系統(tǒng)工程理念在高鐵信號(hào)工程中的應(yīng)用

李超華

（中國(guó)鐵路西安局集團(tuán)有限公司西安電務(wù)段，陜西 西安 710000）

鐵路信號(hào)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)過漫長(zhǎng)的演變，到現(xiàn)在已經(jīng)能夠利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行連鎖控制。為了保證乘客的舒適安全與便利，就需要在鐵路信號(hào)技術(shù)方面取得跨越式的發(fā)展，將目前鐵路運(yùn)輸要求作為高鐵信號(hào)工程研究過程中的重點(diǎn)研究基礎(chǔ)，保證高鐵信號(hào)工程的最優(yōu)設(shè)計(jì)以及管理與控制方面的不斷更新優(yōu)化。

1 系統(tǒng)工程理念發(fā)展現(xiàn)狀與主要構(gòu)成

1.1 系統(tǒng)工程理念發(fā)展現(xiàn)狀

系統(tǒng)工程理念起始于20世紀(jì)60年代，在后期逐步運(yùn)用到了各個(gè)領(lǐng)域，例如工程建設(shè)、生產(chǎn)管理、資源利用和環(huán)境保護(hù)以及商業(yè)經(jīng)營(yíng)等行業(yè)當(dāng)中。在對(duì)系統(tǒng)工程理念進(jìn)行理解的過程中，應(yīng)該要將所研究的產(chǎn)品或者項(xiàng)目工程看作一整個(gè)系統(tǒng)來進(jìn)行考慮，對(duì)該項(xiàng)目或者產(chǎn)品的需求、影響因素和內(nèi)部相互作用的情況以及效益進(jìn)行具體的分析，將每個(gè)部分可以進(jìn)行優(yōu)化的點(diǎn)逐一列出，然后再落實(shí)到實(shí)際工作當(dāng)中，保證項(xiàng)目或者產(chǎn)品的相關(guān)決策能夠有據(jù)可依。在系統(tǒng)工程理念中比較經(jīng)常運(yùn)用到的技術(shù)方法主要有質(zhì)量屋技術(shù)、QFD技術(shù)和TRIZ技術(shù)以及六西格瑪設(shè)計(jì)理念等，這些技術(shù)方法都是綜合運(yùn)籌學(xué)、信息論、控制論以及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域?qū)W說的產(chǎn)物，在高鐵信號(hào)工程中逐步推進(jìn)系統(tǒng)工程理念，將十分有利于未來的高鐵信號(hào)工程的全面發(fā)展。

1.2 主要構(gòu)成

高鐵信號(hào)工程包含的就是在鐵路系統(tǒng)中存在的手動(dòng)、自動(dòng)以及遠(yuǎn)程控制技術(shù)的采用以及所使用的各類控制設(shè)備的統(tǒng)一建設(shè)，而高鐵信號(hào)工程建設(shè)完成后則主要在列車運(yùn)行中起到指揮控制以及阻止列車運(yùn)行的作用，關(guān)系到鐵路運(yùn)輸?shù)幕局刃蚺c安全。在高鐵信號(hào)工程中，根據(jù)信號(hào)的接收感官類型可以分為視覺信號(hào)與聽覺信號(hào)，而按照信號(hào)工程的安裝地點(diǎn)來進(jìn)行分類則可以分為地面信號(hào)與機(jī)車信號(hào)。

2 高鐵信號(hào)工程的地位

高鐵鐵路系統(tǒng)中包含工務(wù)工程、通信信號(hào)、牽引供電、客運(yùn)服務(wù)和運(yùn)營(yíng)調(diào)度以及動(dòng)車組等系統(tǒng)，而信號(hào)工程就是保證這一集成系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵要素。雖然信號(hào)工程實(shí)際上并不是高鐵系統(tǒng)中最重要的一個(gè)部分，但是完整的高鐵運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)需要先進(jìn)可靠的信號(hào)指揮系統(tǒng)來作為各個(gè)部分互相配合的基礎(chǔ)，由此可見高鐵信號(hào)工程在高速鐵路系統(tǒng)中的重要地位。

3 關(guān)系分析

3.1 鐵路信號(hào)工程與鐵路運(yùn)輸之間的關(guān)系

鐵路信號(hào)工程能夠在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中起到保證其安全性、協(xié)調(diào)運(yùn)行情況以及提升運(yùn)輸效率的作用，并且鐵路信號(hào)工程也用計(jì)算機(jī)控制傳達(dá)系統(tǒng)代替了原來的人工方式，不僅降低了鐵路工作人員的工作強(qiáng)度，還能夠縮減成本。與此同時(shí)，鐵路信號(hào)工程也促進(jìn)了鐵路運(yùn)輸?shù)男畔⒒?，在智能自?dòng)化的方向上又邁進(jìn)了一步。

