城市軌道交通信號系統(tǒng)全生命周期維護管理技術支持系統(tǒng)功能需求研究

城市軌道交通信號專家_牛英明

北京地鐵通號分公司總工程師，高級工程師_曹紅升

北京地鐵通號分公司副總工程師 ，工程師_岳磊

城市軌道交通信號系統(tǒng)全生命周期維護管理技術支持系統(tǒng)功能需求研究

城市軌道交通信號專家_牛英明

北京地鐵通號分公司總工程師，高級工程師_曹紅升

北京地鐵通號分公司副總工程師 ，工程師_岳磊

隨著城市軌道交通網(wǎng)絡化進程，客運量急劇增加，信號系統(tǒng)的維護檢修質量面臨極大考驗，亟待建立健全維修支持系統(tǒng)，為維修維護工作提供功能更完善、智能化程度更高的技術支持手段。而維修支持系統(tǒng)的功能需求是建立健全維修支持系統(tǒng)的基礎。本文立足信號系統(tǒng)維護檢修生產(chǎn)和管理,結合技術發(fā)展的實際狀況，論證了功能需求研究的思路、系統(tǒng)設計原則、體系建構和功能應用平臺，為形成完整、可行的信號維修支持系統(tǒng)奠定良好基礎。

城市軌道交通 信號系統(tǒng)維護管理 檢修作業(yè) 狀態(tài)修 計劃修 全生命周期

研究背景

城市軌道交通快速發(fā)展及安全高效運營的需要

隨著城市軌道交通大規(guī)模網(wǎng)絡化建設步伐的加快，信號系統(tǒng)技術水平也得到了快速發(fā)展，大量先進技術在信號專業(yè)技術領域得到了廣泛應用。先進技術的應用已經(jīng)給城市軌道交通信號系統(tǒng)帶來了質的改變，提高了列車運行安全防護等級和列車控制自動化程度，為城市軌道交通安全、可靠、高效、網(wǎng)絡化運營，以及提高線路通過能力、客運服務質量、縮短建設周期、降低建設和運營成本提供了保障。

截至2014年底，全國共有37座城市獲準修建城市軌道交通，其中已有22座城市建成地鐵線路95條，運營里程突破2900公里，在建地鐵線路超過80條，里程達到3000公里。如此大規(guī)模的城市軌道交通建設，對信號設備維修管理提出了更高的要求,必須建立健全維修技術支持體系，才能更好地保證信號系統(tǒng)安全性、可靠性、可用性和可維護性，保證良好的列車運營秩序。

信號系統(tǒng)維護管理技術落后

維修支持系統(tǒng)是實現(xiàn)信號系統(tǒng)維護科學管理的基礎技術設備。在以往的軌道交通新線建設和舊線改造過程中，信號專業(yè)面對引進技術工程應用中的技術難題，只能集中主要精力，攻克列車自動控制系統(tǒng)核心技術，無暇顧及維修支持系統(tǒng)技術應用。雖然在近些年的新線建設中也配備了相應的維修支持系統(tǒng)，但由于沒有完整、明確的功能需求，不能滿足維護管理基本需要；另外，由于工期緊張，也造成維修支持設備不能同步開通投入使用。

目前,信號維護管理普遍存在以下幾方面具體問題：

1. 維護管理體制不適應“狀態(tài)修與計劃修相結合的信號系統(tǒng)全生命周期健康維護與成本控制的管理模式，維修周期不合理, 維修管理靠經(jīng)驗，導致維修質量欠佳、維護資源浪費、維修成本偏高；

2.系統(tǒng)設備運行指標評估依賴人工統(tǒng)計和人工專業(yè)知識水平，甚至摻雜了感情因素，統(tǒng)計數(shù)據(jù)欠扎實、統(tǒng)計結果可信度較差，形成管理漏洞。

3.信號控制系統(tǒng)設備故障報警不夠精準、及時，分類不夠清晰；

4.設備狀態(tài)修預告未能根據(jù)系統(tǒng)設備生命周期和運行指標，提供設備維護或更新預防性告警；

5.維修支持系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)性故障分析,不便于提高維修效率；

6.維修支持系統(tǒng)缺少信號系統(tǒng)的亞健康狀態(tài)診斷，導致風險殘留，系統(tǒng)隱患得不到預防性處理。

自主化國產(chǎn)CBTC技術趨于成熟

建立健全維修支持系統(tǒng)是解決以上問題的基本保障，而城市軌道交通所采用的CBTC先進技術為解決信號維修管理困境，高起點規(guī)劃、高標準建設、高效率發(fā)揮維修支持系統(tǒng)的作用提供了良好的條件，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.信號系統(tǒng)廣泛應用CBTC先進技術，實現(xiàn)了列車自動防、列車自動控制、行車自動指揮，并且向著全自動控制發(fā)展；

2.車地雙向通信，實現(xiàn)了系統(tǒng)信息閉環(huán)處理，維護信息更加豐富；

3.系統(tǒng)設備故障自診斷能力較強，硬件設備故障診斷到板級、軟件故障診斷到數(shù)據(jù)，維護信息更加詳實；

4. 實時記錄、存儲系統(tǒng)設備運行信號和列車運行、接口狀態(tài)信息，有利于信號維護管理人員全面了解運營情況；

5.CBTC系統(tǒng)實現(xiàn)了信號系統(tǒng)接口標準化、網(wǎng)絡化，為維修支持系統(tǒng)采集相關信息奠定了基礎；

6.信號系統(tǒng)設計更加完善，系統(tǒng)RAMS指標明顯提高，為實現(xiàn)維修支持系統(tǒng)功能提供了良好平臺；

7.目前已有多家自主化國產(chǎn)信號企業(yè)，積極參與新線建設、舊線改造，樂于開發(fā)維修支持系統(tǒng)，以滿足維護管理的技術支持要求。

研究目的

城市軌道交通維修支持系統(tǒng)（以下簡稱“維修支持系統(tǒng)”）功能研究的目的是形成完整的維修支持系統(tǒng)功能需求；完善行業(yè)標準；引導維修支持技術發(fā)展；促進實現(xiàn)目前工程項目維修支持系統(tǒng)功能；帶動設備系統(tǒng)的生產(chǎn)制造單位產(chǎn)業(yè)進步。

