施 杰
(中鐵電氣化(武漢)設計研究院有限公司,湖北 武漢 430074)
城市軌道交通聯調聯試主要是對供電、接觸網、軌道、車輛、屏蔽門、信號、通信、綜合監控、環控、售檢票、給排水、防災報警以及電扶梯等系統進行相關功能聯動測試,在各系統單調完成的前提下對各關聯系統進行聯動測試,驗證功能實現是否滿足設計預定情況,從而檢驗線路的總體可靠運行能力是否滿足運營要求。聯調聯試的成功與否決定了工程能否順利按時按質完成。聯調聯試層次劃分如圖1所示。

圖1 聯調聯試層次劃分圖
依據各系統間的相關程度與接口復雜程度,在聯調時可劃分為行車相關類設備系統聯調、車站相關類設備系統聯調以及動態綜合檢測3部分。按組織的過程分類,聯調可分為限界檢查、冷熱滑試驗、軌行區管理、供電系統試驗、動車設備系統聯調、運營有關設備系統聯調以及應急系統設備聯調7大類。
在聯調過程中,行車相關類設備系統聯調以信號和車輛專業調試為核心,車站相關類設備系統聯調以綜合監控、火災自動報警及氣體滅火系統為核心進行調試。動態綜合檢測主要以輪軌和弓網關系為核心進行調試。在呼和浩特地鐵1號線項目聯調過程中采用以綜合監控為主體的聯動模式。
行車相關類設備系統(動車調試)包括電客車系統、信號系統、通信系統(包含PIS、PA等)、牽引供電系統、接觸網系統、軌道系統、站臺門系統以及車輛段系統等。車站相關設備系統(車站調試)包括車站設備監控系統、環控系統、給排水消防系統、火災自動報警系統、氣體滅火系統、售檢票系統、通信系統(含廣播、乘客信息咨詢、傳輸)、電梯與扶梯系統、疏散指示、照明系統、視頻監控系統以及站臺門系統等。
熱滑是在接觸網/軌達到正常送電的條件下,電客車利用自身動力系統按低速(20 km/s)、中速(40 km/s)以及高速(60 km/s以上)進行牽引試驗,主要檢測列車牽引系統與接觸網/軌之間的匹配。
牽引供電試驗主要驗證供電系統是否能夠安全、穩定、可靠地為電動客車提供動力,包含車站級和中心級SCADA調試,單邊供電、雙邊供電以及越區供電等模式運行情況。
運營服務相關系統聯調主要是ISCS系統、通風空調系統、AFC系統、給排水系統、電扶梯系統、PA系統、PIS系統以及門禁系統等的聯動調試,驗證控制中心、車站及現場三級自動與手動控制模式,驗證系統的遙信、遙測、遙控以及遙調功能,確保安全性、一致性與穩定性。
應急系統設備聯調主要包含消費應急演練,測試與FAS系統相關設備的聯動調試,驗證在正常和非正常工況下應急設備系統的運行及模式轉換是否達到規范與設計要求。
行車基礎功能聯調包括限界測量與冷、熱滑試驗聯調、電客車與供電系統聯調、電客車與軌道系統聯調、車輛內部系統性能聯調、通信系統聯調以及信號系統聯調。
車站設備接口功能聯調包括綜合監控系統(Integrated Supervisory Control System,ISCS)與相關系統聯調、環境與設備監控系統(Building Automation System,BAS)與相關系統聯調、火災自動報警系統(Fire Alarm System,FAS)與相關系統聯調、綜合后備盤與相關系統聯調以及控制中心與相關系統聯調。
系統聯動功能總聯調包括車站火災聯動功能聯調、區間隧道火災聯動功能聯調、區間阻塞聯動功能聯調、系統關鍵能力測試以及互聯互通功能聯調。
