广州地铁集团有限公司 广东中建普联科技股份有限公司
摘要：在国内城市轨道交通工程大规模建设背景下，城市轨道交通工程具有投资金额大、管控难、风险高，且受工程方案及外部条件影响大的特点，随着我国城市轨道交通工程大规模和高标准、严要求的建设需求，追求造价管理高效、科学、精准仍有巨大的思考与探索的空间。本项目基于大数据技术开展了轨道交通工程造价管理研究，首次搭建了轨道交通工程造价大数据分析应用平台，填补了国内外城市轨道交通工程造价领域数字化技术的空白，为城市轨道交通造价领域迈入智能化提供一套数字化转型的技术路线和成功案例。
关键词：轨道交通 工程造价 投资决策 大数据
一、前言
我国是轨道交通建设大国，全国已有45个城市开通了轨道交通线路，总投资规模达4万亿元[1]。十四五规划城市轨道交通线路有望新增5000公里，其中，广州地铁十四五新线投资预计高达4000亿元。
轨道交通工程投资的金额大、管控难、风险高，受工程方案及外部条件影响大。轨道交通工程造价管理普遍存在数据存储分散、格式混乱，人工检索文件效率低，跨部门协同耗时长，市场信息获取不及时，数据统计和分析对投资和造价管理支撑不足等问题。
住建部发布的工程造价改革工作方案[2]强调，鼓励企业“加快建立国有资金投资的工程造价数据库”，“发布人工、材料、项目等造价指标指数，利用大数据、人工智能等信息化技术为概预算编制提供依据”，“综合运用造价指标指数和市场价格信息，控制设计限额、建造标准、合同价格，确保工程投资效益得到有效发挥”。广东省作为工程造价改革试点区域，轨道交通行业又是典型的国有资金投资重点领域，广州地铁作为广州市政府全资大型国有企业，肩负着从广州一地走向粤港澳大湾区、国内主要城市乃至“一带一路”沿线重要节点的伟大使命，积极探索工程造价大数据数字化应用十分必要。
为此，广州地铁率先开展了城市轨道交通工程造价大数据平台的建设。
二、城市轨道交通工程造价大数据平台的建设情况
1、平台架构
为创新性解决轨道交通工程造价管理存在的问题，本项目基于大数据思维和技术，设计了五层架构体系指导平台的建设。
（1）资源层：为轨道交通工程造价的相关数字资源提供存储，提供配套的计算机资源配置；
（2）标准层：为解决工程造价管理的计算机自动化、智能化应用，将过去仅适用于业务需求的标准升级为业务和计算机双适用的标准，并形成轨道交通工程造价数据标准体系；
（3）技术层：围绕数据价值变现的目标，在数据采集、存储、清洗、标准化、分析、应用等环节攻克关键技术；
（4）建模层：引用大数据、人工智能等思维和技术，建立先进、科学、实用的数据分析模型；
（5）应用层：以决策层、管理层、业务操作层的需求为导向，创新性提出新的应用解决方案，将传统的应用升级为可视化、数字化的应用场景，极大提升应用体验。
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图：平台架构
2、主要功能
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图：城市轨道交通工程造价大数据平台
（1）平台首页及个人中心
为当前用户按所配置权限提供各项常用功能的快捷入口和工作台。
（2）线网造价成本总览
可视化展示全线网造价数据，从线路、阶段、专业等多个维度直观呈现轨道交通工程的造价水平。
（3）项目造价管理
用来管理广州地铁现有的造价数据、将来产生的新项目数据。形成以项目为中心的数据关系链，统计项目全过程中所产生的各项造价数据，包含估算、概算、控制价、合同价、结算价等，以有效地解决各系统的数据孤岛问题，对项目全过程造价进行控制与预警，合理地指导工程项目各阶段的造价管控，指导和预测未来项目的投资。
（4）项目指标分析