終極目標是建立完善的維修管理體系奠定基礎,滿足狀態(tài)修支持下的計劃修全生命周期健康與成本維護管理模式要求,繼信號系統(tǒng)實現(xiàn)了行車指揮自動化和列車運行自動化之后,實現(xiàn)信號維護管理自動化,與智能化城市軌道交通管理模式接軌,創(chuàng)造良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

研究思路

維修支持系統(tǒng)功能研究正處于信號維修管理模式轉型的關鍵階段,只有研究思路正確,才能確保研究成果的實效性。功能需求研究應綜合考慮以下幾方面因素。

1.高標準規(guī)劃、面向長期發(fā)展維修支持系統(tǒng)功能研究，應以實現(xiàn)信號維修管理自動化為目標，立足維護基本需求、長遠規(guī)劃、引導開發(fā)，高標準建設，滿足狀態(tài)修支持下的計劃修全生命周期系統(tǒng)健康維護與成本管理模式要求。信號維修支持系統(tǒng)的功能需求研究在解決單線信號維護管理需求的同時，還應滿足多線、多專業(yè)信息化管理的要求，為實現(xiàn)網(wǎng)絡化、資源共享、應急處置奠定良好基礎。

2.切合實際、分步實施根據(jù)目前信號系統(tǒng)維護管理最急待解決的安全生產(chǎn)隱患、維修管理需求，以及工程項目管理實際狀況、系統(tǒng)設備技術發(fā)展進程以及城市軌道交通網(wǎng)絡的建設需求，首先明確信號維護檢修作業(yè)和設備維護管理的基本功能需要，為后續(xù)的接口規(guī)范研究、測試大綱編制等奠定基礎。

3.以技防為主、人防為輔最大程度發(fā)揮系統(tǒng)自動處理能力，用先進技術解決人力所不及的繁重而復雜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析，既能系統(tǒng)做的就不依賴人工，減輕人工管理勞動強度，為人工分析非規(guī)律性的特殊情況提供科學依據(jù)，提高作業(yè)標準化、規(guī)范化和工作效率。

4.經(jīng)濟合理、提高效益維修支持系統(tǒng)功能研究應注重最大程度發(fā)揮CBTC技術優(yōu)勢和既有信號系統(tǒng)硬件和軟件資源，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益，避免投入巨資所實現(xiàn)的功能代替人工簡單維護作業(yè)。

5.立足用戶、避免傾向功能研究應不帶有傾向性，符合科學發(fā)展規(guī)律。以行業(yè)管理的視角，明確該做什么，而不限定實現(xiàn)方法。功能需求研究應盡量詳實，通俗易懂、統(tǒng)一標準，有利于建設管理、供貨商、運營維護人員理解，避免因誤解造成漏項，指導功能最終實現(xiàn)。

維修支持系統(tǒng)主要設計原則

1.維修支持系統(tǒng)應能實時監(jiān)測信號系統(tǒng)的各在線運行子系統(tǒng)設備工作狀況，通過大數(shù)據(jù)，綜合分析、診斷信號系統(tǒng)性故障和系統(tǒng)潛在風險和系統(tǒng)缺陷。

2.維修支持系統(tǒng)應能實時監(jiān)測CI系統(tǒng)、ATS系統(tǒng)、ZC系統(tǒng)、VOBC系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、DSU系統(tǒng)、LEU系統(tǒng)、計軸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、微機監(jiān)測系統(tǒng)運行。

3.維修支持系統(tǒng)應采取閉環(huán)設計，自成體系?；谒杉髯酉到y(tǒng)信息進行信息分類、信息統(tǒng)計、邏輯分析、實現(xiàn)信號維修管理5大功能平臺運行，并且納入城市軌道交通信息網(wǎng)絡一體化設計，為多專業(yè)、多線網(wǎng)絡化綜合管理平臺提供必要信息，如下圖所示：

列車運行基本功能 GoA0 TOS GoA1 NTO GoA2 STO GoA3 DTO GoA4 UTO列車安全運行防護進路安全防護 X(道岔控制由系統(tǒng)實現(xiàn)) S S S S列車安全間隔防護 X S S S S安全速度防護 X X (部分由系統(tǒng)) S S S列車駕駛 牽引和制動控制 X X S S S軌旁監(jiān)督 防止和障礙物碰撞 X X X S S防止和人碰撞 X X X S S乘客換乘監(jiān)督控制乘客門 X X X X or S S防止乘客在車廂之間或安全門和列車之間夾傷X X X X or S S確保列車安全啟動 X X X X or S S列車運營 投入或退出運行 X X X X S列車狀態(tài)監(jiān)督 X X X X S緊急狀態(tài)的檢測和管理執(zhí)行列車診斷，檢測火災/煙霧和檢測脫軌，處理緊急情況（電話/疏散，監(jiān)督）X X X X S 和/或OCC人員X = 運營人員職責 (可以由系統(tǒng)實現(xiàn)). S = 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.維修支持系統(tǒng)面向信號維護檢修作業(yè)和管理人員,其功能服務于信號維護管理相關工作,維修支持系統(tǒng)不需向行車管理、使用人員提供信息,避免信息不一致而應行車管理。

5.維修支持系統(tǒng)作為信號系統(tǒng)的監(jiān)護系統(tǒng)，對信號系統(tǒng)只監(jiān)不控且不應自身故障影響信號各子系統(tǒng)正常運行。

6.維修支持系統(tǒng)應滿足城市軌道交通維修管理模式的需要，各級工作站（如：工區(qū)維修工作站、項目部管理工作站、維修調度工作站）所賦予的功能應可由系統(tǒng)軟件工程師按需配置變更。如下圖所示：

