新一代智能化軌道交通信號(hào)系統(tǒng)ITC的預(yù)研方向與管理

邱鵬 樊軍艷

摘 要：該文結(jié)合現(xiàn)有軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)狀況，考慮基于這些信號(hào)系統(tǒng)的列車(chē)運(yùn)行所遇到的危及行車(chē)安全的系統(tǒng)故障及其他危險(xiǎn)源，針對(duì)性地提出了進(jìn)一步改進(jìn)和完善現(xiàn)有信號(hào)系統(tǒng)功能的想法，及些可能應(yīng)用的科學(xué)理論和技術(shù)手段。該文描述了基于前述理念提出的新一代智能化列車(chē)控制系統(tǒng)ITC（Intelligent train control）的技術(shù)方向和預(yù)研管理，主要從人工智能、障礙物探測(cè)、災(zāi)害應(yīng)對(duì)處理、資產(chǎn)管理等技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行舉例說(shuō)明，最后描述了該信號(hào)系統(tǒng)預(yù)先研究的科學(xué)管理理念與模式。

關(guān)鍵詞：軌道交通 新一代信號(hào)系統(tǒng) 智能化 ITC 預(yù)研 方向與管理

中圖分類(lèi)號(hào)：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（b）-0181-03

軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展主要經(jīng)歷了模擬軌道電路系統(tǒng)、數(shù)字軌道電路系統(tǒng)、基于通信的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)CBTC（Comm

unication Based Train Control）三個(gè)重要階段，現(xiàn)階段 CBTC系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC（Automatic train control）有望升級(jí)至列車(chē)智能控制系統(tǒng)ITC（Intelligent train control），且將成為新一代軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)的主要研究方向。

對(duì)于新一代軌道交通信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)需要啟動(dòng)預(yù)先研究，首先應(yīng)明確其研究方向，即智能化；其次是基于運(yùn)營(yíng)需求，明確哪些方面需要進(jìn)行智能化，以期解決實(shí)際運(yùn)營(yíng)中的問(wèn)題；最后應(yīng)是討論如何進(jìn)行智能化，應(yīng)以怎樣的方式方法去組織預(yù)先研究與設(shè)計(jì)活動(dòng)，以達(dá)到設(shè)計(jì)最大限度滿(mǎn)足需求的目的。

1 ITC系統(tǒng)預(yù)研方向主要技術(shù)的設(shè)定及其用例

1.1 人工智能技術(shù)

基于對(duì)自己所處專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的透徹了解，人類(lèi)技術(shù)專(zhuān)家表現(xiàn)出了很高的推理水平。以信號(hào)系統(tǒng)基本概念與規(guī)則為前提依據(jù)，設(shè)想應(yīng)用人工智能中的知識(shí)密集型方法建立智能算法來(lái)求解一些軌道交通信號(hào)系統(tǒng)問(wèn)題。該算法的優(yōu)點(diǎn)包括：其一，從人類(lèi)專(zhuān)家那里獲取的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)能夠被高度直接使用，這在軌道交通信號(hào)系統(tǒng)這種高度依賴(lài)規(guī)則來(lái)管理安全苛求及復(fù)雜性信息的自動(dòng)控制領(lǐng)域非常重要；其二，預(yù)使用的規(guī)則可以被映射為狀態(tài)空間搜索；其三，具有良好的解釋機(jī)制，能夠應(yīng)用基于信號(hào)系統(tǒng)規(guī)則的框架針對(duì)性地解釋信號(hào)系統(tǒng)問(wèn)題。這些優(yōu)點(diǎn)使得將該算法應(yīng)用于新一代軌道交通信號(hào)系統(tǒng)智能控制成為可能，為實(shí)現(xiàn)智能控制的技術(shù)手段提供了基礎(chǔ)和依據(jù)。

信號(hào)系統(tǒng)在控制與維護(hù)等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)智能化，能有效減少信號(hào)設(shè)備設(shè)置，從而降低系統(tǒng)整體故障率，提高其安全可用性，并減少運(yùn)維成本支出。以下舉例說(shuō)明。