从工程经济专业的角度，对轨道交通工程各专业进行提炼形成技术要点，从而建立城市轨道交通工程技术经济指标分析的标准模型，对指标模型提供统一的自动化智能化的管理。建立覆盖轨道交通工程车站、区间等16个专业工程的技术经济指标分析体系，形成专业指标、常用指标[4]。通过指标实现对在建项目、新建项目多维度、多颗粒度的预警，对造价异常项目进行自动提醒。
（5）工料机及其常用材料综合价分析、供应商管理
将广州地铁的轨道交通工程相关的人工、材料、机械价格数据自动提取[3]，形成材价数据库，自动标准化，满足计算机自动分析的需要。通过建立各种材价测算方法形成材价指数指标，对广州地铁合作企业上报的人材机价格数据进行预警提示。实现对现有的造价数据按不同专业、不同时间自动汇总人工、材料、机械价格。通过提供权限给到广州地铁的合作企业，包括材料设备供应商，让其可以通过专门的登录界面，进行人工、机械、设备价格的填报，系统自动分析、对比、预警，并按规定的格式（如月、季、年）汇总成统计结果。对常用材料设备进行综合价测算，运用大数据分析和挖掘技术，设定数学模型，拟定权重系数，从而得出企业内部控制价。对所有涉及到的材料设备供应商进行统一的管理。
（6）投资决策
通过平台积累的造价基础数据、技术经济指标数据、工程特征等，运用相似度算法、机器学习等实现对一条线路的投资费用进行快速预测；通过将工程项目拆分为最小颗粒度，进而重新组合、构建，形成新的工程项目数据，最终通过对比、分析、预警等方式，实现新建项目造价水平的合理控制。
（7）造价文档管理、数据统计及资源整合模块
造价文档管理所有轨道交通工程造价相关的电子文档、资料，实现文档与造价数据的自动关联；数据统计模块将本平台涉及到的所有数据资源进行汇总；资源整合模块管理工程涉及的清单、定额等数据。
（8）移动化办公应用
通过移动办公门户、浏览器、APP等使用轨道交通工程造价大数据平台，查看、查询材价数据、造价数据、指标数据及可视化统计数据等。
3、数据安全
除了核心的工程造价数据存储在广州地铁集团统一的数据中心之外，由于系统需要与外部用户（施工企业、设计单位等）交互并实现在外部的系统访问及文件上传等功能，因此采用在DMZ区部署独立服务器[5]，通过防火墙进行安全隔离的方式保障核心数据安全。
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图：DMZ隔离区设计
三、结语
通过建设和应用轨道交通工程造价大数据平台，提升了广州地铁集团投资决策的时效、科学性和精准性，完成了企业高技能人才梯队的培养，积累了大数据关键技术，提升了企业核心竞争力；轨道交通工程造价大数据分析应用平台，顺应国家工程造价改革方案方向，填补了国内外城市轨道交通工程造价领域数字化技术的空白，为城市轨道交通造价领域迈入数字化、智能化提供了一套数字化转型的技术路线和成功案例。
【参考文献】
[1]蓝兰. 2020年全国轨道交通运营里程将超8000公里[J]. 交通建设与管理, 2016, 000(005):64-73.
[2]住房和城乡建设部.关于印发工程造价改革工作方案的通知.建办标[2020]38号.
[3]陈红仙, 张晓, 张涛,等. 一种结构化建设行业材料文件及材料数据识别管理方法:, CN104715359B[P]. 2017.
[4]丁建隆, 何霖, 张志良,等. 一种基于大数据算法的轨道交通工程造价指标自动计算方法:, CN110942354A[P]. 2020.
[5]刘进京. 详析网关管理机制[J]. 网络安全和信息化, 2019, No.42(10):95-100.
作者简介：谭文（1966-），女，湖北武汉人，教授级高级工程师，主要从地铁工程管理。
曹明华（1977-），男，安徽宣城人，高级工程师，主要从事工程造价及其技术条件影响关系研究。
张 涛（1981-），男，河南开封人，工程师，主要从事工程造价大数据平台规划及应用设计。