淺談軌道交通網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的產(chǎn)品化過程檢驗及其創(chuàng)新

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軌道交通包括干線鐵路系統(tǒng)等。軌道交通系統(tǒng)具有單位運輸能量小等諸多優(yōu)點，我國處于軌道交通大發(fā)展時期，城規(guī)交通迅速發(fā)展，大城市建成完善的城軌交通網(wǎng)絡(luò)。軌道交通系統(tǒng)需要有安全可靠的列車控制系統(tǒng)保障。軌道交通列車控制系統(tǒng)是提高區(qū)間通過能力的手自動控制技術(shù)總稱，主要包括間隔控制、速度控制等功能。隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)安全系統(tǒng)升級難以滿足安全系統(tǒng)的需要。軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)是列車神經(jīng)系統(tǒng)，設(shè)計開發(fā)、試驗驗證等產(chǎn)品實現(xiàn)過程不斷優(yōu)化，對提升產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。本文開展基于實驗室信息管理系統(tǒng)與產(chǎn)品生命周期管理、質(zhì)量管理系統(tǒng)等多信息化融合研究，優(yōu)化實驗驗證中的檢驗內(nèi)容與方法，提升產(chǎn)品合格率；構(gòu)建系統(tǒng)產(chǎn)品實驗驗證信息數(shù)據(jù)庫，完成LMS與MES等信息化系統(tǒng)無縫對接。

1 現(xiàn)有軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化過程的不足

自19世紀鐵路誕生后，工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)歷機械化、電子化發(fā)展時期，軌道交通列車運控系統(tǒng)從機械控制發(fā)展到計算機控制系統(tǒng)，信號設(shè)備從機械連鎖設(shè)備發(fā)展到列車自動運控系統(tǒng)等。列車運控系統(tǒng)發(fā)展初期采用人工控制方式給出運行信號，列車運控系統(tǒng)安全技術(shù)處于萌芽狀態(tài)。1869年美國發(fā)明軌道電路，利用鋼軌構(gòu)成閉環(huán)電路實現(xiàn)軌道占用自動檢查。早期軌道電路用于檢測 列車存在，后來發(fā)明了工頻電路，軌道電路發(fā)展初期，由于鋼軌斷裂，發(fā)生列車占用不能顯示停止信號事故，鋼軌有電流，有列車占用時軌道繼電器失電落下。

固定閉塞設(shè)備研制提高了列車區(qū)間運行安全性。列車運控系統(tǒng)電氣化時期逐步向半自動化發(fā)展，故障安全技術(shù)應(yīng)用廣泛。80年代后，計算機技術(shù)深入到工業(yè)及日常生活領(lǐng)域，列車自動防護系統(tǒng)等使得軌道交通運輸自動化程度提高，為系統(tǒng)設(shè)計帶來很多便利，有利于提高系統(tǒng)安全性。計算機時代列車運控系統(tǒng)包括高區(qū)間通過能力手動控制、遠控技術(shù)等。

目前軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程復雜，主要流程為設(shè)計人員運用CAD完成產(chǎn)品設(shè)計后進入制造環(huán)節(jié)，制造部門完成生產(chǎn)制造，設(shè)計部門制定試驗大綱，PLM系統(tǒng)審核后將試驗大綱提交至LIMS系統(tǒng)檢驗業(yè)務(wù)申請，根據(jù)樣品特征設(shè)計接口夾具，需手動切換線路操作，檢驗結(jié)果不通過，需手動錄入QMS系統(tǒng)故障信息分析失效原因。

現(xiàn)有軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程存在的缺陷包括產(chǎn)品檢驗需人工頻繁接換線操作，不同檢驗人員操作差異影響檢驗結(jié)果準確性。未將制造關(guān)鍵檢驗所需信息完整傳遞到檢驗環(huán)節(jié)[1]；檢驗信息不完整不利于后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計。目前產(chǎn)品試驗大綱制定準僅規(guī)定關(guān)鍵檢驗項目，導致檢驗產(chǎn)品裝車后存在許多問題。不同產(chǎn)品需單獨制定配套測試夾具，檢驗結(jié)果一致性較差。裝車運維人員缺少有效方式，軟硬件版本可追溯性差。

