范穎慧
(上海申通地鐵建設集團有限公司, 200063, 上海∥高級工程師)
近年來,隨著城市軌道交通建設的蓬勃發展,國內較多城市開始應用FAO(全自動運行)技術。為了確保FAO線路開通后的運營效率和安全,一方面需要落實更多的安全保障措施,另一方面還需根據FAO場景進行綜合聯調驗證。本文結合采用FAO技術的上海軌道交通15號線(以下簡稱“15號線”)工程,從技術路線、工作方法、管理手段等方面提出了FAO線路綜合聯調的優化方案。
15號線全長42.3 km,設30座車站(均為地下站),列車采用6節編組A型車。15號線是國內首條全線以GoA4(無人干預列車運行)全功能一次性開通的FAO線路。該線的建設單位通過創新技術路線、研發管理工具等措施,克服了工期緊、任務重、難度高的三重壓力,于2020-06-01至2020-12-05圍繞車輛、信號、供電、通信、綜合監控及車站機電設備等機電專業開展并完成了綜合聯調的全部工作。此次綜合聯調的驗證結果為:機電系統設備功能均符合設計要求,可滿足初期運營前安全評估條件。
如圖1所示,15號線綜合聯調采用了精簡、高效的兩級組織機構:總體協調組和設備專業小組。其中:總體協調組由項目公司及聯調單位主要負責人組成,主要通過周例會把控工程進度,協調調試資源及解決聯調難題;設備專業小組由相關實施單位、見證單位及聯調組織單位的技術人員組成,主要扎根于現場一線,負責各專業綜合聯調項目的實施、整改消缺及總結評估。

圖1 15號線綜合聯調組織架構示意圖
如圖1所示,綜合聯調組織機構將各機電專業單位、各標段裝修與安裝單位,以及運營單位、維保單位等有效串聯起來,形成了一個緊密的整體。在綜合聯調實施過程中,該機構以保障工程節點為首要目標,以解決現場難題為導向,以獎懲考核機制為抓手,依托聯調的信息化平臺,從管理的精細化、信息化等方面進一步提升綜合聯調的整體工作水平,以保證FAO線路的功能要求及運營需求得以全部實現。
1) 本次聯調在機電系統安裝階段就提前介入,以綜合監控為核心開展了綜合監控施工圖紙與車站風、水、電施工圖紙一致性核查工作,以確保各機電系統之間接口功能的真正落地。此外,本次聯調還將以往線路在聯調階段出現的常見問題提前至機電安裝階段解決,這樣既可以有效縮短綜合聯調工期,也可以避免工程后期產生大量的設計變更。
2) 在綜合聯調組織機構的管理下,把機電系統的到貨、安裝、單調、聯調及驗收等一系列工序,以及與外部專業的接口全部銜接起來,發現問題及時協調解決。此外,對各工序間的銜接問題進行了合理安排,打通了各工序的進度制約點,大大推進了工程進度。
3) 本次聯調通過信息化平臺,實踐了綜合聯調的信息化管理及精細化管理,進一步提升了綜合聯調的整體工作水平,確保在整個綜合聯調過程中做到不遺漏任何一個點位、不放過任何一個問題。
15號線的綜合聯調開創了FAO線路綜合聯調的先河。傳統的非FAO線路的綜合聯調一般以標準、規范作為依據確定調試項目,而FAO線路綜合聯調則基于運營場景,分解出各個場景所包含的關鍵單系統功能、多系統聯動功能及所要實現的系統設計能力,并以此作為調試項目進行驗證,其目的是將FAO線路的建設與運營無縫銜接起來,確保在建設階段即可實現運營場景所需的全部功能。
表1以一扇/多扇站臺門故障場景為例,對FAO線路綜合聯調時各專業的功能調試進行了分解。