系統聯調又細分為86小項,其中信號與相關系統接口功能聯調分為信號與車輛接口功能聯調、信號與綜合監控系統聯調、信號與通信傳輸子系統聯調、信號與通信無線子系統聯調以及信號與站臺門接口功能聯調等15項。通信與相關系統接口功能聯調分為傳輸子系統與綜合監控系統聯調、傳輸子系統與AFC系統聯調、傳輸子系統與門禁系統聯調、傳輸子系統與PIS系統聯調以及時鐘子系統與綜合監控系統聯調等18項。系統聯動功能總聯調分為列車上電聯動、列車出庫聯動、進站停車聯動、站臺發車聯動、扣車聯動以及緊急關閉聯動等15項。
系統關鍵能力測試包括追蹤能力、折返能力、出入段能力以及供電能力等。
編制聯調報告主要包含以下幾點。一是工程概況,主要描述線路及設備系統的概況;二是聯調的依據,主要包括技術標準及圖紙;三是聯調的范圍,涉及車站、場段以及控制中心變電所;四是聯調的內容,包括接口調試、多系統聯動調試、災害模式聯動調試、系統關鍵能力測試、互聯互通調試以及電磁兼容測試等,主要的編制依據為2019年交運辦的17號文為主,共計124項;五是聯調的結論,主要為各系統調試的結論及總結論;六是問題及建議,主要是聯調存在的問題及建議;七是附件測試軟件版本、綜合聯調問題臺賬及測試記錄。
目前,聯調聯試的模式一般存在以下3種方式。一是建設單位委托專業的聯調服務商組織實施,主要城市有呼和浩特、長沙、合肥、南昌以及重慶等,二是建設單位與運營部門在咨詢公司的技術支持下利用運營平臺組織實施,主要城市有武漢、北京以及天津等,三是運營部門牽頭組織實施,主要城市有廈門、成都以及廣州等。
建設單位委托專業的聯調服務商組織實施實施的優點主要有兩點,一是經驗豐富,管理能力強,能把握聯調風險和重點,二是極大地減少建設單位或運營單位建設期(聯調期)地壓力。但也存在前期介入少、管理深度不足、無直接管理權限以及問題整改進度受建設單位管理力度制約的缺點。
建設部門與運營部門在專家或咨詢機構指導下利用運營部門的指揮管理體系組織實施的優點包括建設單位專業工程師工程參與度深、技術能力強、對承包商有直接管理權限、管理力度大以及協調和問題處理效率高等。缺點包括人員少力量有限、無聯調綜合性管理人員、系統性聯調欠缺、聯調介入程度低以及過多依靠專業系統承包商等。
運營部門牽頭組織實施的優點是運營各崗位配置人員多,可全面深入工程項目,及時發現跟進問題,而且聯調參與度較深,運營過渡順暢,有利于在實踐中培養運營人員。相應的缺點為對聯調參與單位(各承包商、供貨商、監理等)管理組織力度差(無權限),組織協調力不強,問題整改慢,問題整改進度受建設單位管理力度制約等。
聯調聯試一般分三層管理體系,以呼和浩特地鐵項目為例,第一層為領導層,一般由軌道公司主要領導擔任組長,組員為軌道公司副總、運營公司主要領導以及調試單位主要領導,第二層為執行層,主要由軌道公司分管機電系統的副總擔任組長,組員為各部門負責人,執行層下設綜合協調組和技術支持組,第三層為實施層,主要是聯調聯試項目部,實施層下設動車調試部、綜合聯調部、功能驗證部以及動態檢測部。
聯調聯試領導組負責總體指揮與協調,審批方案和計劃。綜合協調組負責協調聯調聯試過程中的進度和質量,協調設備系統與土建接口、機電設備接口以及市政外部接口等問題。專業技術組負責動車調試部、綜合聯調部、動態綜合檢測部以及功能驗證部的工作管理。實施層主要負責動車調試、動態綜合測試、功能驗證、綜合聯調方案編制,并報聯調聯試專業組批準,及時掌握各施工進展,根據不同階段的工作特征和工作環境制定切實可行的項目服務計劃,負責問題庫的建立與完善,匯總、上報調試過程中各參建單位的配合執行情況,傳達考核結果,此外負責匯總聯調聯試所有的調試文檔,提交評估報告。
