顧 鑫

(上海地鐵維護保障有限公司通號分公司， 200235， 上?！喂こ處?

新線的大規(guī)模建設(shè)，需要滿足上海城市軌道交通超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化下高密度、高可靠、低成本的運營要求，這對工程項目的前期管理和交付質(zhì)量提出了更高的要求。本文在總結(jié)上海城市軌道交通“十三五”4條新線信號系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，對如何提升城市軌道交通新線信號系統(tǒng)建設(shè)的項目管理水平進行研究。

1 信號系統(tǒng)項目管理難點

信號系統(tǒng)作為城市軌道交通運營的“大腦”和“中樞神經(jīng)”，是保證列車安全、有序、快速運行的關(guān)鍵。在運營階段，信號的可靠運作離不開高質(zhì)量的前期建設(shè)及高效的設(shè)備維保。而在線路的前期建設(shè)過程中，信號系統(tǒng)工程項目管理涉及的接口專業(yè)多、技術(shù)難度高、安全風(fēng)險高。信號系統(tǒng)項目的交付是新線建設(shè)開通投入運營的必要條件。目前，1條新線的CBTC信號系統(tǒng)施工調(diào)試需要4～6個月，其項目管理是影響建設(shè)進度的最關(guān)鍵因素。

1.1 統(tǒng)籌難度高

城市軌道交通的信號經(jīng)歷了從固定閉塞、準(zhǔn)移動閉塞發(fā)展到基于通信的移動閉塞,從有人駕駛發(fā)展到全自動運行的階段。信號系統(tǒng)制式多、功能復(fù)雜多變，在全自動運行模式下更是涉及數(shù)百個運營場景。因此，需要結(jié)合信號系統(tǒng)的運維實際需求，對全線網(wǎng)的信號系統(tǒng)設(shè)計進行統(tǒng)一規(guī)劃，并將規(guī)劃要求落實到每條新線的建設(shè)過程中。

信號系統(tǒng)不僅自身的功能多，與土建、軌道、車輛、供電、站臺門、通信、綜合監(jiān)控等其他專業(yè)的接口也較多，在施工實施過程中不同專業(yè)間相互制約，從而加大了信號系統(tǒng)建設(shè)的推進難度，因此，工程計劃的統(tǒng)籌是信號系統(tǒng)項目實施的難點之一。

1.2 管控難度高

信號系統(tǒng)工程在實施階段由2部分組成：施工安裝和功能調(diào)試。對于1條城市軌道交通線路而言，信號機、轉(zhuǎn)轍機、漏纜、天線等信號設(shè)備遍布全線，設(shè)備體量大，對安裝工藝質(zhì)量的把控難度大；此外，信號系統(tǒng)功能的調(diào)試，與后臺軟件數(shù)據(jù)的精確性和現(xiàn)場施工環(huán)境的掌控度密切相關(guān)，在有限的工期內(nèi)快速、有效、可靠地完成所有調(diào)試任務(wù)，是線路開通、安全運營的保障。因此，前期設(shè)備的安裝質(zhì)量和調(diào)試質(zhì)量是決定信號系統(tǒng)運維階段設(shè)備全生命周期管理的重要基礎(chǔ)。

1.3 安全風(fēng)險大

由于城市軌道交通建設(shè)環(huán)境密閉、空間有限，弱電專業(yè)會與土建、軌道、強電等專業(yè)交叉施工，現(xiàn)場敷設(shè)纜線、焊接鋼軌、設(shè)備吊裝、拆裝腳手架等工序繁多，部分施工還需要運輸材料的軌道車來回開行。現(xiàn)場施工環(huán)境復(fù)雜、施工人員眾多，施工安全隱患多，施工安全風(fēng)險難以管控。

