范穎慧
(上海申通地鐵建設集團有限公司, 200063, 上海∥高級工程師)
近年來,隨著城市軌道交通建設的蓬勃發(fā)展,國內較多城市開始應用FAO(全自動運行)技術。為了確保FAO線路開通后的運營效率和安全,一方面需要落實更多的安全保障措施,另一方面還需根據(jù)FAO場景進行綜合聯(lián)調驗證。本文結合采用FAO技術的上海軌道交通15號線(以下簡稱“15號線”)工程,從技術路線、工作方法、管理手段等方面提出了FAO線路綜合聯(lián)調的優(yōu)化方案。
15號線全長42.3 km,設30座車站(均為地下站),列車采用6節(jié)編組A型車。15號線是國內首條全線以GoA4(無人干預列車運行)全功能一次性開通的FAO線路。該線的建設單位通過創(chuàng)新技術路線、研發(fā)管理工具等措施,克服了工期緊、任務重、難度高的三重壓力,于2020-06-01至2020-12-05圍繞車輛、信號、供電、通信、綜合監(jiān)控及車站機電設備等機電專業(yè)開展并完成了綜合聯(lián)調的全部工作。此次綜合聯(lián)調的驗證結果為:機電系統(tǒng)設備功能均符合設計要求,可滿足初期運營前安全評估條件。
如圖1所示,15號線綜合聯(lián)調采用了精簡、高效的兩級組織機構:總體協(xié)調組和設備專業(yè)小組。其中:總體協(xié)調組由項目公司及聯(lián)調單位主要負責人組成,主要通過周例會把控工程進度,協(xié)調調試資源及解決聯(lián)調難題;設備專業(yè)小組由相關實施單位、見證單位及聯(lián)調組織單位的技術人員組成,主要扎根于現(xiàn)場一線,負責各專業(yè)綜合聯(lián)調項目的實施、整改消缺及總結評估。
圖1 15號線綜合聯(lián)調組織架構示意圖
如圖1所示,綜合聯(lián)調組織機構將各機電專業(yè)單位、各標段裝修與安裝單位,以及運營單位、維保單位等有效串聯(lián)起來,形成了一個緊密的整體。在綜合聯(lián)調實施過程中,該機構以保障工程節(jié)點為首要目標,以解決現(xiàn)場難題為導向,以獎懲考核機制為抓手,依托聯(lián)調的信息化平臺,從管理的精細化、信息化等方面進一步提升綜合聯(lián)調的整體工作水平,以保證FAO線路的功能要求及運營需求得以全部實現(xiàn)。
1) 本次聯(lián)調在機電系統(tǒng)安裝階段就提前介入,以綜合監(jiān)控為核心開展了綜合監(jiān)控施工圖紙與車站風、水、電施工圖紙一致性核查工作,以確保各機電系統(tǒng)之間接口功能的真正落地。此外,本次聯(lián)調還將以往線路在聯(lián)調階段出現(xiàn)的常見問題提前至機電安裝階段解決,這樣既可以有效縮短綜合聯(lián)調工期,也可以避免工程后期產生大量的設計變更。
2) 在綜合聯(lián)調組織機構的管理下,把機電系統(tǒng)的到貨、安裝、單調、聯(lián)調及驗收等一系列工序,以及與外部專業(yè)的接口全部銜接起來,發(fā)現(xiàn)問題及時協(xié)調解決。此外,對各工序間的銜接問題進行了合理安排,打通了各工序的進度制約點,大大推進了工程進度。
3) 本次聯(lián)調通過信息化平臺,實踐了綜合聯(lián)調的信息化管理及精細化管理,進一步提升了綜合聯(lián)調的整體工作水平,確保在整個綜合聯(lián)調過程中做到不遺漏任何一個點位、不放過任何一個問題。
15號線的綜合聯(lián)調開創(chuàng)了FAO線路綜合聯(lián)調的先河。傳統(tǒng)的非FAO線路的綜合聯(lián)調一般以標準、規(guī)范作為依據(jù)確定調試項目,而FAO線路綜合聯(lián)調則基于運營場景,分解出各個場景所包含的關鍵單系統(tǒng)功能、多系統(tǒng)聯(lián)動功能及所要實現(xiàn)的系統(tǒng)設計能力,并以此作為調試項目進行驗證,其目的是將FAO線路的建設與運營無縫銜接起來,確保在建設階段即可實現(xiàn)運營場景所需的全部功能。
表1以一扇/多扇站臺門故障場景為例,對FAO線路綜合聯(lián)調時各專業(yè)的功能調試進行了分解。
表1 FAO線路一扇/多扇站臺門故障場景下對各設備專業(yè)的功能調試
