2024年度上市公司数字化转型最佳实践丨中国铁建:智能勘察设计平台研发与应用
为进一步落实党中央、国务院关于发展新质生产力、打造数字经济新优势等决策部署,坚定实施数字化转型任务,推动数字经济发展,中国上市公司协会开展了上市公司数字化转型最佳实践案例征集活动,并从技术领先、场景创新、社会价值贡献、产业链建设四个维度遴选出了40个优秀、69个典型案例入选《上市公司数字化转型典型案例》,这些案例集中反映了上市公司在数字化转型过程中的实践、挑战与成功经验,为上市公司开展数字化转型提供参考和借鉴。
智能勘察设计平台研发与应用(优秀案例)
一、案例简述
铁路方案比选可依据用户需求,选择加载各类地理地质影像图、矢量图,及激光点云、倾斜模型、数字高程及导入桥梁、隧道、路基等BIM模型,对线路方案进行虚拟踏勘,确定线路宏观走向;可对线路经过区域进行不良地质冲突检测,统计沿线不良地质分布情况,优化局部方案。线路方案确定后,可采用自主研发的参数化建模技术,对站场、桥梁、隧道、路基多专业进行快速连联动建模;可读取、识别控制信息,智能调整桥梁孔跨及修改孔跨结构;可对桥路衔接、隧路衔接地段进行交互式防护设计;可对隧路、桥路切换建模,进行技术比选。
通过虚幻引擎+微服务架构,接入CAD线位,导入工程BIM模型集成,实现了二维线路与工程BIM模型同步展示;平台集成的地物实景模型、工程设计模型,通过地上、地下两种模式,直观反映铁路方案与沿线控制因素的关系,方便建设单位对线路方案进行高效比选与精准决策。
二、转型工作情况
(一)战略规划
集团公司坚持以勘察设计和施工总承包业务为核心,以推动数字技术与经营生产深度融合为主线,遵循股份公司“16336”数字化转型总体蓝图,将数字化技术融入集团公司工程施工和运营全过程,持续提高业务数字化、网络化和智能化水平,按照统一规划、统一架构、统一标准、统筹建设、协同推进、分步实施的发展原则,以“数智四院”为总体目标,构筑“1336”总体愿景,具体为:一个“数智四院”,“管理数智化、业务数智化、基础设施云化”三条发展路径,“场景数智化、产业数智化、生态数智化”三层发展架构,“基础设施集约化效益、管理数智化降本效益、业务数智化提质效益、对外服务规模化效益、智能运维市场化效益、产业链贯通生态效益”六种发展效益。着力建设数智化治理能力、数智化资产管理能力、数智化运维支撑能力。根据集团公司“十四五”发展规划目标和“十四五”数智化目标,2021-2025年数智化建设实施计划具体如下。
1.管理数智化:2021-2024年完成人力资源、综合办公、财务、经营、项目、科技创新管理系统建设;2021-2025年完成数据要素发展、知识要素赋能体系建设;2023-2025年完成管理驾驶舱、安全要素化管理体系建设。
2.业务数智化:2021-2024年完成地理地质信息系统、综合选线系统建设;2021-2025年完成协同设计系统、数字化生产与交付系统、“产业+数智”场景建设。
3.数字产业化:2023-2025年完成勘察设计数字化,工程建设、运维数字化解决方案推广及数字化科技创新服务建设。
4.基础设施:2021-2024年完成集团公司数据中心建设;2021-2025年完成网络安全优化升级建设。
(二)业务模式
智能勘察设计平台目前主要服务于高速铁路、城际铁路,2个案例的基本情况如下:
⒈长赣铁路西起长沙西站、东至赣县站,途径长沙、株洲、萍乡、吉安、赣州市,正线全长429.4km,长沙至萍乡段近期客流量预计1709万人/年,萍乡至赣州段近期客流量预计1269万人/年,总概算投资超过800亿元。
⒉穗莞深城际深圳段经宝安区、前海合作区、南山区、福田区,正线长35.7公里,设5座地下车站,预计日均客流量超过1.5万人次,总投资257.5亿元。
智能勘察设计平台目前主要应用于铁路预可研、可研阶段的方案比选、展示汇报,也可对初步设计局部方案进行工点级优化比选,待平台功能进一步迭代升级后,有望具备面向铁路、公路、城市轨道交通勘察、设计、施工、监理、运维全流程服务的能力;平台目前的推广应用可重点放在方案前期研究及复杂工点优化比选方面。
(三)技术架构
智能勘察设计平台以 “测绘-勘察-选线-设计-交付”的业务流程为主线,建立企业数据湖,通过数据标准互通、专业高效协同,实现“一键成图”目标,完成设计成果的数字化集成与交付,目前主要包含地理地质信息系统、综合选线系统。
地理地质系统采用Web版架构,由数据入库模块、基础应用模块和业务子系统构成;数据入库模块解决多源异构的海量地理地质数据格式转换、坐标转换难题,转换后的数据被综合选线系统通过服务接入,成为开展方案综合比选的基础;基础应用模块和业务子系统可快速导入BIM模型进行联动集成,提升设计成果展示效果。
综合选线系统采用桌面端架构,主要解决预可研、可研阶段方案决策、展示汇报问题,也可对定测阶段方案进行工点级比选研究。可读取、识别地理地质控制要素,对线路平纵断面进行精细化设计,对站场、桥梁、隧道、路基等主要工程进行参数化联动建模,并进行主要工程数量计算,实现多专业一张图“宏-微观”方案比选。
智能勘察设计平台构建的三维数字铁路模型资产沿承数字地球→数字城市→数字工程,物理世界数字化一脉相承的技术理念,突破BIM的工程空间约束的空间数据库资产,基于GIS强大的地理数据支持能力与空间分析能力,为智慧智能工程提供了实施载体。通过定制开发,能够方便地向网络端、移动终端、VR、AR/MR发布模型成果,构建全系投影动态数字沙盘等。具备面向勘察、设计、施工、监理、运维管理的全生命周期广泛拓展的应用价值。
三、转型成效
(一)企业价值:
智能勘察设计平台解决了多源异构海量地理地质数据的转换、归集与管理难题,打通了从勘察到设计的数据服务链路 ,提升了基础数据服务的质量与效率;多专业联动、本地参数化建模能力与多种格式BIM模型导入接口双引擎驱动,实现了预可研、可研阶段的快速三维选线设计,显著提升了方案比选效率与展示汇报效果。
智能勘察设计平台的研发与应用,推出了一系列广受建设单位好评的数智勘察设计产品,推动了铁四院创新驱动发展,提升了企业竞争力,为实现勘察设计“一键成图”,打造具有行业影响力的“产业+数智”品牌奠定了坚实的基础。
据不完全统计,智能勘察设计平台投入应用后,比传统勘察减少30%外业时间,节省60%专业协同耗时,专业接口差错漏碰率降低70%,方案决策耗时减少40%。
(二)社会价值:
智能勘察设计平台的研发与应用,探索了数据、知识、技术要素化的实现路径,使得集聚、共享、挖掘优势资源成为可能。智能勘察设计平台的一系列成功应用案例表明:数据已经成为新的生产要素,是推动产业发展质量变革、效率变革、动力变革的新动能;推动企业数据的在线化、标准化、结构化水平,可以进一步带动技术流、资金流、人才流、物质流等多种资源配置优化,有助于形成企业+行业的数字生态,将客户资源、供应商资源、投资资源、人才资源和其他社会资源进行融合汇聚,实现数字经济价值开发和共创共享。