表1 FAO線路一扇/多扇站臺門故障場景下對各設備專業的功能調試
本工程依據交辦運[2019]17號《城市軌道交通初期運營前安全評估技術規范》,以及上海申通地鐵集團有限公司制定的企業標準及管理文件《上海軌道交通建設機電系統聯調聯試管理規定》《上海軌道交通全自動運行運營場景及功能分配》《上海軌道交通全自動運行線路運營評估補充技術條件》等規定,開展綜合聯調工作。綜合聯調的工作內容包含初期運營前安全評估相關測試34項、全自動運行功能相關測試28項(見表2)、機電系統綜合聯調89項、試運行前行車相關綜合聯調15項。

表2 15號線全自動運行功能相關測試項目
本次聯調首先以車站、電客車為單位,開展自下而上的聯調,以確保各車站、各電客車實現站內、車內機電系統間的相互協調運轉;然后,將完成了自下而上調試的車站、電客車串聯起來,從OCC開展自上而下的聯調,以實現FAO線路各機電系統間的協調運轉。其工作方法如圖2所示。

圖2 15號線綜合聯調工作方法示意圖
1) 首先自下而上驗證,即以單個車站、單列電客車為單位,驗證站內/車內相關機電系統的關鍵單系統功能(如列車的超速保護功能、信號系統的安全防護功能、通信系統的無線通信功能等),以及專業間的接口功能(如信號與車輛的休眠/喚醒接口,綜合監控與車站風、水、電等設備的接口等)。
2) 其次自上而下驗證,即以OCC為核心,驗證多系統的聯動功能(如電客車在區間阻塞、火災工況下的多系統聯動等),以及中央級模式下發功能(如信號系統的降級模式等)。
3) 最后開展連續性測試及壓力測試,即在車站、電客車及OCC均完成聯調的基礎上,按照線路開通后初期運營計劃開展滿圖運行。與此同時,車站各類負荷也全面開啟,以驗證各機電系統的能力是否達到系統設計的要求(如信號系統中線路的折返能力、追蹤能力及出入庫能力,環控系統的排煙能力,供電系統的牽引供電能力等)。
綜合聯調是城市軌道交通線路機電系統建設中非常重要的收尾環節,但聯調過程中經常會發生因前道工序滯后對后面工序產生影響的情況。在本工程綜合聯調過程中,提出了“以調促建”的管理理念,即在機電系統的設計、安裝、上電、單調、接口調試、聯調及試運行等建設全過程中,通過單系統調試和綜合聯調,促進機電系統設備供貨安裝、單體調試、接口調試等各項工序的進度,以時間軸、重大機電建設里程碑節點雙軸驅動,確保本工程如期建成并投入試運營。
“三檢兩調”是對與行車相關的核心系統進行聯調工作的簡稱,其成敗將直接影響整個機電系統功能調試的順利實施及如期交付。
1) “三檢”的具體工作內容包括:①在單系統調試階段,以完成聯鎖一致性檢查及取得相應的聯鎖安全證書為目標,開展聯鎖一致性的檢查工作;②在單車調試階段,以完成交辦運[2019]17號相關要求及取得單車上線安全認證證書為目標,開展與單車聯調相關的聯調項目前置條件的檢查工作;③在多車調試階段,以完成交辦運[2019]17號相關要求及取得多車上線安全認證證書為目標,開展與多車聯調相關的聯調項目前置條件的檢查工作。
2) “兩調”的具體工作內容包括:①在單車調試階段,開展與交辦運[2019]17號要求相關的單車聯調,采用全測或抽測的方式,開展與行車相關的單系統功能驗證及測試工作;②在多車調試階段,開展與交辦運[2019]17號要求相關的多車聯調,對接口聯調進行提前確認與驗證,采用全測或抽測的方式開展與行車相關的多系統聯調。
“兩站一檢”是對與車站運行相關的關鍵系統進行聯調工作的簡稱,其成敗將直接影響車站的消防驗收、如期交付及開通運營。
1) “兩站”的具體工作內容包括:選取2個樣板站,以綜合監控系統為核心,根據供電、通信、車站機電設備的先后工序開展聯調,最終形成適用于上海城市軌道交通FAO線路車站運行相關系統聯調的工作方法。在此基礎上,磨合各參建單位間的協同關系,提前發現一些共性問題并制定相應解決措施,以提高后續車站聯調的質量與進度。
2) “一檢”的具體工作內容為:以消防檢測、消防驗收為主線,優先開展消防相關的聯調,以確保順利通過消防驗收(消防驗收證書往往是線路初期運營安全評估的關鍵制約點)。
由于FAO線路綜合聯調的數據統計工作量十分龐大,本工程聯調時研發了適用于FAO線路綜合聯調的信息化管理平臺,如圖3所示。其架構主要包括用戶界面層、業務應用層、系統服務層及基礎數據層等4個層次。其中:用戶界面層支持智能手機、電腦等設備進行訪問;業務應用層包含了信息化管理平臺所有的應用模塊,可提供基礎數據維護及統計報表的發布界面;系統服務層包含了賬戶與權限、模塊插件管理、對外接口、消息郵件等管理模塊;基礎數據層將所有的用戶數據、基礎數據、業務數據、文件數據統一存儲在平臺數據庫之中。