7.維修支持系統(tǒng)應能替代既有的信號子系統(tǒng)維修工作站、統(tǒng)一管理信號系統(tǒng)維護信息，不需各子系統(tǒng)分別設置，以免設備、空間、維護等資源浪費，提高維護管理工作效率。

8.維修支持系統(tǒng)對信號系統(tǒng)設備的故障報警應以信號各子系統(tǒng)上傳的故障信息為基礎，不需替代被監(jiān)測子系統(tǒng)自診斷，以便保持故障診斷的一致性和有效性。

9.故障報警優(yōu)先級大于其它功能，當故障發(fā)生時，可在維修工作站當前頁面上，疊加閃動的故障顯示信息，當點擊故障報警確認后，疊加的故障報文即可消失，恢復到常規(guī)故障顯示。

10.維修支持系統(tǒng)應實時監(jiān)測模擬量狀態(tài)修設備運行狀態(tài)，當監(jiān)測到運行狀態(tài)已接近檢修邊界值時，應分級提出預告，提示維修人員調整或更換狀態(tài)異常設備或器材等。

11.維修支持系統(tǒng)應可提供運營統(tǒng)計指標、故障率、命令成功率等，為評估系統(tǒng)設備狀態(tài)、深化培訓、調整維修策略以及制定設備更新計劃等管理工作奠定堅實基礎，有助實現(xiàn)科學化管理。

12.維修支持系統(tǒng)應可按時間段、子系統(tǒng)設備、安裝地點、故障類型，調出并統(tǒng)計故障，便于維修人員查詢故障記錄。

13.維修支持系統(tǒng)應按照運營管理的迫切需要，兼顧維修單位使用和系統(tǒng)供貨商開發(fā)狀況，功能需求層次正確、功能描述清晰、具體，人機界面生動、友好。

14.維修支持系統(tǒng)應穩(wěn)定、可靠，保證24小時連續(xù)運行，其性能應不低于相應的信號子系統(tǒng)，如ATS系統(tǒng)，。

15.維修支持系統(tǒng)應采取與被檢測系統(tǒng)物理隔離措施，自成系統(tǒng)、獨立運行，不因MSS系統(tǒng)自身故障、錯誤操作或系統(tǒng)維護工作站投入/退出等作業(yè)影響被監(jiān)測系統(tǒng)正常運行。

16.維修支持系統(tǒng)應具備自診斷能力，自動修復瞬間故障。不因拒不故障引發(fā)系統(tǒng)性故障，最大程度地維持系統(tǒng)正常運行。

17.維修支持系統(tǒng)應允許多臺維修工作站同時投入、退出（如：系統(tǒng)的20%終端）或同時進行調用系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)、查找故障等操作，并保障系統(tǒng)正常運行。

系統(tǒng)主要功能

按照維護作業(yè)等級和管理類型需要，維修支持系統(tǒng)應可提供五大功能平臺，包括：維護檢修作業(yè)技術支持平臺、信號系統(tǒng)亞健康狀態(tài)診斷平臺、移動維護支持及專家咨詢平臺、設備管理平臺、系統(tǒng)維護管理綜合服務平臺。前三者側重維護生產(chǎn)，后兩者服務于管理。

維護作業(yè)技術支持平臺

作為維護作業(yè)及維護的管理最基礎支持平臺，也可以稱為一線維護檢修作業(yè)技術支持平臺，應配備以下功能模塊。

硬件設備故障告警

1.硬件設備故障為信號系統(tǒng)可自動識別且可直接定位的故障設備；

2.維修支持系統(tǒng)的設備硬件故障告警應以各被監(jiān)測的各子系統(tǒng)上傳故障信息為準；

3.信號系統(tǒng)專業(yè)設備（即非通用設備）應能故障告警到板級、最小可更換單元，輸入/輸出、通信通道告警到端口；

4.若商業(yè)通用設備不具備故障診斷到板級，則應可告警到單體設備。

5.硬件設備故障告警應包括信號系統(tǒng)所有在線運營的子系統(tǒng)、設備、模塊、接口、輸入/輸出端口，及其名稱、EAM碼、故障現(xiàn)象、故障等級、維修狀態(tài)和程序單元模塊標記。

設備系統(tǒng)性故障

1.維修支持系統(tǒng)應能通過所擁有的大數(shù)據(jù)，綜合分析、診斷多重原因可導致的系統(tǒng)性故障的原因，盡快恢復設備正常運行。

2.維修支持系統(tǒng)應建立系統(tǒng)性故障解決方案數(shù)據(jù)庫，對應每一類系統(tǒng)性故障均應提供分析路徑和方法，以便輔助維修人員處理故障。

3.設備系統(tǒng)性故障信息表應包括故障類型、故障現(xiàn)象、故障等級、專家診斷序號。

4.專家診斷序號可與系統(tǒng)性故障解決方案數(shù)據(jù)庫相鏈接，便于指導維修人員查找、處理故障。

人工操作失效告警

1.當行車人員通過控制中心工作站或車站、車輛段等現(xiàn)地工作站發(fā)出行車控制命令或行車指揮命令，但系統(tǒng)未成功執(zhí)行時，維修支持系統(tǒng)應能接收并顯示其相應的故障告警信息。

2.操作命令失效判斷及告警信息應由命令輸入工作站所屬系統(tǒng)實現(xiàn)，不需維修工作站診斷，避免與行車信息產(chǎn)生異議。

3.人工命令失效特指直接與行車相關的操作命令，包括人工控制命令和行車指揮命令時效，不含行車工作站查詢和日常管理操作。

4.告警信息應包括：失效命令類型、命令內容、命令時間和命令終端IP號。

非設備性故障告警

1.非設備性故障既不屬于信號系統(tǒng)自身問題所導致的故障，而是由于外因所導致信號系統(tǒng)故障，如：人工誤操作或安全門、車輛等相關系統(tǒng)設備故障等引發(fā)影響列車運行的故障。