1.1.1 控制智能化

智能化算法除了能很好地實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛運(yùn)營(yíng)外，還能根據(jù)運(yùn)營(yíng)中系統(tǒng)設(shè)備的各項(xiàng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，加以智能判斷處理。例如，速度傳感器PG作為測(cè)速以及信號(hào)系統(tǒng)車(chē)載里程計(jì)算的主要原件，其測(cè)速的準(zhǔn)確性對(duì)定位停車(chē)控制以及行車(chē)安全有直接重大影響。當(dāng)受到運(yùn)營(yíng)環(huán)境中的某種瞬間干擾，導(dǎo)致由PG輸入的脈沖波形發(fā)生異常（包括空轉(zhuǎn)）時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)檢測(cè)到的速度瞬間急劇增大，很可能在設(shè)備沒(méi)有故障時(shí)觸碰緊急制動(dòng)曲線而導(dǎo)致緊停。作為對(duì)策，信號(hào)系統(tǒng)考慮列車(chē)實(shí)際加減速度，包括考慮車(chē)軸的打滑或空轉(zhuǎn)而發(fā)生檢測(cè)到的速度急劇變化等情況，首先對(duì)檢測(cè)出的速度按照列車(chē)運(yùn)行防護(hù)曲線以下一定值進(jìn)行智能修正，得到一個(gè)修正速度，并將此修正速度作為系統(tǒng)認(rèn)識(shí)速度，從而有效減少PG檢測(cè)速度瞬間異常對(duì)ATO控車(chē)平穩(wěn)度的影響。當(dāng)然這種處理上的智能化是考慮在一定的控制周期間隙并結(jié)合運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)值，在安全容忍范圍內(nèi)實(shí)施的。

根據(jù)上述控制規(guī)則，可應(yīng)用智能化模糊關(guān)系矩陣通過(guò)求小、求大運(yùn)算，離線生成模糊關(guān)系矩陣，實(shí)現(xiàn)智能化模糊推理。其實(shí)現(xiàn)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是將模糊合成向量、模糊關(guān)系矩陣進(jìn)行合成求小、求大運(yùn)算生成一個(gè)模糊輸出向量，最后主要利用加權(quán)對(duì)該模糊輸出向量進(jìn)行求解即可。

1.1.2 維護(hù)智能化

現(xiàn)有ATC系統(tǒng)在設(shè)備維護(hù)方面，已經(jīng)能夠做到直觀反映故障至機(jī)柜級(jí)，維護(hù)人員可通過(guò)機(jī)柜面板工作指示燈顯示判斷柜內(nèi)是否發(fā)生故障。對(duì)于柜內(nèi)具體板卡或控制模塊的數(shù)據(jù)傳輸故障、采集故障等，可以通過(guò)讀取特定故障顯示板卡上的等位組合代碼來(lái)判斷。但此種判斷更面向開(kāi)發(fā)者而不是用戶(hù)。

ITC系統(tǒng)考慮一種故障定位顯示方法，對(duì)柜內(nèi)板卡按照一定常規(guī)認(rèn)識(shí)規(guī)律編號(hào)，這種認(rèn)識(shí)規(guī)律面向用戶(hù)，將故障信息與之關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)。用戶(hù)通過(guò)數(shù)碼管顯示的故障編號(hào)直接查找故障，具體到故障板卡。

為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)想，考慮將teleo-reactive技術(shù)[1]應(yīng)用于ITC信號(hào)控制系統(tǒng)。teleo-reactive控制組合了基于反饋控制和離散動(dòng)作規(guī)劃的特征，它不對(duì)動(dòng)作的離散性和不中斷性以及每個(gè)動(dòng)作效果的完全可預(yù)測(cè)性做出任何假定，只要teleo-reactive動(dòng)作的前提條件是被滿(mǎn)足且與其關(guān)聯(lián)的目標(biāo)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，那么這個(gè)動(dòng)作是持續(xù)的。可持續(xù)動(dòng)作可以在某個(gè)其他的更靠近頂層目標(biāo)的動(dòng)作被激活時(shí)打斷，一個(gè)很短的感知——反應(yīng)循環(huán)保證了當(dāng)環(huán)境變化時(shí)控制動(dòng)作也會(huì)迅速改變以反映問(wèn)題解的最新?tīng)顟B(tài)。以上所述的動(dòng)作序列可用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可稱(chēng)其為條件——?jiǎng)幼鱐R（Tree），規(guī)則如圖1所示。

