¿Investigación sobre la informatización del control general del grupo de proyectos ferroviarios?

En los últimos años, la industria ferroviaria se ha desarrollado rápidamente, con docenas de nuevos proyectos ferroviarios aprobados o iniciados cada año. Los proyectos de construcción de ingeniería ferroviaria se caracterizan por su gran escala, múltiples especialidades, sistemas complejos, altos costos de capital y cronogramas de construcción ajustados. Los métodos de gestión tradicionales no pueden cumplir con los requisitos de la construcción ferroviaria moderna en términos de calidad, seguridad, costo, período de construcción, etc. Existe una necesidad urgente de introducir nuevos medios técnicos para mejorar el nivel de gestión de la construcción de proyectos ferroviarios. Con el advenimiento de la era de la información, las tecnologías de la información como Internet móvil, la computación en la nube, los big data y el Internet de las cosas se utilizan ampliamente en el campo de la construcción de ingeniería. La informatización en el campo de la construcción de ingeniería ferroviaria comenzó tarde, pero bajo el liderazgo de China Railway Corporation, las ventajas en la industria se han concentrado. Después de los últimos años de desarrollo, el nivel de informatización ha logrado grandes avances y se han logrado una serie de logros, como el establecimiento de la Railway BIM Alliance, la preparación del "Estándar de almacenamiento de modelos de información de ingeniería ferroviaria", "Ingeniería ferroviaria Estándar de clasificación y codificación de modelos de información", etc. 11 estándar BIM ferroviario, se desarrolló una plataforma de gestión de ingeniería ferroviaria basada en BIM.

1 Teoría y tecnología de gestión de proyectos de construcción ferroviaria

1.1 Big data

1.1.1 Concepto Big data es un conjunto de datos multidimensional con datos masivos y de alta velocidad y diversidad Las características de la naturaleza y la variabilidad proporcionan nuevas ideas y medios para que los humanos comprendan sistemas complejos, apoyando una gestión refinada y la construcción de ciudades inteligentes. A través de una encuesta de 179 grandes empresas, académicos como Rue Novelson descubrieron que las empresas que utilizan la "toma de decisiones basada en datos" pueden aumentar la productividad entre un 5 y un 6%. El procesamiento de big data incluye cuatro enlaces principales: generar big data, obtener big data, almacenar big data y analizar big data. Las principales tecnologías clave involucradas en cada enlace se muestran en la Tabla 1 [1]. 1.1.2 Basado en datos Basado en datos significa que todas las actividades de gestión (calidad, cronograma, costo, seguridad, protección ambiental) en proyectos de construcción de ingeniería se basan en datos reales y utilizan datos reales como punto de partida y fuerza impulsora. En comparación con la basada en procesos, la basada en datos tiene las dos características siguientes: (1) Cambios en los procesos y modelos. Solía ​​​​ser un modelo de diseño anterior a los datos, pero ahora es un modelo de diseño posterior a los datos, que adopta principalmente un enfoque integral basado en el negocio, las relaciones y los datos. Utilizando métodos como la minería de datos, se puede mejorar enormemente la inteligencia y la iniciativa de la gestión de proyectos ferroviarios. (2) Las fuentes de datos y los formularios son más extensos. Las estadísticas de la industria, los datos de operaciones empresariales y los datos del ciclo de vida de los proyectos son importantes fuentes de datos de apoyo para la toma de decisiones, y sus formas también son diversas [2]. 1.1.3 Tipos y características de big data de ingeniería ferroviaria Big data de ingeniería ferroviaria incluye principalmente datos como laboratorio, estación de mezcla, roca circundante de túnel, carga estática de puente, campo de vigas inteligente, fábrica de tableros inteligentes, registro electrónico, capacitación en exámenes, integridad del personal, etc. Los datos provienen de una amplia gama de fuentes, que cubren básicamente todos los proyectos en construcción en toda la carretera, cubren la recopilación de datos en diversas condiciones de trabajo y acumulan la base de datos necesaria para el análisis de big data. Sin embargo, estos datos masivos no se han utilizado de manera eficaz y completa. ¿Cuál es el valor de estos enormes datos durante la construcción de proyectos ferroviarios? Cómo extraer, gestionar, analizar y utilizar datos para, en última instancia, lograr la informatización basada en datos de la gestión de proyectos de ingeniería ferroviaria es un problema que debe resolverse con urgencia.