2.非設備故障信息表應包括誘發(fā)故障外部原因、錯誤命令內容、命令源設備IP號、故障等級。

系統(tǒng)設備技術指標偏離預告

1.以模擬量運行為特征的設備系統(tǒng)應納入狀態(tài)修范疇。當模擬量已接近故障狀態(tài)或突然超出設定值時，則應按照設定門限發(fā)出預警信息，提示維修人員進行必要的維護，避免形成故障，影響列車運行。

2.狀態(tài)修預告設置應根據(jù)設備和技術狀態(tài)特征，按照以下門限分級管理，既避免預告不及時造成漏修，又不因預留量過大，造成資源浪費。

3.分級多次預告

一次預告——當設備技術指標稍許偏離設計指標（如5%）時，產(chǎn)生第一次預防性告警，告警可為橙黃色直至指標恢復正常。

二次預告——當設備技術指標較大偏離設計指標（如10%）時，產(chǎn)生第二次預防性告警，告警為紅色直至指標恢復正常。

4.超出門限告警——當設備技術指標已嚴重偏離，接近設計指標的允許范圍邊界值時，應立即告警，告警為閃動的紅色，直至指標恢復正常

設備全生命周期更新預告

維修支持系統(tǒng)應根據(jù)系統(tǒng)存儲的設備更新生命周期設定值，不間斷地跟蹤系統(tǒng)運行，累計設備的運行時間或動作次數(shù)，作為預告設備生命周期，更換設備的依據(jù)。

維修支持系統(tǒng)應根據(jù)系統(tǒng)存儲的設備更換周期、人工輸入的設備投入使用起始時間，以及信號系統(tǒng)計算的設備累計動作次數(shù)或累計運行的時間，自動預告設備更換時間。

1.設備定期更新預警觸發(fā)值的設定，應綜合考慮設備運行特征、更新周期、計劃申報和更換作業(yè)時間、人員配備等必要條件。

2.系統(tǒng)應跟蹤預告后的維護實施情

況，直至此項維護作業(yè)納入維修計劃并完成方可關閉。

3.系統(tǒng)應能分級預告

一次預告——當設備累計動作次數(shù)或累連續(xù)計運行時間達到設計指標的90%時，產(chǎn)生第一次預防性告警。告警可為橙黃色直至指標恢復正常。

二次預告——當設備累計動作次數(shù)或累連續(xù)計運行時間達到設計指標的95%時，產(chǎn)生第二次預防性告警。告警宜為紅色直至指標恢復正常。

超出門限告警——當設備累計動作次數(shù)或累連續(xù)計運行時間達到設計指標時，應立即告警。告警為閃動的紅色，直至指標恢復正常

維護檢修作業(yè)管理

1.維修支持系統(tǒng)應能根據(jù)維護管理

需要，實時自動形成全生命周期中各年的年修計劃并可自動分解出每個月和每周的維護計劃和每日工單。并且可支持人工修改維修計劃。

2.日檢計劃包括運營時段的巡視計劃和非運營時段的檢修、更新計劃。日檢作業(yè)項目應與檢修作業(yè)細則鏈接，說明檢修標準和檢修作業(yè)流程，以便指導維修作業(yè)。

3.維修支持系統(tǒng)還應將臨時計劃作業(yè)納入系統(tǒng)管理，包括故障處理、接口系統(tǒng)設備搶修、軟件升級、改擴建項目配合等。

交接班管理

1.維修管理工作站應可查看各級維修單位和部門的維修計劃和臨時任務工單并檢查維修執(zhí)行情況，實施維修作業(yè)管理。

2.維修中心工作站應跟蹤維修計劃完成情況，若超過設定的時限仍未完成檢修作業(yè)，系統(tǒng)應自動生成報警信息，提示維修管理人員關注。

3.若因特殊原因造成維修延時或檢修未達到規(guī)定標準，應由執(zhí)行部門負責人注明其原因，否則不可關閉。

4.系統(tǒng)應可自動生成交接班日志和維修作業(yè)提示報告。維修作業(yè)提示報告面向項目部和運營公司信號專業(yè)管理部門。

5.維修作業(yè)提示報告應包括： 故障尚未恢復正常、狀態(tài)修指標超標、生命周期定期更換超限、多發(fā)故障未消號、備品備件短缺等。

備品備件進出庫填報管理

1.維修支持系統(tǒng)應為各工區(qū)建立備品備件臺帳，工區(qū)的備品備件臺帳應納入系統(tǒng)的設備臺帳以便統(tǒng)一管理。

2.備品備件臺帳應包括：設備名稱、型號、制造商、EAM設備碼、存儲測試周期、存儲時間、設備狀態(tài)、存儲地點和出庫時間。

信號系統(tǒng)亞健康狀態(tài)診斷平臺

信號系統(tǒng)亞健康狀態(tài)診斷平臺是建立在一級平臺的基礎上，支持設備日常維護作業(yè)和管理的二級平臺。維護管理人員可通過維修支持系統(tǒng)二級平臺所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，了解、分析、掌握系統(tǒng)的亞健康狀態(tài)及系統(tǒng)潛在風險。信號系統(tǒng)亞健康狀態(tài)診斷平臺應提供以下功能：

監(jiān)測、診斷系統(tǒng)缺陷

1.維修支持系統(tǒng)應能根據(jù)被監(jiān)測系統(tǒng)報告的軟故障信息和系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析異常情況，形成異常狀態(tài)報告和分析表格或趨勢圖，為排查系統(tǒng)隱患、查找軟件缺、處理疑難故障、完善系統(tǒng)設計提供基礎數(shù)據(jù)。

2.系統(tǒng)運行異常包括系統(tǒng)性故障和重復多發(fā)的故障現(xiàn)象。

3.無論是系統(tǒng)性故障還是重復性多發(fā)的故障現(xiàn)象，系統(tǒng)都應提供專家診斷，以輔助維修人員分析，找出故障原因，根除系統(tǒng)缺陷導致的故障。