其中Ci是條件，Ai是與之關(guān)聯(lián)的動(dòng)作。C0為T(mén)R最頂層目標(biāo)，A0為空動(dòng)作。若最頂層目標(biāo)已實(shí)現(xiàn)，則不必再做任何事。在teleo-reactive系統(tǒng)的每次循環(huán)中從TR的最頂層向下評(píng)估每隔Ci直至找到第一個(gè)成立的條件，之后執(zhí)行與之對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。

這與信號(hào)控制系統(tǒng)中的ATS（Automa

tic Train Supervision列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)）自排進(jìn)路原則是一致的。ATS自排進(jìn)路機(jī)制是列車(chē)壓入設(shè)定觸發(fā)軌道開(kāi)始觸發(fā)進(jìn)路，當(dāng)進(jìn)路中所涉元素不滿(mǎn)足進(jìn)路建立條件時(shí)，會(huì)每隔一定時(shí)間再次觸發(fā)，直至進(jìn)路建立。而當(dāng)進(jìn)路建立過(guò)程中已經(jīng)滿(mǎn)足條件的某個(gè)元素突然不在既定狀態(tài)，也會(huì)停止進(jìn)路的繼續(xù)建立。

一個(gè)簡(jiǎn)單的評(píng)估原理示意TR如圖2所示。

這個(gè)評(píng)估會(huì)被循環(huán)執(zhí)行，頻率接近于電路控制頻率。就像ATS觸發(fā)進(jìn)路時(shí)一樣，在設(shè)定觸發(fā)軌道上會(huì)循環(huán)執(zhí)行檢測(cè)進(jìn)路元素，直至檢測(cè)到所有元素均在滿(mǎn)足進(jìn)路建立的狀態(tài)，則觸發(fā)進(jìn)路，該進(jìn)路相當(dāng)于一個(gè)滿(mǎn)足條件Ci的動(dòng)作Ai。

滿(mǎn)足上述解釋機(jī)制的teleo-reactive技術(shù)被應(yīng)用于ITC系統(tǒng)控制是可能的。

1.2 障礙物探測(cè)技術(shù)

現(xiàn)有信號(hào)系統(tǒng)主要通過(guò)檢測(cè)裝備列車(chē)的位置來(lái)進(jìn)行安全防護(hù)，若為基于軌道電路的信號(hào)系統(tǒng)還能檢測(cè)到部分小型施工軌道車(chē)、搭接兩軌間的金屬物件、道床的較深積水等造成的軌道區(qū)段非正常占用。但當(dāng)高架線路出現(xiàn)不明物體墜落懸空于軌道上方、正線隔離墻及各類(lèi)隔斷門(mén)發(fā)生坍塌但卻不壓實(shí)軌道等狀況時(shí)，現(xiàn)階段的信號(hào)系統(tǒng)由于判斷不出軌道占用而無(wú)法進(jìn)行安全防護(hù)。因而，有效的列車(chē)防撞系統(tǒng)應(yīng)增加安裝于列車(chē)端頭的障礙物探測(cè)設(shè)備，而目前最具先進(jìn)性、實(shí)用性的障礙物探測(cè)裝備當(dāng)屬雷達(dá)（毫米波雷達(dá)）。