3.2 信號(hào)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的關(guān)系

因?yàn)樾盘?hào)系統(tǒng)在高鐵系統(tǒng)中起到連接各個(gè)高鐵子系統(tǒng)并進(jìn)行通信的作用，所以在信號(hào)系統(tǒng)易受外界干擾的前提下就必須慎重考慮其與其他系統(tǒng)之間的接口關(guān)系。只有這樣才能夠真正的由局部的完善工作再到整體布局的完善，實(shí)現(xiàn)高鐵系統(tǒng)的集成目標(biāo)。

3.3 設(shè)計(jì)、施工以及軟件編制環(huán)節(jié)之間的關(guān)系

高鐵信號(hào)工程本身就是一項(xiàng)涉及多項(xiàng)專業(yè)技術(shù)與子系統(tǒng)的工程項(xiàng)目，所以在建設(shè)的流程上需要各個(gè)工作單位在多項(xiàng)工作之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)，為了能夠達(dá)到設(shè)計(jì)與管理控制的最優(yōu)化，就需要從總體協(xié)調(diào)著眼，將關(guān)鍵因素進(jìn)行重點(diǎn)控制。尤其是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上的問題，必須作為首要處理的問題來進(jìn)行解決，找出其中可能會(huì)對(duì)施工與軟件編制上造成的不良影響，最后進(jìn)行改進(jìn)與克服。因?yàn)楦哞F信號(hào)系統(tǒng)中包含的多個(gè)設(shè)備通常都是由不同的廠家進(jìn)行生產(chǎn)的，所以就會(huì)造成較為復(fù)雜的接口關(guān)系，那么在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，如果因?yàn)榻涌趩栴}導(dǎo)致技術(shù)資料出現(xiàn)傳送不及時(shí)，甚至軟件編制返工導(dǎo)致工期延誤的情況，就會(huì)影響到工程建設(shè)的各個(gè)方面。

設(shè)計(jì)工作對(duì)于施工環(huán)節(jié)和軟件編制環(huán)節(jié)的重要影響如下。

（1）當(dāng)通用零散組合內(nèi)部配線圖出現(xiàn)問題的時(shí)候，就會(huì)影響到施工單位對(duì)電器組合的采購(gòu)工作，如果協(xié)商不當(dāng)?shù)那闆r下甚至?xí)?dǎo)致經(jīng)費(fèi)的增加。（2）在車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖施工圖上出現(xiàn)問題的話，其中的站內(nèi)電纜雙線圖會(huì)影響到施工單位的訂貨工作，信號(hào)平面圖以及聯(lián)鎖表會(huì)對(duì)聯(lián)鎖廠家對(duì)于設(shè)備的軟件編制問題產(chǎn)生不利因素，最后，其中的接配線圖的改變還會(huì)影響到現(xiàn)場(chǎng)施工的秩序與效果。（3）區(qū)間自動(dòng)閉塞施工圖的設(shè)計(jì)問題，其中的區(qū)間電纜徑路圖不僅會(huì)對(duì)施工單位的采購(gòu)工作造成影響，軌道電路廠家還要根據(jù)新的設(shè)計(jì)來進(jìn)行軌道電路的調(diào)整，并且其中的接配線圖也會(huì)影響到現(xiàn)場(chǎng)施工。（4）列控用戶數(shù)據(jù)表如果出現(xiàn)設(shè)計(jì)方面的問題，則會(huì)對(duì)設(shè)備供應(yīng)商針對(duì)列控中心的軟件編制工作以及應(yīng)答器報(bào)文數(shù)據(jù)的編寫造成影響。

3.4 列控系統(tǒng)工程與各環(huán)節(jié)之間的關(guān)系

首先，在列控系統(tǒng)中，車站列控中心屬于列控系統(tǒng)的核心設(shè)備，并且車站列控中心的硬件生產(chǎn)以及軟件編制等工作都是由設(shè)備供應(yīng)商來進(jìn)行完成的，這些工作中包含關(guān)于信號(hào)平面圖、軌道電路碼序圖等各種設(shè)計(jì)圖紙作為工程設(shè)計(jì)的基本藍(lán)圖，其中所有的技術(shù)資料格式與內(nèi)容都需要能夠符合列控工程數(shù)據(jù)表中的技術(shù)規(guī)范要求。因?yàn)榱锌財(cái)?shù)據(jù)表本身就是綜合建設(shè)施工單位、鐵路局、設(shè)計(jì)院以及電務(wù)段等部門共同努力而編制出來的，無(wú)論是在電務(wù)類列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的定測(cè)、復(fù)核各提報(bào)以及發(fā)布工作上，還是設(shè)計(jì)院對(duì)列控工程數(shù)據(jù)表部分進(jìn)行編制，再到設(shè)備供應(yīng)商根據(jù)列控工程數(shù)據(jù)表進(jìn)行軟件編制工作以及應(yīng)答器報(bào)文，直至最后在現(xiàn)場(chǎng)工程落實(shí)設(shè)計(jì)并進(jìn)行聯(lián)調(diào)聯(lián)試、動(dòng)態(tài)驗(yàn)證等相關(guān)工作都是需要做好大量的準(zhǔn)備工作，所以一定要嚴(yán)格把握工程設(shè)計(jì)的合理性，使其能夠完全符合列控工程數(shù)據(jù)表的各個(gè)技術(shù)規(guī)范要求。

