城市軌道交通設備系統(tǒng)接口規(guī)劃與管理

楊偉帥

(中國鐵路設計集團有限公司，300142，天津∥高級工程師)

城市軌道交通工程項目規(guī)模大、投資高、周期長、技術復雜，其設備系統(tǒng)接口涉及專業(yè)眾多，瑣碎繁雜。設備系統(tǒng)接口管理對工程質(zhì)量及運營效果影響大，是項目建設過程中出現(xiàn)問題較多的環(huán)節(jié)，往往需要花費較大的精力。規(guī)劃管理好設備系統(tǒng)的接口，可最大程度地保證設備系統(tǒng)功能達到設計目標，確保工程質(zhì)量和進度，避免設備不兼容、功能縮水、安裝返工、材料浪費等不利影響[1]。

1 設備系統(tǒng)接口概述

1.1 設備系統(tǒng)及主要設備

城市軌道交通設備系統(tǒng)多且復雜，涉及19個系統(tǒng)，約41個子系統(tǒng)(隨設備系統(tǒng)的劃分不同會有所增減)。設備系統(tǒng)所包括的設備種類也非常繁多，據(jù)統(tǒng)計，大小設備達400多種，不同線路的設備系統(tǒng)方案會有所增減。

1.2 設備系統(tǒng)接口特點

城市軌道交通設備系統(tǒng)接口眾多，所實現(xiàn)的功能各有不同，并且存在一些突出的特點：

1)對稱性。即每個接口在2個系統(tǒng)或設備的接口關系中都會存在，且接口內(nèi)容相同，目的一致。

2)客觀性。設備系統(tǒng)接口是不同系統(tǒng)、設備相互聯(lián)系的界面，是客觀存在的，不會因系統(tǒng)劃分或合同劃分的不同而消失。這就決定了在設計階段必須做好接口定義，做到不重不漏，接口準確。

3)全過程。設備系統(tǒng)接口的管理工作存在于設計、招標、聯(lián)絡、安裝、調(diào)試乃至試運行等城市軌道交通建設各個階段，貫穿建設全過程。雖然接口工作的重點在不同階段有所不同，但對接口的管理都是各階段的關鍵內(nèi)容。

4)變化性。由于設計疏漏、關聯(lián)設備招標要求中對接口描述不同、廠家能力等原因，造成實際設備間接口無法按原設計完成，這就需要根據(jù)既定事實對接口進行調(diào)整，以使可能造成的損失最小。

2 設備系統(tǒng)接口規(guī)劃

2.1 設備系統(tǒng)接口規(guī)劃的定義

在通信及計算機領域，接口主要指為實現(xiàn)互聯(lián)互通而定義的標準規(guī)范。本文所提接口包含一部分通信互聯(lián)互通方面的內(nèi)容，同時包含不同專業(yè)及設備之間相互協(xié)調(diào)、相互銜接的設計施工界面標準。城市軌道交通設備系統(tǒng)接口規(guī)劃，意指在城市軌道交通建設周期內(nèi)，對設備系統(tǒng)接口進行總體設計，對具體接口進行詳細定義，使接口工作在統(tǒng)一的框架下開展，確保各系統(tǒng)功能完全實現(xiàn)，工程質(zhì)量達到最優(yōu)，使由接口問題引起的工程變更最少。

2.2 設備系統(tǒng)接口規(guī)劃的意義

城市軌道交通設備系統(tǒng)接口繁多，涉及專業(yè)多、參建單位也多；而且，在不同階段，對接口規(guī)劃的關注點不同，接口規(guī)劃的詳細程度也不同。因此，需做好接口規(guī)劃，制定適用于各個階段的接口文件，對接口界面及接口內(nèi)容進行定義，明確各方職責，制定管理手冊。

科學合理的設備系統(tǒng)接口規(guī)劃，對各系統(tǒng)功能的實現(xiàn)至關重要。此外，做好設備系統(tǒng)接口規(guī)劃還有以下意義：

1)提高工作效率。做好接口規(guī)劃，明確初步設計及設備招標等不同階段的接口內(nèi)容，掌握好適用于各個階段的接口文件的深度，既可以減輕管理者的工作量，也可以使各系統(tǒng)在明晰的外部條件下開展工作，減少接口的溝通工作量，提高各參與方的工作效率。

2)減少返工，節(jié)省投資。在城市軌道交通建設過程中，由于接口處理不合理造成的工程返工、投資浪費屢見不鮮[2]。若能做好接口規(guī)劃，各方嚴格執(zhí)行規(guī)劃方案，則可大大減少類似案例。

3)保證工程進度?？茖W及時的設備系統(tǒng)接口規(guī)劃，可使各專業(yè)、各參建方有清晰的邊界條件，進行合理的工程籌劃，在既定的框架內(nèi)、明確的目標下開展工作，從而保證各系統(tǒng)的工程進度。