障礙物探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能探測(cè)到列車(chē)運(yùn)行前方一定距離范圍（一定距離范圍指列車(chē)行駛限界范圍內(nèi)、保證最壞情況下列車(chē)能夠在障礙物前停下的距離）內(nèi)的障礙物，判斷對(duì)列車(chē)運(yùn)行安全的危害程度并對(duì)駕駛?cè)藛T發(fā)出聲光報(bào)警。雷達(dá)作為該系統(tǒng)的主要功能實(shí)現(xiàn)裝備，對(duì)障礙物的探測(cè)功能可包括直線段靜態(tài)與動(dòng)態(tài)目標(biāo)識(shí)別與判斷、架空障礙物識(shí)別處理、彎道障礙物識(shí)別處理等。雷達(dá)對(duì)障礙物探測(cè)的一般性原理示意圖如圖3所示。

毫米波雷達(dá)探測(cè)技術(shù)屬成熟技術(shù)，為將其應(yīng)用于軌道交通信號(hào)系統(tǒng)裝備列車(chē)上作為提高行車(chē)安全的技術(shù)手段之可行性提供了研究基礎(chǔ)。

1.3 災(zāi)害應(yīng)對(duì)處理技術(shù)

為進(jìn)一步確保行車(chē)安全，尤其是發(fā)生地震、強(qiáng)風(fēng)等破壞性極強(qiáng)的地質(zhì)與自然災(zāi)害時(shí)，能夠使列車(chē)以最快反應(yīng)速度減速制動(dòng)以避免或盡量減小人員傷亡，是新一代軌道交通智能控制系統(tǒng)ITC應(yīng)該重點(diǎn)考慮的課題。

1.3.1 抗震設(shè)計(jì)

抗震設(shè)計(jì)基于首先考慮地震動(dòng)和評(píng)估構(gòu)造物（如鋼軌、道床等）的重要程度以及對(duì)行車(chē)安全系數(shù)的影響程度，據(jù)此考慮其應(yīng)具備的抗震性能。地震作用下構(gòu)造物的響應(yīng)值可通過(guò)動(dòng)態(tài)解析法或非線性頻譜法來(lái)計(jì)算，之后再通過(guò)檢算響應(yīng)值來(lái)判斷構(gòu)造物的抗震性能是否能夠達(dá)到要求。

1.3.2 地震預(yù)警系統(tǒng)

地震預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)由地震動(dòng)加速度傳感器和相關(guān)記錄傳輸裝置構(gòu)成的地震計(jì)來(lái)檢測(cè)超出規(guī)定值范圍的地震波，并據(jù)此判斷震情并發(fā)送電波。相關(guān)區(qū)段線路的牽引供電系統(tǒng)接收到該報(bào)警電波后即切斷該區(qū)供電，列車(chē)ITC控制系統(tǒng)的停電檢測(cè)裝置檢測(cè)到牽引停電后即輸出緊急制動(dòng)，最大限度制動(dòng)列車(chē)。地震預(yù)警系統(tǒng)及ITC響應(yīng)示意圖分別如圖4與圖5所示。

1.4 全生命周期的資產(chǎn)管理技術(shù)

信號(hào)系統(tǒng)的成功管理不僅依賴(lài)于系統(tǒng)設(shè)備本身的高可靠性，還與系統(tǒng)資產(chǎn)的高效管理息息相關(guān)。應(yīng)用科學(xué)的智能手段建立順暢的管理系統(tǒng)，對(duì)于系統(tǒng)及設(shè)備全生命周期內(nèi)的可靠運(yùn)行、故障恢復(fù)、運(yùn)維養(yǎng)護(hù)具有重大意義，從技術(shù)方面為運(yùn)營(yíng)方降低運(yùn)營(yíng)成本、提高企業(yè)利潤(rùn)提供支持。

1.4.1 板卡生命周期的延長(zhǎng)