2 信號系統(tǒng)項目管理的實施對策

上海城市軌道交通新線信號系統(tǒng)工程建設(shè)的過程分為5個階段：準(zhǔn)備階段、設(shè)計階段、實施階段、交付階段和運維階段。為了匹配超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化運營的運維特點，上海城市軌道交通對信號系統(tǒng)設(shè)計進行了線網(wǎng)層面的統(tǒng)一規(guī)劃，將大部分影響運營的故障場景提前在設(shè)計階段解決。此外，還將“規(guī)劃管理、組織管理、進度管理、質(zhì)量管理、風(fēng)險管理”措施貫穿于從準(zhǔn)備階段到交付階段的建設(shè)全過程，為信號系統(tǒng)項目全生命周期管理打下扎實的基礎(chǔ)。

2.1 準(zhǔn)備階段

《工程可行性報告》批復(fù)后，項目進入信號設(shè)計前的準(zhǔn)備階段。該階段主要工作是以項目經(jīng)理為核心搭建業(yè)主方項目團隊的組織架構(gòu)，籌劃整體的設(shè)計和工籌計劃。項目團隊由項目經(jīng)理、技術(shù)經(jīng)理、商務(wù)專員、技術(shù)員、計劃員等組成，主要職能涵蓋合同管理、設(shè)計定位、工籌統(tǒng)籌等方面，并對信號系統(tǒng)前期功能設(shè)計和信號工期計劃進行統(tǒng)一管理。

在上海城市軌道交通的“十三五”規(guī)劃中，10號線二期、14號線、15號線、18號線都采用最高自動控制等級GoA4(無人干預(yù)列車運行)的全自動運行模式，該模式下的運營場景需要更多、更完善、更有效的信號功能與之匹配。

上海城市軌道交通已邁入超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化運營時代，線網(wǎng)的日均客流量超過1 000萬人次。為降低設(shè)備運行的故障率、提升運營服務(wù)質(zhì)量，通信和信號專業(yè)已經(jīng)從原來的計劃修、狀態(tài)修逐步轉(zhuǎn)為狀態(tài)修。因此，新建線路的信號功能設(shè)計不但要考慮最先進的信號技術(shù)，更要滿足設(shè)備全壽命周期健康管理、系統(tǒng)狀態(tài)修、智能化預(yù)測診斷等方面的維護需求，需要從運營和維護2個維度，提前形成信號功能設(shè)計需求并納入招標(biāo)文件中。

信號系統(tǒng)項目工程實施周期長、接口多、功能復(fù)雜，籌劃工期計劃需要依據(jù)線路建設(shè)的總體工程節(jié)點，具備可操作性、可控制性。工期計劃的主要元素包括信號系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)節(jié)點、外部接口專業(yè)輸入節(jié)點、工作包分解、工序合理組合、風(fēng)險源分析等。

1) 信號系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)節(jié)點應(yīng)滿足國家交通運輸部發(fā)布的交辦運〔2019〕17號《城市軌道交通初期運營前安全評估技術(shù)規(guī)范 第1部分:地鐵和輕軌》的規(guī)定，具備初期運營信號安全證書。

2) 外部接口專業(yè)輸入節(jié)點即信號實施階段啟動各工序的前置條件。該條件分為信號內(nèi)部時間節(jié)點和信號外部時間節(jié)點，需要對這2個部分時間點進行細化拆解。其中：內(nèi)部時間節(jié)點主要分為信號設(shè)計招標(biāo)、系統(tǒng)集成招標(biāo)、施工標(biāo)招標(biāo)、監(jiān)理標(biāo)招標(biāo)、合同談判、設(shè)計聯(lián)絡(luò)會、相關(guān)接口會、工廠監(jiān)造、軟件設(shè)計、試驗線調(diào)試、現(xiàn)場設(shè)備安裝、現(xiàn)場設(shè)備調(diào)試、列車調(diào)試、現(xiàn)場驗收等；外部時間節(jié)點主要分為與信號功能接口相關(guān)的車輛、通信、站臺門、綜合監(jiān)控的招標(biāo)時間節(jié)點，以及實施工期、軌道專業(yè)鋪軌工期、接觸網(wǎng)專業(yè)送電工期、土建裝修機房交付工期等。由此，需要合理擬定每項工序完工的時間，并根據(jù)各資源(人力、物力、施工點、軟件等)的具體情況考慮影響進度的風(fēng)險源，擬定相關(guān)措施以避免風(fēng)險，確保在預(yù)定的工期內(nèi)完成工程。