多發(fā)故障類型報告

1.系統(tǒng)應監(jiān)測信號系統(tǒng)多發(fā)故障類型并統(tǒng)計其發(fā)生的頻度和規(guī)律，有助于提醒維護人員加以關注，尋找規(guī)律，查出故障原因。

2.若同一類型故障累計發(fā)生三次以上，則應視為多發(fā)故障設備，維修支持系統(tǒng)應自動產(chǎn)生多發(fā)故障提示報告。

3.多發(fā)故障報告應以故障類型為單

位，如下表格為例。

多發(fā)故障設備報告

系統(tǒng)應監(jiān)測信號系統(tǒng)多發(fā)故障設備類型并統(tǒng)計其發(fā)生的頻度和規(guī)律，有助于提醒維護人員加以關注，尋找規(guī)律，查出故障原因。

1.若同一型號設備累積發(fā)生三次以上故障，則應視為多發(fā)故障設備，維修支持系統(tǒng)應自動產(chǎn)生多發(fā)故障設備提示報告。

2.多發(fā)故障設備報告應以設備類型為單位，如下表格為例。

多發(fā)故障地點報告

1.系統(tǒng)應監(jiān)測信號系統(tǒng)多發(fā)故障地點并統(tǒng)計其發(fā)生的頻度和規(guī)律，有助于提醒維護人員加以關注，尋找規(guī)律，查出故障原因。

2.在同一地點發(fā)生三次以上故障，則應視為多發(fā)故障地點，維修支持系統(tǒng)應自動產(chǎn)生多發(fā)故障地點提示報告。

3.多發(fā)故障地點報告應以設備安裝位置為單位，如下表格為例。

人工命令失效查詢

1.維修支持系統(tǒng)應記錄、統(tǒng)計信號系統(tǒng)行車命令，以備事件分析查詢，為系統(tǒng)性分析提供科學依據(jù)。

2.維修支持系統(tǒng)所記錄、統(tǒng)計的行車命令應包括系統(tǒng)自動和人工發(fā)出的行車控制命令和行車指揮命令，而一般的查詢性等操作命令不納入系統(tǒng)管理。

3.人工操作記錄應標注操作類型、操作命令內容、操作時間，還應標注操作的終端設備IP號。

4.操作終端包括：主OCC工作站、備

用OCC工作站、正線綜控室工作站、車輛段/停車場派班室工作站、車載設備。

列車信息查詢

列車信息查詢有助于維修人員了解所有配屬車輛狀態(tài)，包括在線列車、段內預備列車、檢修列車的以下各類信息。

1.列車車組號

2.列車車次

3.列車位置，包括地面系統(tǒng)位置信息

和車載位置信息

4.列車運行方向

5.實際駕駛模式

6.控制等級

7. 門控模式

8.列車實際運行速度與最高允許速度；

9.列車接收到跳停作業(yè)指令，準備執(zhí)行跳停作業(yè)；

10.列車接收到扣車或跳停指令

11.停車狀態(tài)

12.列車兩端車載設備工作狀態(tài)

13.車地通信狀態(tài)

14.與TMS通信狀態(tài)

15.列車完整性

歷史數(shù)據(jù)回放

歷史數(shù)據(jù)回放功能特指信號系統(tǒng)記錄并在行車工作站所顯示的系統(tǒng)運行情況，為大事件分析提供科學依據(jù)。

維修支持系統(tǒng)應能基于接收到的信號系統(tǒng)和列車運行的數(shù)據(jù)，回放列車運行和系統(tǒng)運行的實際情況，為大事件分析提供科學依據(jù)。

1.維修支持系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)回放信息內容、狀態(tài)、動作序列以及人機界面等應與現(xiàn)地工作站顯示相一致。

2.回放信息包括以下主要內容；

3.列車運行信息；

4.系統(tǒng)故障告警信息；

5.人工操作狀態(tài)信息；

6.設備運行狀態(tài)信息；

7.維修支持系統(tǒng)應支持在線調取歷

史數(shù)據(jù)并回放，調取數(shù)據(jù)時間段不應小于30分鐘且不影響其他工作站的正常運行。

行車指標查詢

維修支持系統(tǒng)應能向維護管理人員提供列車行車指標和實際運行圖，以便了解分析信號系統(tǒng)運行情況，特別是故障對于列車運行產(chǎn)生的影響信息。

1.維修支持系統(tǒng)應實時采集來自ATS的行車指標，不需獨立計算統(tǒng)計。

2.信息類型包括：

3.運用列車，包括后備列車；

4.實際開行列數(shù)；

5.車輛（列車數(shù)量*列車編組）運行總里程；

6.停運列車數(shù)；

7.加開列車數(shù)（臨客、調試、回空、救援）；

8.列車在各站到發(fā)時刻及偏離；

9.列車早晚點時間；

10.列車退出運營；

11.列車運行正點率；

12.通過率；

移動維護支持及專家咨詢平臺

移動維護支持及專家咨詢平臺是為了更好地提高故障處理和維護作業(yè)管理的時效性，所提供的三級維護管理平臺。此平臺為移動的維護作業(yè)人員、綜合管理人員提供作業(yè)平臺，并且為遠端的故障應急處理支持人員與現(xiàn)場處理人員提供信息通道。遠端維護支持及專家咨詢平臺應提供以下功能。

故障信息發(fā)布

1.維修支持系統(tǒng)應根據(jù)維修管理模

式需求，將信號系統(tǒng)故障信息發(fā)布到相關人員的手機終端，以便得到維修人員和管理人員的及時、充分響應，減小故障對運營的影響。

2.故障發(fā)布宜根據(jù)故障等級對應的緊急程度，分別發(fā)布到必要的維修人員及管理人員。

3.一級故障發(fā)布

維修支持系統(tǒng)當監(jiān)測到直接影響到運營的設備或接口條件且需維修人員到場處理的故障，應立即向維修管理單位工作人員手機終端發(fā)送故障告警信息。

