城市轨道交通全自动运行系统运营探思

城市轨道交通全自动运行系统运营探思

摘要:城市轨道交通全自动运行(FAO)不仅是系统技术的实现,更是运维模式的革新。对城市轨道交通全自动运行系统运营参与工程建设的必要性进行了分析,提出了FAO系统运营全过程参与建设的构想,在FAO系统“V”形周期控制原则、运营场景及运营需求引领、建设与运营融合等方面论述了运营全过程参与建设的依据,策划和分阶段等构想。

关键词:FAO轨道;交通运营;全过程参与;建设

伴随城市轨道交通的快速发展,FAO技术的应用也越来越广泛。由于FAO系统的集成化及复杂化程度的显著提升,建设和运营之间的衔接难度也大幅提高,传统的由建设向运营“交钥匙工程”的接管方式已难以满足要求,所以迫切需要建立基于全寿命周期的管控思维,探索轨道交通运营参与建设的创新方法。

1FAO系统运营参与建设的必要性分析

轨道交通常规线路的建设一般以既有标准和规范为前提,以建设单位为主体,各专业的协同关联已在规范和技术标准层面实现了匹配。然而FAO线路可依据的规范和标准较为缺乏,有必要探寻以全自动运营需求引领工程建设的对策方案,妥善应对现阶段FAO系统标准和规范欠缺的问题。FAO不仅是系统技术的实现,更是运维模式的革新,但可以做到“设计UTO(无人值守下的列车自动运行)”未必可以做到“运营UTO”。究其原因,一是全自动运营需求未有效输入设计建设,造成系统忽略诸多UTO功能及性能需求;二是运营人员对FAO系统及建设情况的理解程度不够,导致运维队伍组织及技能无法满足UTO运营要求;三是未伴随工程项目同步策划与FAO系统相匹配的运营管理模式。针对上述问题,有必要思考轨道交通运营需求输入设计建设的补救方式,建立FAO系统运营全过程参与建设的体系和方法。

2FAO系统运营全过程参与建设思想的依据

2.1基于“V”形周期控制理论的需要。鉴于FAO系统建设和运营衔接难度较大的问题,运营团队有必要基于欧洲标准EN50126所推荐的“V”形周期控制方法,重点参与运营需求策划阶段(工程前期)和试运行阶段工作。FAO系统“V”形周期控制方法见图1。然而,“V”形周期控制原则遵循逐级垂直验证和横向确认的方法,倡导将工程前期的运营需求在FAO系统建设中逐级验证落实并由运营协助建设横向确认的思想,这反过来不得不要求运营团队全过程参与工程建设,循序渐进地将FAO运营场景和功能需求输入设计建设,并在建设过程中逐级落实FAO系统的功能分解、技术落地、调试验证等工作,完成FAO系统试运行演练方案,开展全自动运营场景抽样测试,确保系统最终满足GoA4开通目标。

2.2基于运营需求引领统筹策划的需要。依据FAO系统基于运营场景功能需求开展系统调试、联调联试、演练验收等工作的目标要求,有必要统筹考虑运营场景及运营需求注入工程建设的时点,覆盖运营参与建设的全过程,即从工程总体设计前(工程前期)开始,直至运营全面接管(即开通初期运营)。这期间,运营参与建设的主要工作统筹策划如下:1)在工程前期及设计阶段提出FAO系统运营需求和运营策划,提出FAO功能需求相关优化建议。2)在设备采购安装阶段审核招标文件并提出运营通用性需求,参加设计联络并从FAO运营角度提出改进意见。3)在调试阶段结合运营场景功能需求复核综合联调方案,全过程配合确认FAO系统设备调试、联调、验收情况,从运营角度协助建设团队跟踪调试问题并落实整改。4)在FAO系统试运行演练过程中,汇总、整理各类试运行信息,从运营接管角度妥善提出工程整改建议。综上所述,FAO系统运营场景需求全过程贯穿了工程建设,突显出运营全过程参与FAO系统建设的重要性。

2.3基于建设和运营融合的需要。对FAO系统全生命周期而言,建设和运营均属轨道交通全生命周期内的重要阶段,具有连贯性和相关性。前期工程建设的隐性问题,将在运营阶段突显。既有线的运营经验和问题,如不反馈给建设单位,新线依然可能重蹈覆辙。因此,运营全过程参与FAO建设,有利于消除或降低建设遗留的隐患,有利于UTO要求的逐项落实,有利于运营团队提前熟悉FAO系统建设情况,有利于伴随工程建设创建与运营场景及系统需求相互匹配的运营管理模式并同步筹备,有效促进“设计UTO”向“运营UTO”转化。

