[发明专利]一种高速铁路建设工程质量风险控制系统及方法

摘要

本发明提供一种高速铁路建设工程质量风险控制系统及控制方法，本发明通过制定质量风险控制表和质量风险信息时空分布专题图数据标准，构建高速铁路建设工程质量风险识别模型、高速铁路建设工程质量风险跟踪模型和高速铁路建设工程质量风险预警模型，实现了对高速铁路建设工程质量风险全过程的动态控制。

主权项

1.一种高速铁路建设工程质量风险控制系统，其特征在于，该控制系统包括：数据采集单元，采集高速铁路建设工程设计数据、施工数据和质量风险控制表数据；质量风险基础数据库管理单元，对质量风险基础数据进行初始化，并根据质量风险控制情况对质量风险基础数据进行调整；质量风险知识库管理单元，用于存放经过标准化处理的质量风险历史数据，为现有的质量风险控制模型提供数据支持；应用系统单元，用于对质量风险进行识别，展示，预警，处置，跟踪和处置考核评定；质量风险识别是基于设计数据、施工数据和质量风险知识库，运用因素分析法对质量风险事件和因素进行分析，初步识别质量风险源；对质量风险进行确认，形成高速铁路建设工程质量风险识别模型；辅助识别分析质量风险事件和因素，对其产生的可能性、危害性进行判别，对高速铁路建设工程质量风险等级进行评估；质量风险展示是通过建立空间布局模型和定位模型，利用风险源的时空数据属性，实现质量风险控制表内容的可视化表达，实现质量风险信息时空分布专题图的自动生成，所述质量风险信息时空分布专题图以线路走向图为基础，叠加遥感影像图、施工标段信息、工作结构分解信息，动态标记质量风险相关信息；质量风险展示的图像化展示中，风险源的坐标是采用铁路线路一维里程坐标进行表示的，而绘制时作为底图的基础地形图采用的是二维经纬度坐标系，图像自动生成的核心算法采用线路一维里程坐标与二维经纬度坐标的转换算法；该算法首先建立铁路线路中心线控制点二维经纬度坐标与一维里程坐标的对应关系，形成铁路线路中心线控制点的里程坐标与经纬度坐标对照数据库，简称线路控制点数据库；建库时，先采集设计图资料，进行矢量化，通过读取控制点图层信息，获取控制点数据库；对线路上任意一个点K，若已知其一维里程坐标为L，从线路控制点数据库中查出与点K左右相邻的控制点K1和K2，从控制点数据库中读出K1的里程为L1，经纬度坐标为(x1，y1)，K2的里程为L2，经纬度坐标为(x2，y2)，则点K的经纬度坐标计算公式如下：质量风险信息时空分布专题图不仅包括质量风险可能出现的时间和地点，还包括可能出现的质量风险详情、出现质量风险后的应对计划、质量风险动态监控情况的内容；质量风险预警是通过构建高速铁路建设工程质量风险预警模型，自动进行质量风险预警分析，并向用户发布质量风险预警信息；质量风险预警模型是通过建立某一质量风险关键指标(KPI)K_i的时间序列{K₀,K₁,K₂,K_n}，及K_i的时间变化率的时间序列{v₁,v₂,v_n}，再采用趋势外推法，建立n时刻的K_i和v_i的趋势模型，预测n+1时刻的状态指标和具体步骤如下：第1步：选取四种常用时间序列趋势预测模型，进行参数拟合，分别建立预测模型：1)m次多项式预测模型2)指数曲线预测模型3)对数曲线预测模型4)生长曲线预测模型第2步：计算每个模型的估计标准误差，选取估计标准误差最小的模型作为趋势模型；第3步：利用选定的趋势模型，预测n+1时刻的状态指标第4步：对判定质量风险等级进行质量风险预警；质量风险处置，本系统基于风险识别信息、风险工点施工计划、风险管理计划、施工进度计划和可供选择的风险应对措施，针对质量风险分析中找出的可能原因，根据质量风险等级，辅助制定质量风险处置计划；质量风险源被识别后，本系统辅助相关人员编制详细的质量风险处置计划，把质量风险责任和质量风险措施落到各层级、各专业、各工种、各岗位；各级质量风险责任单位需要将质量风险控制措施落实情况提交到本系统中，使管理人员能随时确定质量风险事件是否处于受控状态；当质量风险已经发生时，各级管理人员根据质量风险处置计划中的应急预案进行快速响应；本系统利用动态跟踪技术，根据应急预案中的处理流程对质量风险处置过程进行全面跟踪控制；质量风险跟踪是通过构建高速铁路建设工程质量风险跟踪模型，实现质量风险的动态跟踪；质量风险跟踪模型是建立某一质量风险关键指标KPIK_i的时间序列{K₀,K₁,K₂,K_n}，及K_i的时间变化率的时间序列{v₁,v₂,v_n}，分别计算两个时间序列的均值和均方差，其中：的大小反应质量风险的平均风险水平，δ₁的大小反映历史上质量风险的总体波动情况，的大小反应质量风险的平均变化速率，δ₂的大小反映历史上质量风险时间变化率的总体波动情况。