城市轨道交通信号系统全生命周期维护管理技术支持系统功能需求研究

城市轨道交通信号专家_牛英明

北京地铁通号分公司总工程师，高级工程师_曹红升

北京地铁通号分公司副总工程师 ，工程师_岳磊

城市轨道交通信号系统全生命周期维护管理技术支持系统功能需求研究

城市轨道交通信号专家_牛英明

北京地铁通号分公司总工程师，高级工程师_曹红升

北京地铁通号分公司副总工程师 ，工程师_岳磊

随着城市轨道交通网络化进程，客运量急剧增加，信号系统的维护检修质量面临极大考验，亟待建立健全维修支持系统，为维修维护工作提供功能更完善、智能化程度更高的技术支持手段。而维修支持系统的功能需求是建立健全维修支持系统的基础。本文立足信号系统维护检修生产和管理,结合技术发展的实际状况，论证了功能需求研究的思路、系统设计原则、体系建构和功能应用平台，为形成完整、可行的信号维修支持系统奠定良好基础。

城市轨道交通 信号系统维护管理 检修作业 状态修 计划修 全生命周期

研究背景

城市轨道交通快速发展及安全高效运营的需要

随着城市轨道交通大规模网络化建设步伐的加快，信号系统技术水平也得到了快速发展，大量先进技术在信号专业技术领域得到了广泛应用。先进技术的应用已经给城市轨道交通信号系统带来了质的改变，提高了列车运行安全防护等级和列车控制自动化程度，为城市轨道交通安全、可靠、高效、网络化运营，以及提高线路通过能力、客运服务质量、缩短建设周期、降低建设和运营成本提供了保障。

截至2014年底，全国共有37座城市获准修建城市轨道交通，其中已有22座城市建成地铁线路95条，运营里程突破2900公里，在建地铁线路超过80条，里程达到3000公里。如此大规模的城市轨道交通建设，对信号设备维修管理提出了更高的要求,必须建立健全维修技术支持体系，才能更好地保证信号系统安全性、可靠性、可用性和可维护性，保证良好的列车运营秩序。

信号系统维护管理技术落后

维修支持系统是实现信号系统维护科学管理的基础技术设备。在以往的轨道交通新线建设和旧线改造过程中，信号专业面对引进技术工程应用中的技术难题，只能集中主要精力，攻克列车自动控制系统核心技术，无暇顾及维修支持系统技术应用。虽然在近些年的新线建设中也配备了相应的维修支持系统，但由于没有完整、明确的功能需求，不能满足维护管理基本需要；另外，由于工期紧张，也造成维修支持设备不能同步开通投入使用。

目前,信号维护管理普遍存在以下几方面具体问题：

1. 维护管理体制不适应“状态修与计划修相结合的信号系统全生命周期健康维护与成本控制的管理模式，维修周期不合理, 维修管理靠经验，导致维修质量欠佳、维护资源浪费、维修成本偏高；

2.系统设备运行指标评估依赖人工统计和人工专业知识水平，甚至掺杂了感情因素，统计数据欠扎实、统计结果可信度较差，形成管理漏洞。

3.信号控制系统设备故障报警不够精准、及时，分类不够清晰；

4.设备状态修预告未能根据系统设备生命周期和运行指标，提供设备维护或更新预防性告警；

5.维修支持系统缺乏系统性故障分析,不便于提高维修效率；

6.维修支持系统缺少信号系统的亚健康状态诊断，导致风险残留，系统隐患得不到预防性处理。

自主化国产CBTC技术趋于成熟

建立健全维修支持系统是解决以上问题的基本保障，而城市轨道交通所采用的CBTC先进技术为解决信号维修管理困境，高起点规划、高标准建设、高效率发挥维修支持系统的作用提供了良好的条件，具体体现在以下几个方面：