2.2 設(shè)計階段

在準(zhǔn)備階段，上海城市軌道交通根據(jù)信號系統(tǒng)線網(wǎng)總體規(guī)劃的設(shè)計定位已形成了詳細的用戶需求納入招標(biāo)合同。設(shè)計階段主要是從信號本專業(yè)和相關(guān)接口專業(yè)的各類招標(biāo)活動到形成最終設(shè)計的過程，即通過設(shè)計聯(lián)絡(luò)會的形式將合同輸入資料落地，形成信號系統(tǒng)的實施方案、技術(shù)規(guī)格書、工程圖紙等技術(shù)文件。

設(shè)計在技術(shù)上是否可行、工藝是否先進、費用是否合理、設(shè)備是否配套、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否安全可靠等，都將決定工程項目建成后的功能、使用價值及工程實體的質(zhì)量。沒有高質(zhì)量的工程設(shè)計，就沒有高質(zhì)量的工程，精心設(shè)計是工程質(zhì)量的重要保障[1]。

該階段應(yīng)根據(jù)用戶需求和招標(biāo)文件編制運營場景文件，通過完善場景文件來優(yōu)化信號系統(tǒng)設(shè)計、明確信號功能分配，以此作為后續(xù)方案落地和驗收標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。應(yīng)組織設(shè)計聯(lián)絡(luò)會、相關(guān)接口會及各技術(shù)方案專題會，細化落實信號工程的總體架構(gòu)和子系統(tǒng)功能，并對初步設(shè)計、詳細設(shè)計進行審核，形成最終版的技術(shù)規(guī)格書和工程藍圖。

2.3 實施階段

方案設(shè)計形成后，需要組織設(shè)備廠驗工作，對硬件設(shè)備的工藝質(zhì)量、技術(shù)性能、檢驗報告等逐一審核，廠驗通過后方可允許廠商發(fā)貨至現(xiàn)場使用。另外，聯(lián)鎖是保障列車安全運行的基礎(chǔ)，需提前組織對聯(lián)鎖子系統(tǒng)的廠驗，檢驗其邏輯安全性，以減少后續(xù)實施階段在安全和進度上的風(fēng)險。為了提升系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性，應(yīng)利用外場試車線提前測試信號、車輛、綜合監(jiān)控、站臺門、通信等子系統(tǒng)的單體功能及聯(lián)動功能，盡可能減少系統(tǒng)功能反復(fù)測試對線路開通造成的影響。

實施階段是信號系統(tǒng)項目建設(shè)的實質(zhì)性階段，涉及首件定標(biāo)、室內(nèi)外設(shè)備安裝、道岔工電聯(lián)檢、設(shè)備單體調(diào)試、列車動車調(diào)試、綜合聯(lián)調(diào)等一系列活動，這些活動工作量很大，需要耗費很長的時間。項目初期的團隊人員配置已無法滿足實施階段項目管控的要求，需要優(yōu)化組織架構(gòu)，成立1支人數(shù)更多的管理團隊。因此，需要和施工單位、設(shè)備供應(yīng)商、監(jiān)理共同成立項目聯(lián)合團隊，以混編的形式成立統(tǒng)籌組、技術(shù)組、質(zhì)量安全組、現(xiàn)場組，以實時進行施工資源統(tǒng)籌、質(zhì)量盯控、安全把控、進度管控，在項目實施過程中取長補短，增強協(xié)同作戰(zhàn)能力。

該階段的進度管理主要對象分為2部分：施工調(diào)試和后臺軟件。其中，施工調(diào)試受外部條件制約較多，主要包括：①室內(nèi)設(shè)備安裝前需土建裝修完工交付機房并具備400 V設(shè)備調(diào)試用電；②室外設(shè)備安裝前，需根據(jù)短軌鋪設(shè)進度完成設(shè)備的位置測量及安裝，轉(zhuǎn)轍機設(shè)備安裝需在軌道專業(yè)澆筑完成基坑后實施，站臺區(qū)域的線纜敷設(shè)需等軌道人防門掛設(shè)完成等；③信號動車調(diào)試前需待接觸網(wǎng)專業(yè)完成冷、熱滑試驗并確保接觸網(wǎng)送電成功后實施；④車輛專業(yè)需在限界動態(tài)實驗保障無限界侵限完成后進行。