圖3 FAO線路綜合聯調信息化管理平臺架構示意圖
該信息化管理平臺共包含9大功能模塊:
1) 出圖計劃管理:按照工程進度要求管理出圖計劃,對各類施工圖紙院內三審、設計總體審核、審圖公司強審、出圖曬圖計劃等進行跟蹤管理。
2) 采購合同管理:根據業主要求,跟蹤建設工程采購階段甲控設備、乙供設備、甲供設備、甲控乙供設備等各類設備采購合同的簽訂計劃日期、完成日期及完成情況。如有采購合同進度滯后,該平臺將提供信息預警。
3) 設備到貨管理:按照設備采購合同,對設備到貨計劃進行管理。
4) 設備安裝管理:對已進場的設備,由施工單位根據實際情況制定設備的安裝計劃。根據計劃安排人員進行安裝,并在信息化管理平臺中記錄設備安裝的結果。
5) 設備單系統調試管理:對已完成安裝的設備的單機調試過程進行管理。由調試負責單位根據實際情況制定單系統調試計劃。根據計劃安排人員對設備進行單系統調試,并在信息化管理平臺中記錄單系統調試結果及設備安裝過程中發現的問題。
6) 接口調試管理:將設備接口調試過程中發現的問題記錄在問題庫中,在后續設備的運行維護中出現問題時可為知識庫提供參考。
7) 聯調聯試管理:對聯調測試的過程進行管理,生成聯調計劃,記錄每個調試項調試結果(合格或不合格),并對聯調過程中發現的問題進行記錄。
8) 里程碑事件管理:針對業主關注的里程碑事件(如證照辦理、冷滑熱滑、消防驗收、三權移交、專家評審等)的前置條件進行跟蹤,確定責任單位和責任人,制定時間計劃并予以重點跟蹤。
9) 統計報表看板:針對設備的采購、到貨、安裝,以及設備的單系統調試、接口調試、聯調聯試等工作,可按站點、按專業系統、按單位自動生成各類實時統計圖表。
綜合聯調是城市軌道交通線路建設過程中“聚沙成塔”的重要環節。通過精心組織與管理,綜合聯調使城市軌道交通線路的設備與設備、人與設備、人與人在開通前達到協調運轉,為線路的試運行、初期運營打下堅實的基礎。對于城市軌道交通FAO線路綜合聯調而言,不僅需要遵循國家、行業及企業制定的常規城市軌道交通線路綜合聯調的相關標準,更應以項目的運營需求為導向,從精細化、信息化的角度,進一步強化綜合聯調的集成管理作用,以確保所建的城市軌道交通線路一次性以GoA4標準開通。
本文通過對上海軌道交通15號線工程綜合聯調進行經驗總結,提出城市軌道交通FAO線路建設一次性實現FAO功能綜合聯調的解決方案,以期為業內FAO線路的建設與調試起到一定的借鑒和示范作用,并為制定行業相關的標準提供參考。