1.2 Control maestro de proyectos

El control de proyectos es un nuevo modelo organizativo desarrollado sobre la base de la teoría de gestión de proyectos y control empresarial. Utiliza tecnología de la información moderna para facilitar proyectos de construcción a gran escala. Brindar servicios de consultoría estratégica, macro y general a los principales tomadores de decisiones. La teoría del control maestro de proyectos se originó en Alemania a mediados del siglo XX y Peter Greiner hizo contribuciones destacadas al desarrollo de esta teoría. Fue el primero en proponer el modelo de control maestro de proyectos, que se aplicó con éxito a la reconstrucción y construcción de ferrocarriles nacionales después de la reunificación de Alemania, así como a proyectos a gran escala como el aeropuerto de Berlín, el aeropuerto de Múnich y el aeropuerto de Yakarta. Como nuevo modelo de gestión de proyectos, el control maestro de proyectos se ha aplicado en muchos proyectos nacionales y extranjeros y ha logrado resultados notables [3].

1.3 Gestión del Plan

Un plan se refiere a un grupo de proyectos interrelacionados que se gestionan de manera coordinada y unificada para obtener beneficios y control que no se pueden lograr mediante una gestión independiente. La planificación de proyectos requiere * compartir los recursos de la organización y requiere asignar recursos entre proyectos.

La gestión de proyectos se refiere a la gestión unificada y coordinada de un grupo de proyectos (planes) con el fin de lograr los objetivos e intereses estratégicos de la organización [4]. En comparación con la gestión de proyectos, la gestión de programas es el control y la coordinación de múltiples proyectos para lograr los objetivos estratégicos y los beneficios del programa. Partiendo del propósito de los grupos de proyectos, Gray cree que los grupos de proyectos son solo una agregación de proyectos con el propósito de una gestión coordinada o la integración de informes estratégicos. Ferns señaló que los equipos de proyecto gestionan los proyectos de manera coordinada y organizando la estructura y el proceso; de proyectos relacionados, pueden lograr mejores resultados que un solo proyecto. Mayores beneficios generales de la gestión de proyectos también vinculan la definición de proyectos con la definición de carteras de proyectos. Por ejemplo, Archer y Ghasemzadeh propusieron que la planificación alcanza importancia estratégica al coordinar la gestión de una cartera de planes y cambiar la organización. Thiry et al. definen “un plan como una colección intencionada de todas las acciones de cambio (incluidos los proyectos y las actividades operativas) para lograr beneficios estratégicos o tácticos”.

Aplicación del big data en la gestión de grupos de proyectos de construcción ferroviaria

2.1 Registro y contabilidad de datos

Existe una gran cantidad de registros de datos en la gestión, como el número de productos producidos y variedades, número de empleados, número de acciones, costo de las materias primas, etc. La contabilidad de datos en la gestión incluye: tasa de calificación, tasa de beneficio, tasa de costos, salarios, etc. Si la empresa es rentable y en qué medida lo es; si el funcionamiento del negocio es saludable, si los recursos son razonables y se utilizan de forma eficaz, etc. Además, datos como el margen de beneficio y el período de recuperación también se pueden utilizar para evaluar con precisión los pros y los contras del proyecto.

2.2 Previsión

La previsión es una evaluación de lo que puede suceder en el futuro y se divide en previsión cualitativa y previsión cuantitativa. La predicción cualitativa consiste en juzgar el futuro basándose en la experiencia pasada; la predicción cuantitativa son los datos del análisis de regresión en la teoría de la probabilidad y la estadística matemática, que desempeñan un papel importante. En el mundo actual orientado al mercado, las tecnologías clave en los principales enlaces globales han producido sistemas de información para la gestión de big data, sensores, medidores inteligentes y otras tecnologías para adquirir big data, tecnologías de búsqueda basadas en el conocimiento del dominio, tecnologías de procesamiento del lenguaje natural y otras tecnologías para almacenar big data. datos, como NoSQL, bases de datos distribuidas, etc., a medida que la informatización continúa profundizándose y el entorno del mercado continúa cambiando, la precisión de los pronósticos del mercado se valora cada vez más.