智能納米電路的自組裝是實(shí)現(xiàn)有效納米電子的關(guān)鍵技術(shù)，自組裝能夠自動(dòng)剔除錯(cuò)誤形成的元件，并使眾多的電路元件自行組織起來(lái)，相當(dāng)于納米電路能主動(dòng)地自我配置。大量的電路元件及其尺寸太小造成的脆弱性，若僅僅因?yàn)楸姸嚯娐吩械囊恍〔糠植荒苷９ぷ鞫鴴仐壵麄€(gè)電路，在可靠性和經(jīng)濟(jì)性上都是不可取的。為了解決這一問(wèn)題，智能納米電路將會(huì)不斷地檢查自身性能和周?chē)穆酚尚畔?，繞過(guò)不可靠的連接部分，就像互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)上路由信息繞過(guò)周?chē)鸁o(wú)法工作的節(jié)點(diǎn)一樣。智能納米技術(shù)將極大提升信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備板卡的可用年限。

1.4.2 定義至板卡級(jí)的資產(chǎn)管理

普遍的，城軌運(yùn)營(yíng)方在資產(chǎn)管理方面過(guò)多地依賴(lài)人工操作，比如為機(jī)柜、板卡、各子系統(tǒng)模塊甚至連接纜線等制作一些自定義標(biāo)識(shí)或標(biāo)簽。這些標(biāo)識(shí)或標(biāo)簽在設(shè)備運(yùn)維過(guò)程中容易受到損壞，且損壞后若不能及時(shí)采取措施，則將給后續(xù)運(yùn)維工作帶來(lái)不便。設(shè)想應(yīng)用一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)—RFID射頻識(shí)別，制作一種電子標(biāo)簽。該標(biāo)簽?zāi)芡ㄟ^(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，后期采用智能分析方式處理，識(shí)別無(wú)需人工干預(yù)。將其內(nèi)置于信號(hào)設(shè)備板卡之后，用于記錄板卡從生產(chǎn)制造、驗(yàn)收運(yùn)輸、調(diào)試上線、維護(hù)管理、資產(chǎn)報(bào)廢的全過(guò)程信息數(shù)據(jù)?；谶@些信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，電子標(biāo)簽最終實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備至板卡級(jí)的視聽(tīng)化監(jiān)控與管理，如使用和流動(dòng)情況、當(dāng)前位置等的報(bào)表查詢(xún)以及不合理移動(dòng)、擺放等的跟蹤記錄與報(bào)警。只有將資產(chǎn)智能管理定義至板卡級(jí)，才能真正意義上建立起一套規(guī)范、先進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備資產(chǎn)管理機(jī)制。

2 新一代軌道交通信號(hào)系統(tǒng)預(yù)研的科學(xué)管理

預(yù)研是新型系統(tǒng)設(shè)備研制之前開(kāi)展的科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)活動(dòng)，是科研的前期部分。能提前評(píng)定技術(shù)的成熟程度、生產(chǎn)能力、可靠性、維修性和實(shí)際使用能力，為型號(hào)研制和生產(chǎn)打好基礎(chǔ)。建立起較為完善的信號(hào)系統(tǒng)預(yù)研管理體制和運(yùn)行機(jī)制，將促進(jìn)信號(hào)系統(tǒng)研發(fā)工作的順利開(kāi)展，為國(guó)產(chǎn)化信號(hào)系統(tǒng)趕超外商提供了途徑，并為信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展提供雄厚的技術(shù)儲(chǔ)備。

2.1 預(yù)研管理階段

基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、先期技術(shù)發(fā)展是預(yù)研過(guò)程中密切相關(guān)的三個(gè)階段。基礎(chǔ)研究著眼于信號(hào)系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，旨在為新型系統(tǒng)設(shè)備提供理論依據(jù)和基本知識(shí)，增強(qiáng)原始創(chuàng)新能力；應(yīng)用研究著重于探索新思想、新概念、新原理用于系統(tǒng)設(shè)備的可行性，為新型系統(tǒng)的發(fā)展提供技術(shù)儲(chǔ)備；先期技術(shù)發(fā)展著重于為新型系統(tǒng)設(shè)備和改進(jìn)現(xiàn)役系統(tǒng)設(shè)備提供實(shí)用的技術(shù)成果。