后臺軟件的進度和穩(wěn)定是確保信號系統(tǒng)完成最終調(diào)試任務(wù)的重點。新線信號工程的軟件一般會有4個版本：低速版、高速版、試運行版、消缺版，每1版軟件的編寫都有一定周期性，需要匹配現(xiàn)場的實際工期。雖然準(zhǔn)備階段已籌劃了總體工期計劃，但現(xiàn)場實施過程中進度偏差仍無法避免，需根據(jù)準(zhǔn)備階段的工期計劃和現(xiàn)場實際情況進行動態(tài)的跟蹤和調(diào)整。此外，還需結(jié)合土建、軌道等外部專業(yè)的人工點需求、信號專業(yè)的施工調(diào)試需求及后臺軟件進度等因素，統(tǒng)籌施工資源，使其更合理。

施工調(diào)試質(zhì)量管理是基于定性、定量、定標(biāo)的過程管理，項目管理應(yīng)貫穿從項目初期的設(shè)計交底、合同對標(biāo)、行業(yè)規(guī)范對標(biāo)、首件設(shè)備安裝定標(biāo)，到實施階段的“自查、互查、抽查”管控，以及交付前驗收的全過程。只有這樣，才能從真正意義上保證施工調(diào)試質(zhì)量，保障信號運行的安全可靠，延續(xù)設(shè)備的使用壽命，并利于后期的設(shè)備維護。

每個項目都存在影響項目進度的不確定因素，設(shè)計功能是否實現(xiàn)、前置節(jié)點是否保證、現(xiàn)場交叉施工是否安全、軟件倒接是否可靠等方面都需要通過實施風(fēng)險管理來加以管控。項目中主要通過主動識別風(fēng)險、預(yù)防風(fēng)險、擬定對應(yīng)措施等來進行風(fēng)險管理。事前對可能存在的風(fēng)險項進行梳理，每1項施工調(diào)試作業(yè)在實施前應(yīng)由監(jiān)理方牽頭，對所有參與人員統(tǒng)一進行安全交底工作。對于風(fēng)險較高的施工調(diào)試，還應(yīng)開展專項方案討論，從管理和技術(shù)兩方面籌備相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案?，F(xiàn)場應(yīng)專設(shè)信號作業(yè)指揮室，對每日的施工調(diào)試作業(yè)集中管理，加強協(xié)調(diào)組織，以應(yīng)對突發(fā)事件。

2.4 交付階段

在新線開通前，應(yīng)依據(jù)前期編制的驗收標(biāo)準(zhǔn)，組織專業(yè)技術(shù)人員開展設(shè)備安裝和系統(tǒng)功能的驗收工作，配合完成初期運營前3個月試運行的要求，并對遺留問題項進行跟蹤與消缺，以保證信號系統(tǒng)在線路開通后安全、可靠運行。

3 信號系統(tǒng)項目管理案例應(yīng)用

上海軌道交通15號線工程是“十三五”期間構(gòu)建城市軌道交通超大規(guī)模軌道交通網(wǎng)絡(luò)的新建線路。在初步設(shè)計階段，15號線的項目團隊根據(jù)各專業(yè)的重要節(jié)點，編制了工程籌備計劃，明確了各階段的工籌計劃和各專業(yè)的邊界條件要求，其內(nèi)容涵蓋了各專業(yè)的招標(biāo)計劃、設(shè)計安排、接口聯(lián)絡(luò)計劃，以及信號設(shè)備安裝、單體調(diào)試、靜動態(tài)驗證和聯(lián)調(diào)聯(lián)試等計劃。

