軌道交通系統RAMS管理技術應用研究

李艷 楊陽 姚小軍 易立富 虞凱 王梓丞

摘 要：RAMS（可靠性、可用性、維修性、安全性）管理技術在國外軌道交通領域已經得到廣泛應用，已經成為先進軌道交通行業所采用的關鍵技術。我國在RAMS管理技術尚處于起步階段，在國內推廣RAMS管理技術能夠更好地實現項目的安全和效益目標，促進軌道交通領域快速發展。闡述了RAMS系統保證工作流程和組織機構，分析了國內外軌道交通系統RAMS應用情況，為國內開展RAMS管理工作提供一定的借鑒。

關鍵詞：軌道交通系統;RAMS;管理技術;工作流程;組織機構

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0110-02

1 緒論

RAMS是指系統的可靠性（Reliability）、可用性（Availability）、可維修性（Maintainability）和安全性（Safety）。軌道交通系統RAMS管理技術是指在一定的條件下，管理者為了確定和滿足系統的RAMS要求，從系統的觀念出發，運用一定的智能手段，對鐵路系統進行控制和影響的所有活動[1]-[2]。

軌道交通系統通過應用RAMS技術體系和專業方法來有效控制和管理系統RAMS及RAMS要素間的沖突，實現最佳的RAMS組合，從而獲得一個安全、可靠的軌道交通系統，確保提供高水平運輸服務。

國際鐵路聯盟UIC在《鐵路設計手冊》中明確了RAMS要求，軌道交通工程開展RAMS系統保證工作已逐漸成為國際慣例。在歐美等發達國家RAMS技術已然成為先進軌道交通行業所采用的關鍵技術。

目前國內鐵路RAMS管理技術尚處于起步階段，雖然有些地鐵系統在維保過程中引入了RAMS管理技術，但大多集中在車輛方面。本文將對RAMS評價指標及國際上不同指標的取值進行研究，分析RAMS系統保證工作流程、組織機構以及國內外軌道交通系統RAMS應用情況，以期為國內全面引入RAMS管理技術起到一定的指導作用。

2 RAMS管理的目的和意義

軌道交通系統設計專業范圍廣，是一個非常復雜的系統，除了復雜的車輛系統外還有信號系統、接觸網系統、通信系統、自動售檢票系統、牽引供變電系統、軌道道岔系統等。通過強化、完善軌道交通系統RAMS控制體系，達到對軌道交通系統各階段整體性管理，全面控制各級項目目標和要求，強化隱患分析，保證最終運營表現指標的實現[3]。

軌道交通系統在設計、制造、安裝階段的RAMS管理可以確保最終交付業主的系統切合需求，能以最佳的成本持續達到安全及運營表現等方面所需的標準，提高項目運作的效率與效益[4]。

RAMS是軌道交通安全運輸的重要保證，RAMS管理中引入了“風險”的概念，改變了傳統安全管理的事后性，在危害發生之前就對系統進行前瞻性的安全管理;采用隱患登記冊、安全案例、系統安全報告、安全控制與評估等一系列手段管理各階段的風險[5]。

此外，在軌道交通系統引入RAMS管理技術有利于規范軌道交通領域行業管理的要求;實施RAMS管理能夠更好的與國際接軌，達到國際招標要求，從而提升市場競爭力打入國際市場。

3 基于EN50126的軌道交通RAMS管理

3.1 RAMS系統保證工作流程

軌道交通系統生命周期是一個階段序列，包含從初始概念階段到停用處置階段的整個生命周期的14個階段。在EN50126標準中詳細給出了每一階段的目標、輸入、可交付性、驗證、驗證以及每個階段的活動要求。

RAMS管理各階段工作的關系呈現V形結構，也稱之為“生命V周期”，以制造階段為分界點。左側分支包括概念、規劃、設計、制造等階段，系統的RAMS特性如同產品的性能參數一般是設計、制造、管理出來的，在左側分支階段軌道交通系統RAMS特性逐漸形成，是RAMS管理的核心階段。右側分支的安裝、調試、驗收是RAMS特性的驗證階段，在該階段RAMS指標和系統需求不一致時，需要進行必要的設計變更。

3.2 RAMS管理的組織機構

在軌道交通系統RAMS管理中，一個完整強大的管理團隊是十分重要的，圖1為RAMS管理基本組織架構。項目管理是保障RAMS系統保證計劃的重要因素，涉及到項目的進展，保證在設計、施工、調試及運營階段的一致性，以及業主、承包商及分包商的一致性。系統保障計劃的組織機構與項目管理的組織機構相同，管理人員對RAMS系統保證計劃負責。

項目組織機構為系統保證計劃提供了強大的系統保證管理能力，通過設立項目經理、系統保證經理、獨立安全評估員、獨立審計員、安全和RAM團隊、接口管理經理，運維規劃經理等機構提升不同團隊之間的緊密關系，保證RAMS管理計劃的順利實施。

4 國內外軌道交通系統RAMS應用

國內在RAMS管理方面起步較晚，目前成都地鐵1號線，南京地鐵1號線，上海地鐵10號線，北京地鐵4號線，深圳地鐵4號線以及國內很多新建的地鐵和輕軌項目均已經采用RAMS管理技術對軌道交通系統的可靠性和安全性進行管理，見圖1。

亞洲的新加坡及我國香港、臺灣地區也已采用該標準。香港地鐵被譽為全球最卓越的鐵路系統之一;尤其在可靠程度、服務質量及成本效益方面更見出色;它同時也是世界上極少數盈利的地鐵公司之一，而香港地鐵的成就離不開RAMS管理。

