆除、恢复路面、完善交安设施，完成系统联调联试、并网切换等。在如此短的时间内，如何合理配置资源、实时掌控建设进度、高效完成建设任务、合理把控建设质量和安全成为首要解决的问题[1-4]。

本文提出了采用信息化手段管控项目建设过程，结合移动终端和PC端系统平台，以云计算和大数据作为技术支撑，对施工现场基础信息上报(点位选择、施工过程管控、影像采集、材料出入库管控、安全巡查等)、任务接收、进度查阅等进行后台数据智能化处理及进度形象化展示和推送，实现了对建设进度的实时管控和建设资料的全过程实时管理。

1 系统需求研究

湖南取消省界收费站工程规模大、工期紧、施工点多面广、涉及多个参建或协助单位，具有参与人员众多且涉及多类型技术人员、设备材料种类繁多等特点。为确保工程建设各施工区能高效运转，通过提前模拟分析，在省会设立统一项目指挥部，地市州设立项目工区。项目所需人、财、物均由项目指挥部统一调配，施工组织、质量安全、后勤保障等工作由项目部统一安排。面对如此庞大的工作量且涉及多个单位和人员，以及工程进度、资源等需日更新上报，只有采用信息化的管理手段，才能实现各项进度上报、调度的及时性与资源配备合理性及各项目数据快速分析处理展示等，以确保过程数据的及时归总、工程影像资料及时上报和审核。

为实现湖南省取消省界收费站项目6个项目组平行统一开展项目建设，14个地市州工区同时施工管理，确保项目所需资源、施工组织、质量安全、后勤保障等得到合理统一调配安排，开发了项目管理系统。

项目管理系统的数据可为建设指挥部合理调配人、财、物提供重要依据，实现现场、安全、进度、质量、设备采购、库存、劳务等一体综合化管理。项目管理系统可解决取消高速公路省界收费站工程建设中信息化、移动互联网技术的应用需求。

2 总体设计

取消省界收费站工程项目管理系统主要包含施工数据信息采集层、施工数据传输层和系统应用层3个工作层，系统设计总结构如图1所示。

图1 系统设计总结构

施工数据信息采集层主要为智能移动终端(智能手机、智能安全帽等)，包括施工记录、基础验收、过程影像采集(主要为隐蔽工程、重大节点)、现场确认、劳务人员管理、作业点位基础信息、材料管理、安全巡查管理等，以智能移动终端为核心，实现对各施工点、各施工环节数据信息的数字化管控。同时现场施工人员可借助智能终端完成任务的接收与查询、施工安全风险等级的评估等，并以图形、数值等多种形式显示施工过程等重要信息，正确指导现场施工管理人员合理进行作业。

施工数据传输层主要包括WiFi数据组网、4G数据远程传输等，用于数据共享及监测数据有效远程传输等。

应用层主要包括应用服务、数据服务、动态预警服务及管控云服务平台(APP)访问等。以地图(GIS)为背景，采用图形和数值动态展示作业信息，管理人员可通过条件查询施工总体进度、片区进度、现场作业图像信息、施工基础信息、质量问题、安全情况、设备材料库存情况、现场作业班组和作业人员数量等，有效提升管理者对工程项目的统筹管理，实现进度、质量、安全的过程化、智能化控制管理。

3 系统组成

取消省界收费站工程项目管理系统主要分为系统管理应用端(应用服务端WEB及管理端APP)、系统现场应用端(应用服务端WEB及现场端APP)及后台数据分析中心3部分。系统现场应用端以项目现场管理人员及作业班组长的智能移动终端(智能手机APP、智能安全帽等)为主，主要完成各环节施工基础信息的采集、上报、接收指令等。系统管理应用端由系统云服务平台和管理端APP等组成，主要提供给项目部、施工单位、业主单位负责人等，通过后台数据处理，图形化展示各项施工进度、作业人员、安全风险等级、设备材料库存情况，使管理人员能快速了解项目整体情况，以进行统筹协调。管理服务器(数据服务器和应用服务器)主要实现施工数据信息存储及分析，系统设计组成结构如图2所示。

图2 系统设计组成结构

取消省界收费站工程项目管理系统是基于互联网技术搭建的综合化施工管控云服务平台，主要面向政府管理单位、建设单位、监理单位、施工单位、施工项目部、作业班组等。系统主要由数据存储分析中心和应用服务平台(多功能APP)组成，数据存储分析中心是取消省界收费站项目各施工基础静态信息、各施工作业动态数据信息汇总管理中心，是整个系统运作的核心。应用服务平台主要实现各环节数据统计展示、在线查询、施工历史数据查询、信息推送等。

取消省界收费站项目管理系统支持多平台部署、多终端(PC、APP)访问，可视化交互反映施工过程，管理者能及时有效地获取施工各环节信息，以确保施工进度、质量、安全等。该系统可用于类似工程项目建设信息化管理。

4 应用案例

取消省界收费站项目管理系统在实际运用中，全面采集并分析施工各环节数据，实现了几十万次施工影像资料采集，自动添加水印；达到了系统开发目的，能有效指导施工，具有良好的项目管理效益和经济社会效益。以下从平台展示、隐蔽工程施工、门架吊装、省界拆站等进行简要分析。

4.1 云平台及APP端应用

建立展示平台，实时更新展示各项目组、各施工片区的作业统计与进度更新情况和安全风险等级，直观化、平台化展示全省取消省界收费站施工过程。

4.2 影像资料采集

通过隐蔽工程及重大施工环节(门架基础施工、门架吊装、电缆沟开挖、省界站拆除、设备安装等)的影像采集，实现资料实时传输和缓存统一传输。上传隐蔽工程、重大施工环节影像资料及验收数据并自动评定结果。该功能对工程建设原始资料的保存具有重要意义，同时借助系统可随时查阅各点位、各施工环节的施工影像资料(见图3)。

a) 基础施工

b) 门架吊装

c) 省界站拆除图3 系统APP采集影像资料

5 结语

湖南省取消省界收费站项目管理系统主要实现了对项施工全过程及工程质量、进度、安全、劳务、设备等的信息化管理。可对大型工程项目建设实时产生的众多数据进行智能统计分析与展示，并实时更新各项数据，为项目的管理与决策提供重要一手数据。可有效指导项目建设，合理调配施工资源，同时借助信息管理平台实现了建设工序标准化、操作规范化、进度实时化、资源均衡化、过程透明化，满足了工程合理统筹安排、多片区平行施工、多节点控制进度、多方位保障安全需要，确保了取消省界收费站项目建设任务圆满完成。

该系统可为施工、监理、建设单位及质量监督机构、政府管理部门等各方提供更全面的取消省界收费站项目建设过程信息，同时实现资源的合理化配置，是重大工程项目建设管理的重要创举和未来工程施工信息化管理发展趋势，在工程建设中具有良好经济社会效益。

施工项目信息化管理平台的应用，提升了施工过程信息化管理及施工数据利用价值，有效地解决了大型工程项目建设资源配备及过程建设无法精确掌控的难题，在未来工程施工信息化管理中具有广阔的应用前景和实用价值。