海外FAO信號系統(tǒng)集成管理探討

孫申易

(中鐵電氣化局集團有限公司設計研究院，北京 100036)

1 海外FAO信號系統(tǒng)集成管理研究的必要性

隨著城市軌道交通的快速發(fā)展、城市化進程加快，對城市軌道交通設備系統(tǒng)在保證行車安全、提高運輸效率、節(jié)能環(huán)保方面提出新的需求。采用技術先進、性能穩(wěn)定、效率優(yōu)先的全自動運行系統(tǒng)（簡稱“FAO信號系統(tǒng)”）成為軌道交通建設的迫切需求。FAO信號系統(tǒng)是城市軌道交通運行控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，全球新建線路將有75%采用FAO信號系統(tǒng)，改造線路中也將有40%采用FAO信號系統(tǒng)。

FAO信號系統(tǒng)作為一個保障安全的關鍵專業(yè)，是整條線路開通運營的關鍵。其中FAO信號系統(tǒng)的集成工作是一個難點，尤其是針對海外環(huán)境復雜多變、項目周期短、業(yè)主要求嚴的海外項目而言，實施FAO信號系統(tǒng)集成工作，會面臨更大的挑戰(zhàn)。文章針對海外項目中如何順利實施FAO信號系統(tǒng)的集成管理進行初步探討。

2 FAO信號系統(tǒng)簡介

FAO信號系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計算機、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術實現(xiàn)列車運行全過程自動化的新一代城市軌道交通系統(tǒng)。 FAO信號系統(tǒng)是控制列車運行，保證行車安全，提高運輸效率，傳遞行車信息，改善行車人員勞動強度的關鍵設備。 FAO信號系統(tǒng)可實現(xiàn)列車上電、自檢、段內(nèi)行駛、正線區(qū)間行駛、車站停車及啟動、清客、列車回段、休眠斷電、洗車等全過程自動控制。

FAO信號系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程，其涉及車輛、信號、綜合監(jiān)控、通信、站臺門、車輛基地等多個專業(yè)，各專業(yè)聯(lián)系密切。

FAO信號系統(tǒng)由ATS子系統(tǒng)、ATP子系統(tǒng)、ATO子系統(tǒng)和CI子系統(tǒng)組成。按所處地域劃分包括控制中心、地面、車載設備和車輛基地設備。車輛基地信號設備包括車輛段/停車場信號樓設備、停車列檢庫設備、試車線設備、維修中心設備、培訓中心設備和備用控制中心設備。

FAO信號系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 FAO信號系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 FAO signal system architecture

3 FAO信號系統(tǒng)集成項目的特點

FAO信號系統(tǒng)集成項目主要存在以下的特點。

1）專業(yè)重要性，信號系統(tǒng)是軌道交通線路的關鍵系統(tǒng)，與土建、電力、車輛、通信等專業(yè)并列，信號系統(tǒng)能否使用，直接影響整條線路能否投入運營。

2）涉及多個子系統(tǒng)，包括ATS子系統(tǒng)、ATP子系統(tǒng)、ATO子系統(tǒng)和CI等多個子系統(tǒng)。

3）各個子系統(tǒng)之間具有很高的關聯(lián)度，車載信號系統(tǒng)與地面信號系統(tǒng)之間的關聯(lián)以及地面信號系統(tǒng)之間的關聯(lián)，例如地面聯(lián)鎖系統(tǒng)、ZC系統(tǒng)以及ATS系統(tǒng)之間的關聯(lián)。

4）項目所涉及的人員種類較多，主要涉及業(yè)主的建設管理部門，其他系統(tǒng)的國內(nèi)外各大供應商、對項目進行安全評估的第三方、施工方、監(jiān)理方等其他專業(yè)方?？傊?，在整個系統(tǒng)集成項目工作當中，F(xiàn)AO信號系統(tǒng)集成所涉及的部門較多，人員種類復雜。

5）項目所需要的時間及空間較大。不僅需要在室內(nèi)進行系統(tǒng)測試，還需要在現(xiàn)場進行各種調(diào)試測試，特別是各種場景下的多系統(tǒng)聯(lián)動測試，所花費的時間較長；對于大部分測試需要模擬實際運營，涉及整個線路、中心以及車輛段各個子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合。

4 現(xiàn)場集成工作的難點

FAO系統(tǒng)集成現(xiàn)場工作的困難之處主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1）牽涉面廣、前提條件多，與其他專業(yè)相互影響并制約。信號工程是一種站后工程，信號系統(tǒng)的安裝受制于土建專業(yè)，在很大程度上取決于站前工程的進度。信號專業(yè)相關電纜的鋪設取決于橋隧線路工程的進度，同時信號設備進樓工作受站房建設的影響。

2） 現(xiàn)場施工和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試存在矛盾。由于工程進度等原因，施工及實驗有可能必須交叉進行，單這兩者之間又存在很強的互斥性，若有一方未按照計劃完成其工作，那么另一方的有效時間則會受到較大影響，最終使得整個項目的工作進度變慢，增加實施成本。