2.3 Optimización del trabajo de planificación y control

En la planificación y control de la gestión, muchas veces es necesario comparar y seleccionar actividades de gestión, lo que es la denominada “optimización”. La esencia de la planificación y el control es asignar e integrar diversos recursos para lograr ciertos objetivos, y la asignación de recursos implica inevitablemente la comparación y selección de planes y estrategias, es decir, la función de optimización de la gestión. En el proceso de optimización de la gestión se utilizan tres métodos matemáticos: investigación de operaciones, análisis marginal y probabilidad estadística. La complejidad y diversidad del entorno del mercado, la importancia de las ventajas competitivas y la tecnología informática han promovido el desarrollo de la industria de la información. La información desempeña un papel cada vez más importante en la supervivencia y el desarrollo sostenible de las empresas, por lo que la investigación de operaciones, los métodos de análisis marginal y los métodos de probabilidad estadística tienen un espacio de aplicación más amplio. Al mismo tiempo, con el desarrollo de la tecnología de simulación por computadora y la incorporación gradual de herramientas de análisis prácticas, se ha reducido el umbral de aplicación de la investigación de operaciones, el método de análisis marginal y el método de probabilidad estadística.

2.4 Evaluación

En el proceso de evaluación de trabajos y programas, puede implicar la evaluación de costos, beneficios, eficiencia del trabajo y satisfacción del usuario. Los métodos de evaluación se pueden dividir en dos aspectos: cuantitativo y cualitativo. La evaluación cuantitativa requiere métodos matemáticos, mientras que la evaluación cualitativa a menudo se basa en métodos matemáticos, como el análisis del valor cuantitativo de la utilidad.

3 Modelo de control maestro del grupo de proyectos de construcción ferroviaria basado en datos

En la actualidad, con el rápido desarrollo de la ingeniería ferroviaria, el número de proyectos está aumentando y la gestión es cada vez más difícil. . Por tanto, es necesario estudiar un nuevo modelo de gestión. Con base en el análisis anterior, para satisfacer las necesidades de gestión y control de los proyectos de ingeniería ferroviaria, se propone un modelo de control general basado en datos para grupos de proyectos de ingeniería ferroviaria (ver Figura 1).

4. Sistema de gestión de la construcción ferroviaria basado en el modelo de control maestro del grupo de proyectos

Con el apoyo del sistema de especificación estándar y el sistema de garantía de seguridad, la informatización de la construcción ferroviaria construirá una plataforma en la nube y una plataforma de servicios. Las aplicaciones de gestión de proyectos de construcción y las futuras aplicaciones escalables de gestión de supervisión y gestión de la construcción mejoran la planificación y el diseño de proyectos ferroviarios, la construcción de proyectos y las capacidades de intercambio de información, y establecen un sistema de gestión de la construcción ferroviaria basado en el modelo de control maestro del grupo de proyectos. Su estructura general se muestra en la Figura 2. Lógicamente, el sistema puede describirse como un sistema arquitectónico de siete capas, que consta de la capa de percepción, la capa de red, la capa de instalaciones (plataforma en la nube), la capa de datos, la capa de servicios, la capa de aplicaciones y la capa de acceso de abajo hacia arriba (ver Figura 3). El sistema de gestión de construcción ferroviaria V1.0 es una plataforma de gestión basada en datos que incluye tres sectores comerciales principales: gestión de construcción, gestión de proyectos y gestión de supervisión. Tiene cinco características principales: combinación de complementación, modelado eficiente y mano a mano. Integración, plataforma unificada y escenarios independientes. Mediante la implementación del sistema de gestión de la construcción ferroviaria, se puede lograr el objetivo de gestión de la construcción seis en uno de "calidad, seguridad, progreso, inversión, protección ambiental y materiales" de los proyectos ferroviarios, se puede lograr una gestión estandarizada y Las capacidades de planificación y diseño, gestión de proyectos e intercambio de información de la construcción de ingeniería se pueden mejorar de manera efectiva [5]. En el futuro, el sistema de gestión de la construcción ferroviaria se convertirá en el principal medio de información en el campo de la ingeniería ferroviaria y en una condición necesaria y un estándar unificado para el inicio del proyecto. Al formular medidas de gestión de la plataforma en el futuro, cada unidad debe aclarar los derechos y responsabilidades de la gestión de la información en forma de una lista para garantizar el funcionamiento estable de la plataforma.

5 Perspectivas

En la construcción de ingeniería ferroviaria, es necesario promover sólidamente la aplicación de la informatización, la gestión de proyectos y la teoría y tecnología de control maestro de proyectos, y lograr la gestión de proyectos de ingeniería ferroviaria. orientado y Un modelo de control total apoyado en la tecnología de la información. Incrementar la promoción y aplicación de la tecnología de la información en la construcción de ingeniería ferroviaria es un fuerte apoyo para la construcción de proyectos seguros y de alta calidad, y también es la dirección del desarrollo de los ferrocarriles digitales y los ferrocarriles inteligentes.

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