其次，絕對(duì)不能忽視列控工程數(shù)據(jù)表的重要性，一旦列控工程數(shù)據(jù)表出現(xiàn)變更，就會(huì)有一系列的問題需要進(jìn)行處理。第一個(gè)環(huán)節(jié)就是由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行修改，然后將新的列控工程數(shù)據(jù)表提供給設(shè)備供應(yīng)商來幫其進(jìn)行軟件編制工作，先對(duì)影響范圍進(jìn)行分析，然后針對(duì)列控軟件來進(jìn)行配置文件、接口文件以及應(yīng)答器報(bào)文的修改。第二個(gè)環(huán)節(jié)就是在測(cè)試人員測(cè)試完畢宣布合格后再將其移交到電務(wù)段仿真試驗(yàn)人員實(shí)施試驗(yàn)。這中間將花費(fèi)大量的人力物力與時(shí)間來保證列控工程數(shù)據(jù)表被更改后不出現(xiàn)任何問題。再者，關(guān)于列控設(shè)備供應(yīng)商在與其他設(shè)備供應(yīng)商之間的配合工作中，在接口技術(shù)材料的交接部分，技術(shù)材料中的列控中心與聯(lián)鎖接口表、列控中心與CTC接口表以及LEU與應(yīng)答器對(duì)照表等都與列控工程數(shù)據(jù)表有著密不可分的關(guān)系。所以根據(jù)上述內(nèi)容的闡述過后，所有人都必須重視列控系統(tǒng)工程的重要性，因?yàn)樗拿恳粋€(gè)實(shí)施環(huán)節(jié)之間都有著一定的連帶關(guān)系，所有環(huán)節(jié)都需要得到完善的處理。

4 處理方法

根據(jù)上述關(guān)系的闡述中，我們可以了解到系統(tǒng)工程理念在高鐵信號(hào)工程中進(jìn)行應(yīng)用的重要性，所以在高鐵信號(hào)工程建設(shè)中必須始終秉持著合作與整體配合的理念，保證各個(gè)部門都能夠發(fā)揮自己的作用。無(wú)論是建設(shè)單位與設(shè)計(jì)單位的核心龍頭作用，還是施工單位的主體作用，以及鐵路局的統(tǒng)籌作用與監(jiān)理單位的監(jiān)督作用等都需要保證互相之間能夠進(jìn)行完美的配合。

針對(duì)電務(wù)段對(duì)總體工程的技術(shù)質(zhì)量把關(guān)，需要做到以下幾點(diǎn)。（1）保證列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（2）設(shè)備、器材檢測(cè)制度嚴(yán)格落實(shí)。（3）在軟件仿真試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)開通聯(lián)鎖試驗(yàn)以及工程開通電氣特性測(cè)試中進(jìn)行嚴(yán)格審查，確保列控系統(tǒng)大聯(lián)鎖關(guān)系有效性。（4）安排技術(shù)人員入駐施工工班，實(shí)行隨工驗(yàn)收，這樣既能夠保證效率也能夠保證質(zhì)量。在靜態(tài)驗(yàn)收之間也要安排人員針對(duì)設(shè)備來進(jìn)行平推檢查，保證不會(huì)出現(xiàn)任何隱患。（5）在鐵路信號(hào)工程建設(shè)中全程參與聯(lián)調(diào)聯(lián)試，堅(jiān)持發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的態(tài)度，為工程順利開通做好充分的準(zhǔn)備。（6）做好工程實(shí)施中的變更管理，尤其是軟件版本管理，嚴(yán)防部分設(shè)備供應(yīng)商擅自變更誘發(fā)系統(tǒng)性分險(xiǎn)。

建設(shè)各方則應(yīng)該按照項(xiàng)目管理要求及流程，將各個(gè)部分進(jìn)行協(xié)調(diào)，并配合確保工程的同步施工井然有序，重點(diǎn)加強(qiáng)電纜工程、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、室外軌旁設(shè)備安裝等方面的工程控制。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)高鐵信號(hào)工程運(yùn)用系統(tǒng)工程理念進(jìn)行管理的過程中，就需要將細(xì)節(jié)進(jìn)行有序的處理，并且做好統(tǒng)籌規(guī)劃，幫助總體中存在的各種問題獲取到良好的解決方式。在工程質(zhì)量保證的前提下以及系統(tǒng)工程理念的指導(dǎo)下，對(duì)于高鐵信號(hào)工程展開管理部署，一定能夠在后期發(fā)展過程中有所進(jìn)益。