東日本鐵路公司電力與信號系統部總經理Masayuki Matsumoto認為RAMS標準在未來的幾年里將極大地影響日本鐵路的未來發展。雖然日本鐵路水平的安全性和穩定性而享譽全球。但是，日本鐵路運營的傳統方法與RAMS標準不同，東日本鐵路公司將被迫進行修正。

以色列鐵路公司在2016年6月份對特拉維夫-耶路撒冷A1快速鐵路線路的設計、建造、測試、調試及維護無線電通信系統進行招標時，明確要求獲勝者需要使用基于EN50126的RAMS管理體系。Akko-Carmiel（AC）、Haifa-Bet Shean（HB）及Herzliya-Kfar Saba（HK）線進行招標時，對承包商及其分包商在施工提出了詳細的RAMS要求。

本節將南京地鐵、上海地鐵、埃及蘇阿高鐵項目、伊朗德伊高鐵項目RAMS開展情況進行分析。

4.1 南京地鐵

南京城市軌道交通根據其實際情況，對南京地鐵一號線、二號線、一號線南延線車輛項目進行深入研究。提出了車輛RAMS管理組織機構，涵蓋了業主到整車制造廠各職能部門。該機構建立在三層金字塔結構基礎上，最頂層為系統級、其次為整車制造廠項目管理層項目總工、整車制造廠各智能部門，不同層次之間相互溝通，對RAMS指標進行確認和協調。

在RAMS管理過程中明確了車輛在招投標、合同談判、第1次和第2次設計聯絡、第1次和第2次審查、系統的制造生產和整車總裝、試驗和試運行、運營等不同階段的具體活動和可交付文件。

在制定RAMS指標時，主要根據南京地鐵一號線運營經驗，利用概率論和數理統計方法，提出了南延線4列自主集成車輛以車隊為單位RAM考核模式，并總結出可靠性指標和可維修性指標。通過車輛RAMS管理提高城市軌道家庭車輛項目運作的效率與效益。

4.2 上海地鐵

為了使車輛系統的運行安全可控，故障率下降，上海地鐵維保公司針對軌道交通車輛引入RAMS管理技術。管理組織機構主要負責管理和實施RAMS系統保證工作。RAMS團隊是一個獨立的工作組，RAMS經理通過技術經理直接向項目總負責人匯報系統保證方面的工作。RAMS團隊和設計團隊之間通過日常聯絡、溝通保證RAMS工作的順利實施。

上海地鐵維保公司通過對車輛RAMS指標跟蹤和評估，可以對維保的全過程進行控制和信息記錄，進一步掌握車輛的運行性能情況，能夠更好的規劃車輛的維保方案，降低維保成本以及車輛故障率，提升列車運行品質，達到上海軌道交通系統安全運營的目標。

4.3 埃及蘇阿高鐵項目

蘇阿電氣化高速鐵路從紅海沿岸的Sokhna，經首都大開羅地區，到地中海沿岸的Alamein及Alexandria，新建全長474km的電氣化客貨共線高速鐵路。

該項目的服務可用性指標分為完全取消和部分取消，其中完全取消定義為與時間表相比缺失或未運行;部分取消定義為一班列車的行駛里程超過預定里程的一半但沒有運行完整個行程，或者列車完成預定行程但遲到超過60分鐘。完全取消時可用性指標設定為99%，部分取消時可用性指標為95%。

4.4 伊朗德伊高鐵項目

德黑蘭-伊斯法罕高速鐵路項目（簡稱德伊高鐵）總里程400公里，最高設計時速300公里。業主要求應在整個項目壽命周期的各個階段，落實EN50126系統保證流程，包括設計、建設、制造、安裝、測試、調試以及缺陷通知期，以保證達到RAMS指標，保證運營期間的服務安全可靠。

對于德伊高鐵項目整個網絡的服務可用性應不小于98%，這一目標包括鐵路系統、土木工程和運營。

5 結語

本文基于EN50126標準對可靠性、可用性、維修性、安全性的常用評價指標進行分析，研究英國、韓國、臺灣及香港等國家地區的不同指標的取值。不同國家地區的所采用RAMS指標不完全相同，國內在推廣RAMS管理技術時可在借鑒國外先進經驗的基礎上根據我國軌道交通系統實際情況制定RAMS相關指標。

通過對國內外軌道交通系統RAMS管理技術應用情況分析可以發現：國際上RAMS管理技術已經成為先進軌道交通行業所必須采用的關鍵技術;國內城市軌道交通行業也越來越開始關注并引入RAMS管理技術。因此，國內應盡快全面引入RAMS管理技術促進軌道交通行業規范化、國際化，更好地實現項目的安全和效益目標。

參考文獻

[1] 董錫明.軌道列車可靠性、可用性、維修性和安全性（RAMS）[M].北京：中國鐵道出版社，2009：4-6.

[2] 王彪.CRTSⅢ型板式無砟軌道RAMS分析關鍵理論與技術研究[D].成都：西南交通大學，2017，12：56-58.

[3] 瞿建平，郭其一.軌道交通RAMS國家標準中若干問題的研究[J].鐵道技術監督，2011，39（12）：4-10.

[4] 陳蕾.城市軌道交通引入RAMS管理的必要性[J].城市軌道交通研究，2007，10（5）：4-7.

[5] 汪文功，鄧麗云，江平，等.RAMS規范在城市軌道交通中的規劃與應用[J].鐵道技術監督，2008，36（6）：8-11.