3FAO系统运营全过程参与建设组织机制的策划

3.1参建组织机构策划。国内大多数FAO线路建设单位的组织架构都是建设、运营、技术独立分离,既不能适应FAO线路建设的要求,也不利于培养系统工程意识并提供完整解决方案。为有效推进运营全过程参与建设工作,就要策划跨专业、纵向横向结合、模块化的组织机构,成立领导小组和专业小组并动态发展壮大。领导小组能够调配建设和运营相关的资源,协调建设和运营之间的关系,审定运营全过程参与建设方案,组织协调参建方案的有效实施。专业小组考虑由建设方、运营方与施工单位共同组建,专业小组成员主要由运营单位派遣,统一协调在运营参与建设、接管过程中遇到的专业问题,形成实施建议并提供技术支持。运营全过程参与建设组织机构策划样例见图2。

3.2参建管理机制筹划。在梳理FAO相关国家、行业和地方有关设计管理、建设管理、运营管理、施工和验收等相关法律法规及标准的基础上,研究制定运营全过程参与建设相关的参建规定、移交管理办法、验收标准流程、安全相关制度和月报、例会、协调、配置管理等配套机制,统筹编制参建领导小组和专业小组相关工作职责,促进FAO系统由建设到运营的平稳过渡。

4FAO系统运营全过程参与建设内容的构想

根据运营全过程参与建设的总体要求,有必要在工程前期统筹考虑各专业参建的工作节点及阶段安排,结合FAO系统工程项目的实际情况,详细梳理设计审查、核心机电设备招投标、设计联络会审查、安装调试、试运行等重点工作,分阶段编制运营全过程参与建设总体计划,编排时间节点并列清工作内容。总体计划随工期实况动态调整,重点工作分布在工程前期和试运行阶段。各阶段运营参与建设的工作内容构想主要分为6分阶段。

4.1工程前期及设计阶段。运营团队结合经验提出FAO系统项目定位及运营目标,分析FAO系统的正常、降级及应急场景,策划运维组织模式,协助建设团队提出运营模式原则定义(OMPD)概要;参与设计文件的讨论和审核,从FAO角度审核正线与段场配线方案、控制中心布局等配套情况,对设计中与运营功能需求相关的内容提出意见,跟踪运营需求在设计中的落实情况。4.2设备采购安装阶段输入运营在安全、行车、客运、维护等方面的FAO经验,配合建设单位参与车辆、通信、信号、综合监控、站台门、段场设施设备等关键专业招标需求审核;参与招投标及合同谈判、设计联络会,并根据全自动运营经验提出审核意见;从全自动运营组织和维护管理角度出发,对设施设备有关选型、技术参数和功能要求提出合理建议;跟踪土建、通信、信号、车辆、综合监控、机电等专业建设安装状况,结合各专业系统的RAMS要求及功能需求复审设计变更,确认FAO系统功能的有效落实。

4.3调试阶段策划。FAO系统运营管理规章体系,从战略决策层、技术管理层、现场操作层等层面创建与之相关的规章、规程、应急预案、作业指导书等系列文件。全过程配合系统设备单体调试、接口调试、系统调试,根据FAO系统设计文件中的相关要求对系统功能进行确认,审核调试报告、技术文档、操作维护手册等资料,根据各项前置条件临时接管行车指挥权并参与动车调试。调试过程中必须注意:有人驾驶线路调试一般以标准、规范作为依据来确定系统调试科目,而FAO线路的调试则还要基于运营场景分解的关键单系统功能、多系统联动功能以及所要实现的系统设计能力,完善FAO系统调试科目。

4.4综合联调阶段。在综合联调准备阶段,运营单位协助建设结合运营场景和规范标准梳理FAO系统功能要求,完善联调的测试科目,确认综合联调的方案、记录及报告格式。在综合联调过程中,依据全自动功能要求配合联调团队对各专业系统进行功能验证,参与多系统的联动测试和联调联试,会同联调团队发现FAO系统问题并与各参建单位协商整改。

4.5试运行阶段。在工程基本符合试运行条件后,由运营单位全过程负责空载试运行演练,除验证最新规范要求的测试项目外,还要基于运营场景开展FAO系统场景抽样测试,并针对试运行暴露的问题提出整改意见和建议。

4.6初期运营前安全评估阶段。在试运行结束后,运营单位紧密配合建设单位出具FAO系统工程建设情况报告和试运行情况报告,接受轨道交通主管委(局)组织的初期运营前安全评估,开展相应整改,直至满足UTO初期运营开通的基本条件。

5结语

通过分析FAO系统运营参与建设的必要性,思考了全自动运营需求对建设的有效输入方法,提出了FAO系统运营全过程参与建设的观点,策划了满足FAO系统运营参与建设的融合组织机制,构想了运营分阶段参与建设的主要内容,充分发挥FAO系统的优势,为后续FAO线路的科学建设提供参考。

作者:蓝亮文 李景虎 单位:上海申通轨道交通研究咨询有限公司 上海地铁第三运营有限公司