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基于AI冲突检测的滚动式自动发布及批点施工管理

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成果主要完成人

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项目概况

一、立项背景

以往,无锡地铁调度施工主要运用传统方式进行管理工作,使用传统方式编制施工计划和组织施工作业时,各施工要素之间不能形成安全联动关系,许多环节需要人为把关,存在安全隐患,同时需要耗费许多辅助的人力物力,资源的耗费也会随着地铁新线路的开通急剧增加。传统的施工调度以电话调度为主,调度人员无法同时处理多个施工申请,存在较长的排队等待时间,造成施工时间资源的浪费。

二、内涵和主要做法

传统的施工管理事前计划填报时各施工要素之间不能形成安全联动关系,许多环节需要人为把关,存在安全隐患,事中请销点以电话调度为主,调度人员无法同时处理多个施工申请,存在较长的排队等待时间,造成施工时间资源的浪费的情况,事后手工统计费时费力且不准确。基于AI冲突检测的滚动式自动发布及批点施工管理彻底解决了施工过程中的各类问题。

事前采用基于AI的冲突检测算法对施工计划池中的计划作业时间、作业区域、供电安排、防护区域(停电防护)、防护措施(封锁、动道岔)、是否动火等施工资源要素进行冲突检测,避免人为把控存在的安全隐患。事中采用滚动式的计划填报和自动发布模式取代了原来按周期编制的计划模式,确保同优先级的计划对资源的占用采用"先占先得"的原则,避免恶意占用施工资源的行为发生,同时计划在每天的固定时间自动发布,无需人工干预。请销点系统自动批复,可同时处理多个施工申请,减少排队时间,提高施工时间利用率。事后通过系统积累的大数据可以使分公司对施工数据的统计分析,提炼和展示绩效指标、汇集业务数据,对调度施工的科学管理也提供强有力的决策依据。

三、创新亮点和值得学习借鉴之处

本次创新成果主要有三个方面的创新,包括基于AI的冲突检测算法、施工计划滚动式自动发布、施工作业请销点自动批复。其原理和创新点总结如下:

(一)基于AI的冲突检测算法

为提高施工作业效率,无锡地铁施工计划冲突检测环节采用了基于AI的冲突检测算法首创技术对施工资源要素制定缜密的检测原则。除了一般施工管理系统中所必备的作业时间安全检测、作业区域的安全检测、接触网供电的安全检测外,无锡地铁运营施工管理系统中添加了若干符合自身需求的冲突检测原则,主要有:对系统中已发布的施工计划进行冲突检测,主要检测A0/A1/A2/A3及 B1/B2/B3类作业之间作业时间、作业区域、供电安排、防护区域(停电防护)、防护措施(封锁、动道岔)、是否动火作业的情况,存在冲突的作业会显示详细的冲突计划信息,冲突区域会以图形化方式展现。

(二)施工计划滚动式自动发布

施工计划滚动式自动发布是本次项目首创的计划申报模式。施工计划的自动发布要得以实现,主要靠以下四个方面进行支撑。首先,根据作业类别的不同配置对应计划填报的提前期,确保重点施工能优先占用线路资源。其次,本系统提供了功能强大的资源分配模块,管理人员可针对具体日期、区域限制其允许施工的作业时间范围。第三,各作业单位根据自身需求填报计划,同优先级的计划对资源的占用采用"先占先得"的原则,同时为了避免恶意占用施工资源的行为发生,管理上会严格考核擅自取消计划的行为,保证计划根据实际情况进行填报。最后,在每天的固定时间,计划将自动发布,无需人工干预。这种滚动式的发布模式取代了原来按周期编制的计划模式,让非重点施工有更灵活的申报空间,省去了计划审批、计划汇总、行车通告编制和会签、施工协调会等大量用来进行施工计划协调的业务环节,极大减轻了各单位人员在计划申报阶段的工作量。

(三)施工作业请销点自动批复

系统在施工控制中实现了施工作业请销点申请的自动批复,将调度人员从繁杂的施工作业内容校对和手续办理中解放出来,从而投入到更重要的工作中去。为实现施工作业请销点的自动批复,需要对系统的施工作业控制体系的所有状态进行全面监控。首先,本系统对线路状态进行详细定义。其次,这些线路状态通过对应的控制流程进行改变。系统在施工作业提交请点申请或销点申请时,自动判断线路状态是否满足,如满足则可自动进行批复。调度人员可通过施工一览图随时关注线路状态和施工状态,把控全线的施工情况。

四、实施应用前后效果(益)情况对比

从人工工时和物料耗材两个方面进行实施前后效益对比。实施前人工工时和物料耗材方面情况如下:

(一)人工工时方面

1、计划填报:人工计划填报,每条计划填报平均需要8小时完成,每年约需填报2.8万条计划。

2、计划审批:人工逐级审批方式,人工审批工时平均需12小时。

3、计划发布:审批通过后的计划,经过施工协调会后才能最终发布进行正式施工,施工协调会需每周一次,每次约20人参会,每次会议约3小时。

4、施工请销点:采用电话请销点的传统低效模式,请销点沟通完成平均需30分钟。

(二)物料耗材方面

各类纸质台账约16种。每年约台帐印刷费用33500元/年,办公用品约2800元/年。

实施后人工工时和物料耗材方面情况如下:

(一)人工工时方面

1、计划填报:计划系统中填报,每条计划填报平均需要2小时完成,每年约需填报2.8万条计划。年度节约工时16.8万小时,按每小时可产生5元的经济收益,折合经济效益年度节约840000元(折合计算方式后面相同),提高工作效率4倍。

2、计划审批:系统自动审批,无须人工介入,原先每天计划审批平均需12小时,年度计划约2.8万条,年度节约工时33.6万小时,折合经济效益年度节约1680000元。

3、计划发布:原来每周的施工计划协调会不需要再召开,按照施工计划协调会每次20人计算,每人每次节约人力成本、时间成本和交通费大约200元,年节省约192000元。

4、施工请销点:系统提供安全快捷的自动请销点,请销点平均用时约5分钟,效率提升6倍。年度计划约2.8万条,年度节约工时1.12万小时,折合经济效益年度节约56000元。

(二)物料耗材方面

与施工相关的纸质台帐减少15种,系统上线后几乎取消全部台账,无纸化率达到95%以上,每年约减少台帐印刷费用33500元/年,办公用品节约2800元/年。

五、可推广应用范围

该成果可推广至其他城市轨道交通行业,也可推广至交通行业相关的运营期间的运维施工管理。