本工程依據(jù)交辦運[2019]17號《城市軌道交通初期運營前安全評估技術規(guī)范》,以及上海申通地鐵集團有限公司制定的企業(yè)標準及管理文件《上海軌道交通建設機電系統(tǒng)聯(lián)調聯(lián)試管理規(guī)定》《上海軌道交通全自動運行運營場景及功能分配》《上海軌道交通全自動運行線路運營評估補充技術條件》等規(guī)定,開展綜合聯(lián)調工作。綜合聯(lián)調的工作內容包含初期運營前安全評估相關測試34項、全自動運行功能相關測試28項(見表2)、機電系統(tǒng)綜合聯(lián)調89項、試運行前行車相關綜合聯(lián)調15項。
表2 15號線全自動運行功能相關測試項目
本次聯(lián)調首先以車站、電客車為單位,開展自下而上的聯(lián)調,以確保各車站、各電客車實現(xiàn)站內、車內機電系統(tǒng)間的相互協(xié)調運轉;然后,將完成了自下而上調試的車站、電客車串聯(lián)起來,從OCC開展自上而下的聯(lián)調,以實現(xiàn)FAO線路各機電系統(tǒng)間的協(xié)調運轉。其工作方法如圖2所示。
圖2 15號線綜合聯(lián)調工作方法示意圖
1) 首先自下而上驗證,即以單個車站、單列電客車為單位,驗證站內/車內相關機電系統(tǒng)的關鍵單系統(tǒng)功能(如列車的超速保護功能、信號系統(tǒng)的安全防護功能、通信系統(tǒng)的無線通信功能等),以及專業(yè)間的接口功能(如信號與車輛的休眠/喚醒接口,綜合監(jiān)控與車站風、水、電等設備的接口等)。
2) 其次自上而下驗證,即以OCC為核心,驗證多系統(tǒng)的聯(lián)動功能(如電客車在區(qū)間阻塞、火災工況下的多系統(tǒng)聯(lián)動等),以及中央級模式下發(fā)功能(如信號系統(tǒng)的降級模式等)。
3) 最后開展連續(xù)性測試及壓力測試,即在車站、電客車及OCC均完成聯(lián)調的基礎上,按照線路開通后初期運營計劃開展?jié)M圖運行。與此同時,車站各類負荷也全面開啟,以驗證各機電系統(tǒng)的能力是否達到系統(tǒng)設計的要求(如信號系統(tǒng)中線路的折返能力、追蹤能力及出入庫能力,環(huán)控系統(tǒng)的排煙能力,供電系統(tǒng)的牽引供電能力等)。
綜合聯(lián)調是城市軌道交通線路機電系統(tǒng)建設中非常重要的收尾環(huán)節(jié),但聯(lián)調過程中經常會發(fā)生因前道工序滯后對后面工序產生影響的情況。在本工程綜合聯(lián)調過程中,提出了“以調促建”的管理理念,即在機電系統(tǒng)的設計、安裝、上電、單調、接口調試、聯(lián)調及試運行等建設全過程中,通過單系統(tǒng)調試和綜合聯(lián)調,促進機電系統(tǒng)設備供貨安裝、單體調試、接口調試等各項工序的進度,以時間軸、重大機電建設里程碑節(jié)點雙軸驅動,確保本工程如期建成并投入試運營。
“三檢兩調”是對與行車相關的核心系統(tǒng)進行聯(lián)調工作的簡稱,其成敗將直接影響整個機電系統(tǒng)功能調試的順利實施及如期交付。
1) “三檢”的具體工作內容包括:①在單系統(tǒng)調試階段,以完成聯(lián)鎖一致性檢查及取得相應的聯(lián)鎖安全證書為目標,開展聯(lián)鎖一致性的檢查工作;②在單車調試階段,以完成交辦運[2019]17號相關要求及取得單車上線安全認證證書為目標,開展與單車聯(lián)調相關的聯(lián)調項目前置條件的檢查工作;③在多車調試階段,以完成交辦運[2019]17號相關要求及取得多車上線安全認證證書為目標,開展與多車聯(lián)調相關的聯(lián)調項目前置條件的檢查工作。
2) “兩調”的具體工作內容包括:①在單車調試階段,開展與交辦運[2019]17號要求相關的單車聯(lián)調,采用全測或抽測的方式,開展與行車相關的單系統(tǒng)功能驗證及測試工作;②在多車調試階段,開展與交辦運[2019]17號要求相關的多車聯(lián)調,對接口聯(lián)調進行提前確認與驗證,采用全測或抽測的方式開展與行車相關的多系統(tǒng)聯(lián)調。
“兩站一檢”是對與車站運行相關的關鍵系統(tǒng)進行聯(lián)調工作的簡稱,其成敗將直接影響車站的消防驗收、如期交付及開通運營。
1) “兩站”的具體工作內容包括:選取2個樣板站,以綜合監(jiān)控系統(tǒng)為核心,根據(jù)供電、通信、車站機電設備的先后工序開展聯(lián)調,最終形成適用于上海城市軌道交通FAO線路車站運行相關系統(tǒng)聯(lián)調的工作方法。在此基礎上,磨合各參建單位間的協(xié)同關系,提前發(fā)現(xiàn)一些共性問題并制定相應解決措施,以提高后續(xù)車站聯(lián)調的質量與進度。