2.2 預(yù)研管理設(shè)定

2.2.1 注重結(jié)合需求牽引與技術(shù)推動(dòng)的原則

一方面，突出需求牽引，研發(fā)戰(zhàn)略與預(yù)研規(guī)劃的編制，需要以聯(lián)合能力集成與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)制定的能力需求為基礎(chǔ)；另一方面，突出技術(shù)推動(dòng)，研發(fā)戰(zhàn)略與預(yù)研規(guī)劃要充分考慮技術(shù)發(fā)展情況，客觀評(píng)價(jià)信號(hào)系統(tǒng)的科技基礎(chǔ)。在制定預(yù)研規(guī)劃的過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持規(guī)劃決策部門(mén)、技術(shù)開(kāi)發(fā)部門(mén)、采辦管理部門(mén)、銷(xiāo)售部門(mén)聯(lián)合參加，注重聽(tīng)取各部門(mén)意見(jiàn)，并始終堅(jiān)持技術(shù)評(píng)估和技術(shù)演示政策，緊密結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)發(fā)能力設(shè)定未來(lái)發(fā)展目標(biāo)。在預(yù)研規(guī)劃制定后，還要注重結(jié)合地鐵公司需求，依據(jù)技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)展，滾動(dòng)式調(diào)整研發(fā)戰(zhàn)略與預(yù)研規(guī)劃。

2.2.2 注重結(jié)合系統(tǒng)性與獨(dú)立性的模式

一方面，系統(tǒng)性要求較強(qiáng)，強(qiáng)化頂層指導(dǎo)和集中統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，采用“基于能力”編制思路，通過(guò)戰(zhàn)略指導(dǎo)、規(guī)劃、計(jì)劃加強(qiáng)對(duì)各子系統(tǒng)科技戰(zhàn)略與預(yù)研規(guī)劃計(jì)劃的集中指導(dǎo)和總體協(xié)調(diào)，增強(qiáng)全系統(tǒng)預(yù)研計(jì)劃的系統(tǒng)性、全局性；另一方面，有較強(qiáng)的獨(dú)立性，各子系統(tǒng)在預(yù)研規(guī)劃計(jì)劃編制上，應(yīng)加以區(qū)別，具體做法和程序也各不相同，發(fā)揮各部門(mén)管理人員和專(zhuān)家的主動(dòng)性、創(chuàng)造性和業(yè)務(wù)判斷能力。

2.2.3 注重結(jié)合時(shí)限性與靈活性的程序

建立起一套編制程序，這套程序應(yīng)體現(xiàn)時(shí)限性與靈活性相結(jié)合的特點(diǎn)。一方面，時(shí)限性要求較強(qiáng)，規(guī)范各階段的責(zé)任主體和任務(wù)要求，規(guī)定了各階段的開(kāi)始或結(jié)束時(shí)間；另一方面體現(xiàn)靈活性要求，實(shí)行預(yù)研規(guī)劃計(jì)劃定期滾動(dòng)制定。

2.2.4 注重結(jié)合專(zhuān)家判斷與定量分析的方法

在預(yù)研規(guī)劃計(jì)劃制定中，采用的模型方法多種多樣，注重加強(qiáng)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)判斷與模型定量分析的結(jié)合。一方面主要采用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)判斷法，每次預(yù)研規(guī)劃計(jì)劃的編制，需要充分借助各方面專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)、智慧和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)戰(zhàn)略規(guī)劃的科學(xué)性、合理性；另一方面，充分應(yīng)用各類(lèi)模型、工具和定量分析方法，在編制時(shí)，采用大量的數(shù)據(jù)分析，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行估算。

2.3 預(yù)研管理組織

2.3.1 加強(qiáng)系統(tǒng)工程管理

如果預(yù)研時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上存在不足，就會(huì)給生產(chǎn)和使用帶來(lái)隱患，將造成研發(fā)出的信號(hào)系統(tǒng)可靠性差、使用壽命短、無(wú)故障時(shí)間短、維修困難，且使用后期費(fèi)用較高。所以單體設(shè)備在制定技術(shù)指標(biāo)時(shí)，就要有可靠性指標(biāo)和維修性要求，做好系統(tǒng)的可靠性和維修性的論證、設(shè)計(jì)。