4.二級故障發(fā)布

維修支持系統(tǒng)當監(jiān)測到間接或將要影響行車的故障告警，應立即向設備維護管轄工區(qū)和項目部維工作人員的手機終端發(fā)送故障告警信息。

5.三級故障發(fā)布

系統(tǒng)運行異常但不需維修人員現(xiàn)場處理，通過現(xiàn)場操作便可恢復正常運行的瞬間故障，不需發(fā)布至手機終端，但可通過手機終端查詢此類故障清單。

行車應急信息發(fā)布

1.一般晚點

一旦發(fā)生列車運行晚點大于3分鐘的狀況，應立即發(fā)送信息至分公司及業(yè)務管理部門手機終端。

2.嚴重晚點

一旦發(fā)生大于5分鐘的列車運行晚點，應立即發(fā)布信息至各管理層的手機終端，包括運營公司領導。

系統(tǒng)運行狀態(tài)查詢

維修支持系統(tǒng)應能支持各級維修管理人員和維修作業(yè)人員，通過手機終端查詢當日或指定時間段的系統(tǒng)運行情況。

1.系統(tǒng)運行信息包括但不限于以下信息：

2.系統(tǒng)設備故障信息

3.故障影響列車運行信息

4.影響列車運行信息，包括是否造成

列車晚點、列車晚點時間等。

維護工單查詢

1.維修支持系統(tǒng)應支持手機終端查詢當日或指定日期、指定工區(qū)的巡視工單。

2.維修支持系統(tǒng)應支持手機終端查詢當日或指定日期、指定工區(qū)的日檢工單。

3.維修支持系統(tǒng)應支持手機終端查

詢臨時任務工單。

維護工單填報

1.維修支持系統(tǒng)應支持手機終端填寫工單完成情況，如：檢修項目、測試結果、是否有異常等。

2.維修支持系統(tǒng)應支持手機終端申報

臨時任務工單，如：故障處理工單。

3.維修支持系統(tǒng)應將手機終端填報的工單納入統(tǒng)一管理，包括工時統(tǒng)計、維修計劃管理等功能。

4.5.3.6 交接班日志填寫

5.維修支持系統(tǒng)應支持維修工區(qū)手機終端填寫交接班日志。

6.手機終端填寫的交接班日志信息應納入系統(tǒng)管理，包括工時統(tǒng)計、作業(yè)完成情況。

遠端數(shù)據(jù)分析診斷支持

為協(xié)助運營維護單位處理復雜、疑難故障，可在維修管理中心或供貨商24小時服務中心搭建遠端數(shù)據(jù)分析診斷工作站。為此，維修支持系統(tǒng)應具有以下功能。

1.維修支持系統(tǒng)應能為遠端維修中

心提供以下類型信息。

2.故障告警信息

3.列車運行信息

4.實際運行圖

5.歷史數(shù)據(jù)回放

6.行車控制命令信息

7. 行車指揮命令信息

8.車輛狀態(tài)信息（車輛通過信號系統(tǒng)透傳的列車狀態(tài)信息）

9.維修支持系統(tǒng)宜配置3D監(jiān)視設備面板顯示設備，并將相關信息上傳到遠端維護工作站。

10.遠端維護終端設備應通過獲得的數(shù)據(jù)，判斷系統(tǒng)故障，指導現(xiàn)場應急處理故障。

遠端設備重啟操作

維修支持系統(tǒng)宜支持信號系統(tǒng)設備遠端重啟功能，但需配置相應的安全操作限定條件并與信號控制系統(tǒng)匹配。遠端重起屬于特殊應用功能，系統(tǒng)應限制通過手機終端實施系統(tǒng)設備重啟。

設備管理平臺

設備管理平臺功能應能支持維護管理單位的基礎管理的需要，設備管理平臺也可稱為一級管理的支持平臺。該平臺應具備以下功能：

5.4.1 設備臺賬管理

1.設備臺帳是全生命周期維護管理的基礎，維修支持系統(tǒng)應在人工支持下進行系統(tǒng)維護。

2.設備臺帳應包括工程竣工后交付運營的所有設備、備品備件、專用測試設備、儀器儀表、工具等。設備臺帳可按以下三大類分別建檔、管理。

3.在線運營系統(tǒng)設備；

4.非在線運營系統(tǒng)設備；

5.備品備件。

6.設備臺帳應標明系統(tǒng)名稱、設備名稱、設備規(guī)格型號、EAM碼、數(shù)量、程序模塊、生命周期、開始使用時間、設備安裝地點、供應商、技術資料。

7.設備臺帳中的設備開始使用時間一經(jīng)人工復零后，系統(tǒng)應將其歸零，開始繼續(xù)累計運行時間，為下一次生命周期更新預告奠定基礎。

8.設備臺帳標注的設備EAM碼應滿足編碼規(guī)則和標準，以便資產(chǎn)管理。

9.在線運營系統(tǒng)的設備清單宜按子系統(tǒng)、安裝位置順序依次列表。

10.非在線系統(tǒng)設備包括培訓系統(tǒng)、專用測試設備、儀器儀表等，此類設備臺帳應標注設備校驗的時間和狀態(tài)。

11.備品備件臺帳模板

12.備品備件臺帳宜以子系統(tǒng)和各子系統(tǒng)所屬的備品備件型號排序，并標注備品備件EAM碼、存儲測試周期、存儲時間、設備狀態(tài)、存儲地點、出庫時間。