2 軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化創(chuàng)新設(shè)計

基于現(xiàn)有軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程不足，本文提出產(chǎn)品化生命周期流程，以優(yōu)化軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程為目標，產(chǎn)品化流程為預先提煉產(chǎn)品設(shè)計軟硬件信息及制造生產(chǎn)信息等關(guān)鍵檢驗所需信息；試驗中套用標準大綱模板，對樣品信息自動導入。可對同類系統(tǒng)產(chǎn)品互操作性智能評估，提升網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化檢驗效率，快速分析不同網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品是否可互聯(lián)通。

以產(chǎn)品化質(zhì)檢為導向，構(gòu)建新型軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化創(chuàng)新技術(shù)路線，其原理為對軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化檢驗結(jié)果標識包含制造新型調(diào)研分析，試驗前分析階段輸入信息，制定《軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)檢驗通用信息標識規(guī)范》，對MVB，ECN，網(wǎng)絡(luò)中斷設(shè)備試驗方法進行優(yōu)化，制定《網(wǎng)控系統(tǒng)智能化制造質(zhì)量保證通用技術(shù)條件》，依據(jù)此條件對平臺進行方案設(shè)計，采用模塊化協(xié)議分析儀等完成平臺搭建。對網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品物理接口調(diào)研分析，制定《網(wǎng)控系統(tǒng)檢驗通用接口規(guī)范》。

通過設(shè)計通用測試夾具，設(shè)備操作不會影響被測網(wǎng)絡(luò)[2]；通過開展Wireshark二次研發(fā)，實現(xiàn)對ETB等鐵路專有以太網(wǎng)協(xié)議解析。開展Lab VIEW軟件研發(fā)，實現(xiàn)按照標準要求制定測試計劃等功能。通過持續(xù)產(chǎn)品化檢驗標準驗證，構(gòu)建軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)理論體系，促進標準國際化應(yīng)用。

為實現(xiàn)新型軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化工程化應(yīng)用，構(gòu)建平臺技術(shù)指標包括波形存儲深度≥8M；波形測量帶寬≥1GHz，波形測量時基精度≤1ns，網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率≥4GHz，線性誤差≤1dB，網(wǎng)絡(luò)分析儀軌跡噪聲＜0.006dB rms，輸出頻率1～20MHz，以太網(wǎng)性能測試10M/100M帶寬，可進行背靠背測試等。

3 軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化檢驗創(chuàng)新效益

本項目吸收智能制造技術(shù)，通過打造兩個平臺提升軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)制造檢驗評價效率，經(jīng)技術(shù)研究完成產(chǎn)品化平臺，支持樣品信息掃碼導入，實驗結(jié)果短信實時通知等功能。支持用戶掃碼查看報告詳情，縮減檢驗人員整理記錄時間。使檢驗人員從執(zhí)行實驗任務(wù)中解放，專注于增值活動。

項目根據(jù)《電子設(shè)備列車通信網(wǎng)絡(luò)》系列標準提出實驗方案與判定準則，應(yīng)用新建網(wǎng)控系統(tǒng)實驗平臺，對研發(fā)網(wǎng)控系統(tǒng)進行測試，開展驗證平臺進行應(yīng)用推廣?？商嵘W(wǎng)控系統(tǒng)檢驗效率，提高廠商生產(chǎn)網(wǎng)控系統(tǒng)一致性，規(guī)范網(wǎng)控系統(tǒng)檢驗信息輸入，網(wǎng)控系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)物理接口等信息，指導廠商完成網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品性能考核。

4 結(jié)束語

針對軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程不足，梳理各信息化系統(tǒng)復雜業(yè)務(wù)，對業(yè)務(wù)范圍界定，進行信息化規(guī)劃。構(gòu)建新型軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化平臺，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)，實驗驗證的生命周期智能化管控，滿足網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品量產(chǎn)要求。新型產(chǎn)品化平臺對如何分析系統(tǒng)不確定度評定等需要改進；影響不同網(wǎng)控系統(tǒng)互聯(lián)通因素較多，收集所有影響因子難度較大，影響各因子互操作性權(quán)重設(shè)定需要繼續(xù)研究。