2.3.2 加強(qiáng)對(duì)技術(shù)成熟度的審查評(píng)估

技術(shù)成熟度評(píng)估需要建立衡量技術(shù)成熟情況的一套評(píng)價(jià)體系。

由硬件、軟件、制造技術(shù)這三類(lèi)組成，每類(lèi)的各級(jí)技術(shù)成熟度的定義可分為：第1級(jí)，發(fā)現(xiàn)基本原理并形成報(bào)告；第2級(jí)，形成技術(shù)概念和/或應(yīng)用設(shè)想；第3級(jí)，關(guān)鍵功能和/或概念的特性得到分析驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證；第4級(jí)，組件和/或分系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下得到驗(yàn)證；第5級(jí)，組件和/或試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮诜抡姝h(huán)境下得到驗(yàn)證；第6級(jí)，系統(tǒng)/分系統(tǒng)模型或原型在仿真環(huán)境下得到演示驗(yàn)證；第7級(jí)，系統(tǒng)原型在使用環(huán)境下得到演示驗(yàn)證；第8級(jí)，成品系統(tǒng)完成，并通過(guò)試驗(yàn)和演示證明符合要求；第9級(jí)，成品系統(tǒng)在實(shí)際任務(wù)中得到成功應(yīng)用。

2.3.3 實(shí)施顛覆性技術(shù)倡議

顛覆性技術(shù)概念描繪了一種新產(chǎn)品。這種產(chǎn)品不一定會(huì)比現(xiàn)有產(chǎn)品或/和技術(shù)先進(jìn)，并不一定提供給客戶(hù)更高的質(zhì)量，但卻具有成本優(yōu)勢(shì)。在ITC系統(tǒng)預(yù)先研究時(shí)，在安全容忍范圍內(nèi)加強(qiáng)顛覆性技術(shù)實(shí)施倡議，以期縮短研發(fā)周期，降低ITC系統(tǒng)生產(chǎn)成本，從而達(dá)到一種資源節(jié)約的目的。

2.4 預(yù)研管理中需關(guān)注的問(wèn)題

首先，項(xiàng)目設(shè)置應(yīng)注重專(zhuān)業(yè)穩(wěn)定性和創(chuàng)新性的平衡，在信號(hào)系統(tǒng)功能多年來(lái)相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)，在每年研發(fā)項(xiàng)目的選擇時(shí)，特別注重創(chuàng)新發(fā)展的項(xiàng)目，加強(qiáng)顛覆性技術(shù)項(xiàng)目激勵(lì)力度。

其次，應(yīng)加強(qiáng)預(yù)研項(xiàng)目成本估算，建立成本估算分析方法、模型，建立各類(lèi)成本數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)一步提高預(yù)研成本估算的準(zhǔn)確率。

最后，應(yīng)注重預(yù)研管理部門(mén)對(duì)項(xiàng)目實(shí)施部門(mén)的技術(shù)支持，在系統(tǒng)全生命周期內(nèi)，預(yù)研管理部門(mén)通過(guò)展會(huì)推介、技術(shù)交流、訪問(wèn)互動(dòng)、合同談判、設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)、工廠監(jiān)造、出廠檢驗(yàn)等工作，為項(xiàng)目實(shí)施部門(mén)提供全面的技術(shù)支持。

3 結(jié)語(yǔ)

預(yù)研是科技長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略行為，具有重要的戰(zhàn)略意義。預(yù)研的突破能使技術(shù)格局發(fā)生轉(zhuǎn)變，并可能帶來(lái)技術(shù)理論、系統(tǒng)觀念的根本性變革。對(duì)于軌道交通信號(hào)系統(tǒng)而言，只有采用跨越式的預(yù)先研發(fā)，才會(huì)結(jié)束對(duì)國(guó)外廠商技術(shù)升級(jí)的亦步亦趨，才能在國(guó)產(chǎn)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先及產(chǎn)業(yè)超越。

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