3）信號系統(tǒng)調(diào)試受制于電力、車輛和通信專業(yè)，調(diào)試工作必須依賴其他幾個專業(yè)，成為各大專業(yè)中最后一個關門專業(yè)。同時由于FAO信號系統(tǒng)在不同場景下“綜合聯(lián)動”的特點，需要PSCADA、BAS、閉路電視系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等相互配合實現(xiàn)聯(lián)動。

4）信號系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間存在資源沖突。整個項目在開通前必須經(jīng)過聯(lián)調(diào)聯(lián)試，而信號系統(tǒng)只是進行各系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試中的一小部分，其他還有線路、車輛、供電等各系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)聯(lián)試，這些項目有些是可以同時進行，但是也不乏有些項目之間存在資源沖突。

5）安全要求高。信號系統(tǒng)的安全可靠性直接影響列車的運行安全，因此，信號系統(tǒng)調(diào)試工作要求非常嚴格，必須按照調(diào)試大綱要求進行，不得有半點馬虎。

6）現(xiàn)場調(diào)試時間長。為滿足運營需求，信號系統(tǒng)功能紛繁復雜，每一條進路、每一個指令都要測試到，且往往需要列車配合，再加上龐大的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這就需要較長的測試時間。

5 FAO信號系統(tǒng)集成管理的措施

信號系統(tǒng)的集成涉及項目啟動、系統(tǒng)設計、產(chǎn)品實現(xiàn)、現(xiàn)場安裝調(diào)試、開通收尾等多個階段。對于成熟信號系統(tǒng)來說，由于現(xiàn)場安裝調(diào)試階段以及開通收尾階段涉及其他多個專業(yè)、很多關鍵場景測試需要在現(xiàn)場與其他系統(tǒng)聯(lián)合測試等原因，因此這兩個階段是信號系統(tǒng)集成工作的難點以及重點。

5.1 計劃編制

按照如下的原則編制實施計劃。

1）最大限度地調(diào)動積極性，便于溝通協(xié)調(diào)，使工期、資源、費用、質(zhì)量等目標獲得最佳的效果。

2）對項目進行詳細分解，根據(jù)具體工作的特點確定安裝調(diào)試順序，突出關鍵工作和首要任務，滿足質(zhì)量和安全的需要。由于信號系統(tǒng)調(diào)試工作制約條件多、牽涉面廣，在此關鍵工作上，要著重標出，并做出明確提示。

3）為了加快實施進度，要重視并行工作的開展安排，例如車載信號系統(tǒng)的安裝調(diào)試與地面信號系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作并行開展，其次在人力資源充足的情況下，多個集中站同時開展地面信號系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作。

5.2 計劃的落實與控制

1）計劃需要得到業(yè)主以及相關的單位的確認審核。

2）對計劃進一步細化，分解落實到分包單位、施工安裝單位、項目內(nèi)部分組上。

3）建立例會制度，對關鍵節(jié)點的完成進行評審，責任落實到具體負責人。

4）以有利于項目開展為原則，根據(jù)實際的情況，不斷調(diào)整計劃。

5）采用前鋒線檢查法定期核實實際完成任務進度與計劃進度之間的差別，當實際進度超前時，可以適當減少人員投入，做好人員在項目內(nèi)和項目之間的流動。當進度滯后時，就必須采取必要的糾偏措施，加快進度。

5.3 綜合聯(lián)調(diào)

FAO信號系統(tǒng)是涉及到土建和設備等多專業(yè)的系統(tǒng)性、綜合性工程，需要進行多專業(yè)協(xié)調(diào)配合，特別是綜合聯(lián)調(diào)。綜合聯(lián)調(diào)是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題，完善系統(tǒng)功能的關鍵，根據(jù)系統(tǒng)特點，應該以信號系統(tǒng)集成商作為牽頭方，成立現(xiàn)場調(diào)試指揮部來統(tǒng)一規(guī)劃聯(lián)調(diào)大綱、內(nèi)容，統(tǒng)一協(xié)調(diào)聯(lián)調(diào)期間的資源及問題處理。聯(lián)合各專業(yè)集成商組建全自動功能聯(lián)調(diào)團隊，在建設管理單位領導下，共同完成FAO系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作。

綜合聯(lián)調(diào)時，根據(jù)經(jīng)驗，如下幾方面需要著重注意。

1）與車輛相關調(diào)試內(nèi)容較多，且疑難問題會層出不窮，需要車輛提前到位，開展調(diào)試或者相關調(diào)試內(nèi)容盡量在車輛廠完成調(diào)試。

2）充分利用試車線，提前進行正線功能驗證，提高調(diào)試效率。

3）綜合聯(lián)調(diào)涉及通信、車輛、綜合監(jiān)控、土建等多個專業(yè)，但是這些專業(yè)與信號系統(tǒng)集成商之間往往沒有合同關系，無法對其進行約束，溝通協(xié)調(diào)比較困難，因此一定要借助業(yè)主力量，確保調(diào)試順利開展。