13.維修支持系統(tǒng)應累計備品備件的存儲時間，當存儲時間接近存儲測試周期時，應產(chǎn)生預告，避免備品備件失效。

14.備品備件臺帳的設備狀態(tài)應分成正常、待驗、超期。待驗狀態(tài)為橘黃色，超期為閃動的紅色標識。

15.維修支持系統(tǒng)判別備品備件的待驗、超限狀態(tài)以備品備件存入時間開始計算，并以所累積的存儲時間和存儲測試周期為準，提示相應告警。

16.鑒于備品備件應用的流動性，系統(tǒng)應提供備品備件的過渡臺帳，確保備品備件清單的完整性和準確性。

17.備品備件的過渡臺帳主要體現(xiàn)原備品備件庫內的備件替換了在線系統(tǒng)設備的位置以及替換下來的備件維修狀態(tài)，一旦修復返回到備品備件庫中，則可自動從過渡臺帳中刪除。

18.維修支持系統(tǒng)應實時核算庫存?zhèn)淦穫浼?shù)量，一旦發(fā)生變化時，應立即更新備品備件臺帳，并形成變更報告，提示維修管理人員注意。

系統(tǒng)軟件管理

系統(tǒng)軟件管理包括設備軟件版本管理、硬件程序模塊管理、系統(tǒng)應用軟件參數(shù)管理。

系統(tǒng)軟件版本管理

1.專用設備軟件版本管理應包括在線運行的系統(tǒng)設備和離線使用的系統(tǒng)設備以及系統(tǒng)設備的最小可更換單元的軟件版本。

2.軟件版本管理清單應提供維修管理的必要信息，如：歸屬的系統(tǒng)類別、設備型號、軟件版本號、供貨商。若有特殊要求應填寫在備注中。

3.軟件清單中的各類信息應與其數(shù)據(jù)庫鏈接，以方便維修管理人員查找。

4.設備軟件版本管理包括信號系統(tǒng)專用設備軟件版本和外購通用設備軟件管理。若外購通用設備軟件應標注是否具有限制條件，如：軟件有效期。

硬件模塊程序管理

1.維修支持系統(tǒng)應信號系統(tǒng)的帶有專用應用程序的最小模塊納入統(tǒng)一管理，說明模塊歸屬子系統(tǒng)、單體設備、模塊型號、程序編碼及更換注意事項。

2.維修支持系統(tǒng)的程序化硬件模塊應與程序說明和加裝程序注意事項相鏈接，指導操作。

系統(tǒng)應用軟件參數(shù)

1.維修支持系統(tǒng)應統(tǒng)籌管理整個信號系統(tǒng)軟件所包含的全部應用軟件參數(shù)，但不可通過維修支持系統(tǒng)工作站進行參數(shù)變更操作。

2.信號系統(tǒng)的應用軟件系統(tǒng)參數(shù)應注明歸屬子系統(tǒng)，參數(shù)名稱、設計參數(shù)范圍、當前參數(shù)及最新變更時間。

技術資料管理

技術資料管理是維修支持系統(tǒng)的輔助功能。維修支持系統(tǒng)應以初始化技術檔案為基礎，實現(xiàn)設備系統(tǒng)技術資料的全生命周期管理。

1.技術檔案包括交付運營管理的全部竣工資料，以及在運營過程中所發(fā)生的技術文件變更說明。

2.技術文件變更所有的技術文件

3.系統(tǒng)設備技術檔案的資料應與供貨商和參建單位相關資料數(shù)據(jù)庫鏈接，便于查找。

維護檢修周期管理

維修支持系統(tǒng)應提供維修周期專項管理，方便維修人員查詢和變更。維修周期包括各項檢修作業(yè)周期和更新作業(yè)周期變更。

1.維修支持系統(tǒng)應記錄、存儲各項維護檢修周期并提供人機對話窗口，以滿足檢修周期初始化和變更維護檢修周期的需要。

2.維護更新周期管理

3.維修支持系統(tǒng)的更新周期管理應以設備臺帳中全生命更新周期為基礎，并可查找任意項目的相關信息。

4.維修支持系統(tǒng)工作站應支持全生命更新周期、以及一次、二次、極限預告觸發(fā)值。

設備完好率統(tǒng)計

1.維修支持系統(tǒng)應根據(jù)狀態(tài)修所反應的設備技術指標偏差情況、設備更新狀態(tài)、故障率等數(shù)據(jù)，實時動態(tài)統(tǒng)計設備完好率。

2.設備完好率以獨立更換并運行的單體設備和單體部件為基數(shù)進行計算。

可靠性指標統(tǒng)計

1.維修支持系統(tǒng)應按信號系統(tǒng)、子系統(tǒng)和單體設備累計設備故障時間和運行時間或公里數(shù)，并根據(jù)查詢項目提供各項可靠性指標。

2.可靠性統(tǒng)計指標的基礎是系統(tǒng)可識別的設備故障時間和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲的相關。

可用性指標統(tǒng)計

1.維修支持系統(tǒng)應按信號系統(tǒng)、子系統(tǒng)和單體設備，分別累計導致影響列車運行的設備故障時間和系統(tǒng)累積運行時間或列車運行公里數(shù)，并根據(jù)查詢項目提供各項可用性指標。

2.可用性統(tǒng)計指標應以維修支持系統(tǒng)可識別的影響列車運行的故障時間和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲的相關數(shù)據(jù)為基礎，全面反映信號系統(tǒng)對于運營秩序的支撐狀況，同時反映了對行車影響的程度。

可維護性指標統(tǒng)計

1.維修支持系統(tǒng)應按信號系統(tǒng)、子系統(tǒng)和單體設備累計設備故障處理時間，并根據(jù)查詢項目提供各項可維護性指標。

2.設備故障處理時間宜以維護作業(yè)人員在故障處理臨時工單上所錄入的故障處理起始和終止時間為準。

系統(tǒng)維護管理綜合服務平臺

系統(tǒng)維護管理綜合管理平臺應成為支持業(yè)務管理部門針對系統(tǒng)設備全生命周期狀態(tài)進行全面、深入、持續(xù)的研究和科學評價、決策的技術支持平臺。通過系統(tǒng)運行大數(shù)據(jù)分析，不斷完善狀態(tài)修計劃、挖掘潛在風險、調整備品備件儲備方案、提出培訓要素、制定次年維護檢修計劃、修訂維護管理規(guī)程等。