三權移交后每周定期(一般定在周四)召開聯合調試周例會(綜調、動調)討論下一周調試計劃并處理調試過程中發現的問題。根據調試情況定期召開聯合調試安全會,通報聯合調試中出現的安全隱患和整改情況。遇到計劃沖突時召開施工與調試計劃協調會,遇到難以解決的接口缺陷時召開技術專題會,進行重大事項(冷、熱滑、專運、驗收)前,召開重大事項宣貫會,另外聯合調試完成后,配合業主組織召開聯合調試專家評審會。
施工調試單位提前1周(每周六)申報軌行區施工計劃,每周五申報動車調試計劃,周日出《施工行車通告》。各施工單位根據《施工行車通告》提前1天申請軌行區施工作業令和動車調試調度令,車站內非接管區域施工無需申報計劃,憑進場證在車站出入口登記后即可。軌行區施工作業須憑軌行區施工作業令和軌行區準入證方可進入,動車調試憑動車調試計劃申請表和準入證進入軌行區車上作業。具體的以軌道公司頒發的《聯調聯試管理辦法》為準。
聯調臨管后,將會對軌行區(車站)實行嚴格的安保管理制度,以確保實現業主既定的各項安全要求。除預留各車站大里程站臺端門通道進出外,其余通道全部進行封閉。軌行區(車站)實行全天24小時保安巡邏管理。
隨著聯調項目部的介入,會帶來專業化的操作和精細化的管理與服務的同時,也會產生一些影響,主要表現在以下幾個方面。
4.4.1 以調試促安裝
對具備接口調試條件的系統先開始聯合調試,隨著聯合調試的進行,后續系統不斷具備接口調試的條件,從而保證聯合調試的持續性和有效性。各單位嚴格按照聯合調試計劃,在規定的節點內完成各自的單體調試工作和接口連接。
4.4.2 有效的計劃管理
需要各單位指派1名施工負責人作為聯合調試的負責人,全面負責本單位的聯調工作,指派1~2人作為計劃聯絡員,負責本單位施工調試計劃的申報以及調試方案和施工進度的上報,通過匯總各單位的調試計劃,制定聯合調試計劃,并確保有效執行。
4.4.3 聯合調試工作機制的影響
施工作業的不便性與臨管前的施工作業相比,聯調臨管后將對全線實行嚴格的安保管理制度,并積極開展動車調試和綜合調試工作。因此,施工的時間和空間都會受到不同程度限制。
2010年以前,聯調主要以動車調試為主,沒有車站調試的內容,2011-2012年包含了車站調試,以完成相關模式為主,2013-2014年以滿足消防驗收為主線,2014-2016年以滿足試運行專家評審為主線,2016-2019年以滿足試運營專家評審為基礎,突出實現綜合性各項功能驗證,2019年至今,以滿足試運營專家評審為基礎,同時引進了輪軌關系和弓網關系等動態綜合檢測項目。
隨著聯調聯試技術的成熟和發展,作為聯調服務商應該轉變生產服務思路,由保姆型管理轉為咨詢型管理,從專業技術角度出發,結合現場實際生產情況,提供合理有效的施工建設解決方案和技術咨詢,為建設方提供良好的生產服務建議。雖然現在各個城市的模式及規范標準各異,但在2019年1月份交運辦發布的17號文《城市軌道交通初期運營前安全評估技術規范:第1部分:地鐵和輕軌》具有很強的指導意義,同時聯調聯試的管理主要依靠人工審批和周期性會議商討的方式進行把控,但缺乏智能化處理輔助手段,信息共享方式單一,因此實現聯調聯試項目的規范化、標準化、信息化以及高效性是其發展的方向。
隨著國家基建戰略的轉型,新基建7大領域之一的城際高速鐵路及城際軌道交通將迎來建設的新高潮,這將會給聯調服務商帶來新機遇、新技術以及新發展。