2) “一檢”的具體工作內容為:以消防檢測、消防驗收為主線,優(yōu)先開展消防相關的聯(lián)調,以確保順利通過消防驗收(消防驗收證書往往是線路初期運營安全評估的關鍵制約點)。
由于FAO線路綜合聯(lián)調的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作量十分龐大,本工程聯(lián)調時研發(fā)了適用于FAO線路綜合聯(lián)調的信息化管理平臺,如圖3所示。其架構主要包括用戶界面層、業(yè)務應用層、系統(tǒng)服務層及基礎數(shù)據(jù)層等4個層次。其中:用戶界面層支持智能手機、電腦等設備進行訪問;業(yè)務應用層包含了信息化管理平臺所有的應用模塊,可提供基礎數(shù)據(jù)維護及統(tǒng)計報表的發(fā)布界面;系統(tǒng)服務層包含了賬戶與權限、模塊插件管理、對外接口、消息郵件等管理模塊;基礎數(shù)據(jù)層將所有的用戶數(shù)據(jù)、基礎數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)、文件數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在平臺數(shù)據(jù)庫之中。
圖3 FAO線路綜合聯(lián)調信息化管理平臺架構示意圖
該信息化管理平臺共包含9大功能模塊:
1) 出圖計劃管理:按照工程進度要求管理出圖計劃,對各類施工圖紙院內三審、設計總體審核、審圖公司強審、出圖曬圖計劃等進行跟蹤管理。
2) 采購合同管理:根據(jù)業(yè)主要求,跟蹤建設工程采購階段甲控設備、乙供設備、甲供設備、甲控乙供設備等各類設備采購合同的簽訂計劃日期、完成日期及完成情況。如有采購合同進度滯后,該平臺將提供信息預警。
3) 設備到貨管理:按照設備采購合同,對設備到貨計劃進行管理。
4) 設備安裝管理:對已進場的設備,由施工單位根據(jù)實際情況制定設備的安裝計劃。根據(jù)計劃安排人員進行安裝,并在信息化管理平臺中記錄設備安裝的結果。
5) 設備單系統(tǒng)調試管理:對已完成安裝的設備的單機調試過程進行管理。由調試負責單位根據(jù)實際情況制定單系統(tǒng)調試計劃。根據(jù)計劃安排人員對設備進行單系統(tǒng)調試,并在信息化管理平臺中記錄單系統(tǒng)調試結果及設備安裝過程中發(fā)現(xiàn)的問題。
6) 接口調試管理:將設備接口調試過程中發(fā)現(xiàn)的問題記錄在問題庫中,在后續(xù)設備的運行維護中出現(xiàn)問題時可為知識庫提供參考。
7) 聯(lián)調聯(lián)試管理:對聯(lián)調測試的過程進行管理,生成聯(lián)調計劃,記錄每個調試項調試結果(合格或不合格),并對聯(lián)調過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行記錄。
8) 里程碑事件管理:針對業(yè)主關注的里程碑事件(如證照辦理、冷滑熱滑、消防驗收、三權移交、專家評審等)的前置條件進行跟蹤,確定責任單位和責任人,制定時間計劃并予以重點跟蹤。
9) 統(tǒng)計報表看板:針對設備的采購、到貨、安裝,以及設備的單系統(tǒng)調試、接口調試、聯(lián)調聯(lián)試等工作,可按站點、按專業(yè)系統(tǒng)、按單位自動生成各類實時統(tǒng)計圖表。
綜合聯(lián)調是城市軌道交通線路建設過程中“聚沙成塔”的重要環(huán)節(jié)。通過精心組織與管理,綜合聯(lián)調使城市軌道交通線路的設備與設備、人與設備、人與人在開通前達到協(xié)調運轉,為線路的試運行、初期運營打下堅實的基礎。對于城市軌道交通FAO線路綜合聯(lián)調而言,不僅需要遵循國家、行業(yè)及企業(yè)制定的常規(guī)城市軌道交通線路綜合聯(lián)調的相關標準,更應以項目的運營需求為導向,從精細化、信息化的角度,進一步強化綜合聯(lián)調的集成管理作用,以確保所建的城市軌道交通線路一次性以GoA4標準開通。
本文通過對上海軌道交通15號線工程綜合聯(lián)調進行經驗總結,提出城市軌道交通FAO線路建設一次性實現(xiàn)FAO功能綜合聯(lián)調的解決方案,以期為業(yè)內FAO線路的建設與調試起到一定的借鑒和示范作用,并為制定行業(yè)相關的標準提供參考。