4)確保供貨范圍合理，不重不漏。對于大量的輔助材料的供貨，如果接口規(guī)劃不合理、不清楚，很容易造成材料采購的重復或者疏漏。例如，某些設備本體，以及其控制柜間的供電電纜、控制電纜，可能為多方供貨，如果供貨方未做好約定，則很容易出現(xiàn)重復供貨或無供貨情況。

2.3 設備系統(tǒng)接口規(guī)劃的內(nèi)容

1)初步設計階段。此階段接口工作的主要內(nèi)容是明確各專業(yè)及各系統(tǒng)的設計范圍與功能，對于接口的描述比較粗放，能表達清楚各系統(tǒng)間的界面、相互輸入輸出條件即可；通過專業(yè)接口矩陣表、接口界面概覽表及接口關系表等對接口進行描述；形成初步設計技術接口細則及接口關系表，對接口位置、內(nèi)容與要求及互提資料內(nèi)容進行說明，以明確各接口內(nèi)容。

2)設備招標階段。招標階段需要針對各系統(tǒng)及設備編寫技術規(guī)格書，對招標設備做出規(guī)定。技術規(guī)格書中的接口部分是重中之重，直接影響所招設備間能否相互連接、相互匹配。為使不同設備技術規(guī)格書中的接口內(nèi)容一致，在本階段前期需要完成設備間的接口規(guī)劃。相較初步設計階段，設備招標階段的接口規(guī)劃內(nèi)容要詳細，是城市軌道交通建設周期內(nèi)最為重要的一次接口描述，關乎招標合同的合理性、合同執(zhí)行的權威性。用于指導招標的接口內(nèi)容要對接口界面、物理接口、接口功能、通信協(xié)議及測試要求進行詳細描述，并形成設備招標技術接口。各設備技術規(guī)格書中有關接口的內(nèi)容均須遵照執(zhí)行。

3)設計聯(lián)絡階段。設備招標完成、確定中標廠商后，需要對中標設備進行設計聯(lián)絡，以進一步確定招標時不能確定的設備要求和參數(shù)。接口談判是該階段的一項重要內(nèi)容。此項工作主要針對監(jiān)控類的接口，以廠商技術人員為主導，對設備的輸入輸出量、通信接口形式等進行詳細約定，由設計人員對談判過程和結(jié)果把關，其間運營人員可提出適當?shù)倪\營需求，最終形成各設備及系統(tǒng)間的接口文件。此環(huán)節(jié)為大范圍、總體性確定接口的最終一環(huán)，之后的工作僅僅是個別問題接口的調(diào)整。因此，該階段各方要對接口文件嚴格、認真審查。

4)施工圖階段。經(jīng)過以上3個階段，施工圖階段的設備系統(tǒng)接口關系已經(jīng)非常明確，并已形成正式文件，但仍然存在需要約定的接口。前3個階段約定的為設備系統(tǒng)間物理、信息接口界面，其工作重點由設備廠商負責；到施工圖階段時，在施工安裝責任界面約定仍然存在模糊之處。施工圖為施工依據(jù)，故各專業(yè)的施工圖設計圖紙要明確本專業(yè)施工方的施工范圍，以及與接口方的施工界面。為使專業(yè)圖紙中有關接口部分的描述統(tǒng)一一致，不重不漏，需在各專業(yè)開展施工圖設計前對設備系統(tǒng)施工接口進行統(tǒng)籌約定，形成施工圖技術接口細則。

5)設計變更階段。此階段主要是個別系統(tǒng)或局部范圍的變更，對變更范圍內(nèi)涉及到的接口進行約定即可。設計變更多為一事一議，即1個變更行程對應1個接口文件，或采用接口專題紀要形式。

2.4 設備系統(tǒng)接口規(guī)劃的關鍵點

2.4.1 理清供貨與安裝界面

對于不同的項目，甲供設備材料和乙供設備材料的劃分不同，故同一設備供貨和安裝界面也不盡相同，需針對實際情況進行相應的約定。對于同一設備，業(yè)主對供貨商是否提供安裝服務的要求不同，故其供貨方與安裝施工方的服務界面不同，相應的，不同專業(yè)施工方的界面也不同。合理的接口劃分可以充分利用供貨廠商的專業(yè)性，提高工程施工質(zhì)量。

以潛水泵的供貨和安裝為例：如果要求廠商負責安裝，則潛水泵與動力照明專業(yè)的安裝界面在潛水泵控制柜的進線端；如果不要求廠商負責安裝，則控制柜至潛水泵的電纜需明確安裝方，潛水泵的施工方和動力照明的施工方就需要約定接口。

2.4.2 協(xié)調(diào)運用技術規(guī)格書和圖紙的接口約定

技術規(guī)格書和圖紙對接口約定的側(cè)重點有所不同，互為補充。因此，要統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)運用技術規(guī)格書接口文件和圖紙接口說明。對此，總體設計單位一定要發(fā)揮好總體作用，統(tǒng)領全局，以甲供設備材料與乙供設備材料的劃分、設備是否含安裝及施工標段的劃分等為依據(jù)，做好接口規(guī)劃，使技術規(guī)格書和圖紙中接口約定全面充分、協(xié)調(diào)一致。