在設(shè)計階段，項目團隊收集了大量國內(nèi)外全自動運行城市軌道交通項目的相關(guān)資料，一方面對信號功能的用戶需求進行對標(biāo)梳理工作，形成了符合上海城市軌道交通運維特點的全自動運行的信號功能設(shè)計，另一方面充分考慮了在線監(jiān)測、綜合運維等信息化建設(shè)，積極推進新線設(shè)備運維向智能化、精細化轉(zhuǎn)型。在信號系統(tǒng)的設(shè)計階段，分別召開了4次信號系統(tǒng)的設(shè)計聯(lián)絡(luò)會、數(shù)十次的車輛接口會及上百次的各類技術(shù)專題會，參會人員覆蓋了業(yè)主運維方和各接口供應(yīng)商，每項功能的設(shè)計及落實均建立在長時間的連續(xù)討論、探索研究的基礎(chǔ)上，力求獲得最優(yōu)方案。為了提升全自動運行系統(tǒng)的成熟度，項目團隊還牽頭編制《全自動運行的外場測試方案》，方案涉及了各專業(yè)的功能、接口、工期計劃、測試配套需求等內(nèi)容。

在實施階段，2020年突發(fā)的新冠病毒疫情導(dǎo)致前置節(jié)點滯后了2個多月。項目團隊在協(xié)助推進土建、軌道、供電等外部條件的同時，內(nèi)部重新細化編制了《15號線信號系統(tǒng)安裝調(diào)試計劃》，該計劃以小時為單位，涵蓋了信號及相關(guān)接口專業(yè)的設(shè)備安裝、單體調(diào)試、靜動態(tài)驗證和聯(lián)調(diào)聯(lián)試等計劃進度，進一步細化了各專業(yè)的關(guān)鍵工序和各專業(yè)的邊界條件要求，以大幅度壓縮工期。為了使現(xiàn)場進度盯控工作更具有可操作性、科學(xué)性和針對性，項目團隊聯(lián)合施工單位和供應(yīng)商，建立了精細化管理體系的聯(lián)合團隊，明確了施工進度的控制人員及其職責(zé)分工。另外，項目團隊還建立了計劃的審核制度及實施中的檢查分析制度，以實時反饋每1個節(jié)點的進度情況，推進節(jié)點落實到位。

在質(zhì)量把控過程中，項目團隊更強調(diào)過程控制，從設(shè)備廠驗、現(xiàn)場到貨開箱到首件定標(biāo)、大規(guī)模安裝，一直實行“三檢”制度，即施工單位自行例檢、業(yè)主管理團隊定期現(xiàn)場檢查、項目經(jīng)理不定期抽檢。為了配合土建、軌道專業(yè)更高效地利用施工時間，15號線分為3個區(qū)段開展列車動車調(diào)試，這對風(fēng)險防控提出了更高的要求。項目團隊成立了現(xiàn)場指揮室，實時監(jiān)控現(xiàn)場情況，對于突發(fā)事件做到及時響應(yīng)、快速處理。在技術(shù)上，還通過設(shè)置安全防護區(qū)段、采用軟件實現(xiàn)臨時處理方案、調(diào)整調(diào)試工序等方式來降低安全風(fēng)險。

15號線已于2021年1月23日開通運營，該線一次性在全線以全功能模式完成了全自動運行信號的調(diào)試與驗收，整個項目的施工工期為111 d，創(chuàng)下了全球全自動運行城市軌道交通線路的信號系統(tǒng)動車調(diào)試工期最短的記錄。線路運營開通至今，未發(fā)生過因信號故障造成5 min運營晚點。

4 結(jié)語

綜上所述，城市軌道交通建設(shè)的項目管理需要結(jié)合項目進度、項目質(zhì)量、項目成本、項目風(fēng)險、運維服務(wù)、技術(shù)發(fā)展等多維度統(tǒng)籌管理。信號系統(tǒng)的前期建設(shè)質(zhì)量是后期運維穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，需結(jié)合科學(xué)的信號系統(tǒng)項目管理理論，提高實際的管理能力和積累管理經(jīng)驗，在保證開通節(jié)點設(shè)備的同時，進一步提升線路運營后的運維服務(wù)質(zhì)量。