維護檢修年計劃管理

1.維護檢修年計劃是全年維護生產(chǎn)管理的基礎，所有計劃性的維護檢修作業(yè)項目均應納入年修計劃自動管理。

2.維修支持系統(tǒng)應能在年修計表的基礎上，根據(jù)設備全生命周期定期更新需求和日常維護檢修周期及其作業(yè)的初始化時間，按照維護管理范圍，自動生成月修計劃和日檢任務的查詢、下載。

3.維修支持系統(tǒng)應可支持計劃管理人員，修編維護檢修年計劃的檢修項目、作業(yè)周期、作業(yè)時間等參數(shù)。

風險評估

1.維修支持系統(tǒng)應可根據(jù)系統(tǒng)設備運用指標，分析系統(tǒng)運行情況并評估系統(tǒng)潛在風險。

2.維修支持系統(tǒng)應根據(jù)故障率統(tǒng)計數(shù)據(jù)，提醒需要重點關注的故障類型、存儲故障相關數(shù)據(jù)。

3.提供以下統(tǒng)計分析報告

4.故障類型統(tǒng)計

5.故障設備統(tǒng)計

6.列車停車精度

7. 命令成功率

8.設備完好率

技術攻關

疑難問題處理

1.維修支持系統(tǒng)應通過故障率、列車運行指標、命令成功率和故障對行車影響嚴重程度，找出亟待解決的技術問題。

2.下載系統(tǒng)數(shù)據(jù)并且裝載到室內系統(tǒng)測試平臺，進行如下分析：

3.系統(tǒng)故障工況，如：列車運營間隔、列車位置、列車之間相對位置、線路特征（地面/地下）、駕駛模式、最高允許速度、實際運行速度；

4.列車運行工況，如：越區(qū)切換、車地無線通信信號覆蓋等等。

5.檢測系統(tǒng)設備運行環(huán)境

6.電磁干擾環(huán)境超標

7. 振動指標是否超標

技術指標調整

維修支持系統(tǒng)應根據(jù)狀態(tài)修技術指標偏離的頻度，提供告警報告。已經(jīng)分析確定由于設計指標不夠合理，造成頻繁的預防性告警，可通過調整設計指標避免無效的告警信息。

設備回廠升級

維修支持系統(tǒng)應根據(jù)故障設備統(tǒng)計數(shù)據(jù)，若發(fā)現(xiàn)同一型號設備故障率超出規(guī)定比例，則應自動提出更新設備預案。

系統(tǒng)更新改造

維修支持系統(tǒng)應根據(jù)系統(tǒng)運行指標，分析系統(tǒng)性能狀況，若系統(tǒng)設備運行時間已接近系統(tǒng)生命周期時間且故障率過高，則可提示啟動系統(tǒng)更新改造程序。5.5.4 備品備件配置與管理

維修支持系統(tǒng)應根據(jù)硬件故障的故障率和備品備件配備數(shù)量，提示調增或調減備品備件數(shù)量指標。

培訓預案

1.維修支持系統(tǒng)根據(jù)故障類型統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，若發(fā)現(xiàn)同一類型操作多次發(fā)生誤操作，或故障維修時間過長，則應自動進行統(tǒng)計、報警；

2.維修支持系統(tǒng)報告的誤操作信息應來自于相關各子系統(tǒng)，不需自診斷；

5.5.6 維護工時管理

1.維修支持系統(tǒng)應可根據(jù)維護檢修作業(yè)所包括的計劃任務以及臨時任務錄入的工時計算累計工時。

2.維修支持系統(tǒng)還應根據(jù)維護檢修作業(yè)人員技術等級所進行的維護檢修計劃任務以及臨時任務錄入的工時計算人工成本。

維修技術管理規(guī)程修編

1.維護檢修細則

2.維修支持系統(tǒng)應將維護檢修細則納入系統(tǒng)管理，包括作業(yè)標準、作業(yè)流程、檢修周期、注意事項、測試表格等。

3.維護檢修細則相關內容應與年修計表、日檢工單相鏈接，如：檢修作業(yè)周期、作業(yè)標準等。

4.系統(tǒng)功能測試大綱

5.維修支持應能支持信號系統(tǒng)功能測

試大綱的修編，包括測試說明和測試表格。

資產(chǎn)管理

物資管理

1.信號系統(tǒng)所有運營系統(tǒng)、備用中心、試車線、培訓中心、維修中心等所有設備、備品備件、材料及易損易耗部件均應納入物資管理。

2.維修支持系統(tǒng)應根據(jù)備品備件的采購周期和庫存數(shù)量等，提示采購時間。

3.維修支持系統(tǒng)的物資管理應以設備臺帳為基礎，信息一致。維護管理成本

1.維護管理成本應包括各級維護管理、檢修作業(yè)、值守等人工成本以及倉儲、易耗易損件成本。

2.維護管理成本可以工單所記錄的工時及人力技術等級為基礎進行核算。

結論

建立健全維修支持系統(tǒng)是解決信號設備維護困境的基本保障，而城市軌道交通所采用的CBTC先進技術和自主化國產(chǎn)信號的推廣應用，為高起點規(guī)劃、高標準建設維修支持系統(tǒng)奠定了良好的基礎。

維修支持系統(tǒng)功能需求研究，是建立健全維修支持系統(tǒng)的基礎。希望此次維修支持系統(tǒng)功能需求研究的成果，能夠進一步促進維修支持系統(tǒng)的功能完善，提高維修支持系統(tǒng)在信號系統(tǒng)中的重要性，實時監(jiān)測信號系統(tǒng)行為并且及時發(fā)送訊號，讓維修管理人員看得見、摸得著、有的放矢。最終逐步實現(xiàn)全生命周期的信號系統(tǒng)健康與成本動態(tài)自動管理，更好地保障城市軌道交通安全、可靠、高效、有序運營，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益。