2.4.3 注意設計變更引起的接口調(diào)整

設計變更多為單專業(yè)發(fā)起，其關注點也大多集中于某一專業(yè)內(nèi)容，容易導致對接口約定的忽視。因此，設計變更時還要關注變更的專業(yè)內(nèi)容對相關專業(yè)造成的影響，及時完成互提資料。例如，當車載空調(diào)數(shù)量及其在車頂?shù)陌惭b位置發(fā)生變更時，軌頂風道的排熱風口需做出相應調(diào)整，以使列車進站后與空調(diào)位置對應。

2.4.4 重視運營方意見

運營方一般以參加設計聯(lián)絡會或接口談判會的方式參與工程建設，并根據(jù)運營經(jīng)驗和運營需要提出自身的需求。設計方和建設方應重視并充分研究運營方的意見，對于科學合理、能提高運營效率的意見，要采納并落實到接口規(guī)劃相關文件中，以避免通車運營后再整改。

3 設備系統(tǒng)接口管理

3.1 設備系統(tǒng)接口管理的各方權責

設備系統(tǒng)接口管理是一項嚴謹復雜的工作。建設方、總體設計單位、工點設計單位、施工單位、廠商、運營方、咨詢方、監(jiān)理方等各方權責不同，只有各司其職，嚴謹負責，才能確保系統(tǒng)接口規(guī)劃的正確執(zhí)行。各方權責詳見表1。

表1 設備系統(tǒng)接口管理的各方權責

3.2 設備系統(tǒng)接口管理難點

由于城市軌道交通設備系統(tǒng)具有專業(yè)多、設備多、參與方多、施工程序復雜等固有特點，故接口管理過程中存在諸多特有的難點，其中主要有以下3點：

1)正確無誤地制定系統(tǒng)接口的各類文件難。需要在各個階段耗費較大的精力和人力，才能盡可能地確保不同階段、不同形式的接口規(guī)范協(xié)調(diào)一致。

2)正確無誤地執(zhí)行系統(tǒng)接口規(guī)范難。具體執(zhí)行的人員素質(zhì)及能力存在差異，且對自身工作的關注點不同，常導致接口規(guī)范執(zhí)行出現(xiàn)偏差，效果不好，造成規(guī)劃和執(zhí)行脫節(jié)。

3)對于接口的實現(xiàn)率、實現(xiàn)質(zhì)量等具體指標統(tǒng)計難。有些接口的功能即使不能實現(xiàn)或錯誤地實現(xiàn)，也不會影響整體的設備功能。這種無法正確實現(xiàn)功能的接口在調(diào)試驗收時很可能未被發(fā)現(xiàn)，也難以及時統(tǒng)計出來。這樣便不能有效地掌握設計階段制定的各類接口的實現(xiàn)程度。

3.3 設備系統(tǒng)接口管理主要手段

針對設備系統(tǒng)接口管理過程中的難點，本文提出以下幾條管理手段：

1)加強接口文件的審查及會簽制度?？傮w設計單位在編制各類接口文件時，應強化專業(yè)間的互查及會簽，強化總體審查、外部審查，通過相互檢查關聯(lián)專業(yè)的接口文件及總體審查接口文件，盡可能地保證各接口的合理可行，保證接口的一致性。各方參與接口管理的時機與流程見圖1。

圖1 各方參與接口管理的時機與流程圖

2)加強施工過程的接口巡檢。監(jiān)理單位應充分學習理解各接口規(guī)定，在施工巡檢過程中重點檢查接口的執(zhí)行情況(包括物理接口和網(wǎng)絡接口)，做到事前提醒，發(fā)現(xiàn)問題督促整改。

3)加強各方人員隊伍建設。無論接口的制定與執(zhí)行，都是通過人來實現(xiàn)的。因此，只有技術水平高、責任心強[2]、實踐經(jīng)驗豐富的人員隊伍和對人員的有效組織，才是接口管理的根本。

4)制定有力的考核制度。通過合理適當?shù)莫剳椭贫龋ぐl(fā)接口參與人員的責任心和上進心，在工作中投入較大的精力，激發(fā)參建單位的積極性。

5)采用信息管理系統(tǒng)。信息管理系統(tǒng)原則可采用自查和消項制：首先將各類接口錄入系統(tǒng)，然后自查是否存在矛盾之處；在執(zhí)行過程中，實現(xiàn)一處則消項一處。這樣既可掌握接口實現(xiàn)率，也可掌握實現(xiàn)效果。

4 結(jié)語

城市軌道交通設備系統(tǒng)接口對于設備系統(tǒng)的功能、質(zhì)量、工期及投資影響巨大，要充分發(fā)揮總體設計單位的作用，做好接口規(guī)劃頂層工作，抓好關鍵環(huán)節(jié)，充分利用各種管理手段對接口的編制和執(zhí)行進行管理，確保接口在預期的目標下實施，才能確保整個設備系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，確保城市軌道交通工程建設質(zhì)量，減少工程浪費。