1.信号系统广泛应用CBTC先进技术，实现了列车自动防、列车自动控制、行车自动指挥，并且向着全自动控制发展；

2.车地双向通信，实现了系统信息闭环处理，维护信息更加丰富；

3.系统设备故障自诊断能力较强，硬件设备故障诊断到板级、软件故障诊断到数据，维护信息更加详实；

4. 实时记录、存储系统设备运行信号和列车运行、接口状态信息，有利于信号维护管理人员全面了解运营情况；

5.CBTC系统实现了信号系统接口标准化、网络化，为维修支持系统采集相关信息奠定了基础；

6.信号系统设计更加完善，系统RAMS指标明显提高，为实现维修支持系统功能提供了良好平台；

7.目前已有多家自主化国产信号企业，积极参与新线建设、旧线改造，乐于开发维修支持系统，以满足维护管理的技术支持要求。

研究目的

城市轨道交通维修支持系统（以下简称“维修支持系统”）功能研究的目的是形成完整的维修支持系统功能需求；完善行业标准；引导维修支持技术发展；促进实现目前工程项目维修支持系统功能；带动设备系统的生产制造单位产业进步。

终极目标是建立完善的维修管理体系奠定基础,满足状态修支持下的计划修全生命周期健康与成本维护管理模式要求,继信号系统实现了行车指挥自动化和列车运行自动化之后,实现信号维护管理自动化,与智能化城市轨道交通管理模式接轨,创造良好的社会效益和经济效益。

研究思路

维修支持系统功能研究正处于信号维修管理模式转型的关键阶段,只有研究思路正确,才能确保研究成果的实效性。功能需求研究应综合考虑以下几方面因素。

1.高标准规划、面向长期发展维修支持系统功能研究，应以实现信号维修管理自动化为目标，立足维护基本需求、长远规划、引导开发，高标准建设，满足状态修支持下的计划修全生命周期系统健康维护与成本管理模式要求。信号维修支持系统的功能需求研究在解决单线信号维护管理需求的同时，还应满足多线、多专业信息化管理的要求，为实现网络化、资源共享、应急处置奠定良好基础。

2.切合实际、分步实施根据目前信号系统维护管理最急待解决的安全生产隐患、维修管理需求，以及工程项目管理实际状况、系统设备技术发展进程以及城市轨道交通网络的建设需求，首先明确信号维护检修作业和设备维护管理的基本功能需要，为后续的接口规范研究、测试大纲编制等奠定基础。

3.以技防为主、人防为辅最大程度发挥系统自动处理能力，用先进技术解决人力所不及的繁重而复杂的数据统计、分析，既能系统做的就不依赖人工，减轻人工管理劳动强度，为人工分析非规律性的特殊情况提供科学依据，提高作业标准化、规范化和工作效率。

4.经济合理、提高效益维修支持系统功能研究应注重最大程度发挥CBTC技术优势和既有信号系统硬件和软件资源，创造良好的经济效益和社会效益，避免投入巨资所实现的功能代替人工简单维护作业。

5.立足用户、避免倾向功能研究应不带有倾向性，符合科学发展规律。以行业管理的视角，明确该做什么，而不限定实现方法。功能需求研究应尽量详实，通俗易懂、统一标准，有利于建设管理、供货商、运营维护人员理解，避免因误解造成漏项，指导功能最终实现。

维修支持系统主要设计原则

1.维修支持系统应能实时监测信号系统的各在线运行子系统设备工作状况，通过大数据，综合分析、诊断信号系统性故障和系统潜在风险和系统缺陷。

2.维修支持系统应能实时监测CI系统、ATS系统、ZC系统、VOBC系统、DCS系统、DSU系统、LEU系统、计轴系统、电源系统、微机监测系统运行。

3.维修支持系统应采取闭环设计，自成体系。基于所采集各子系统信息进行信息分类、信息统计、逻辑分析、实现信号维修管理5大功能平台运行，并且纳入城市轨道交通信息网络一体化设计，为多专业、多线网络化综合管理平台提供必要信息，如下图所示：

列车运行基本功能 GoA0 TOS GoA1 NTO GoA2 STO GoA3 DTO GoA4 UTO列车安全运行防护进路安全防护 X(道岔控制由系统实现) S S S S列车安全间隔防护 X S S S S安全速度防护 X X (部分由系统) S S S列车驾驶 牵引和制动控制 X X S S S轨旁监督 防止和障碍物碰撞 X X X S S防止和人碰撞 X X X S S乘客换乘监督控制乘客门 X X X X or S S防止乘客在车厢之间或安全门和列车之间夹伤X X X X or S S确保列车安全启动 X X X X or S S列车运营 投入或退出运行 X X X X S列车状态监督 X X X X S紧急状态的检测和管理执行列车诊断，检测火灾/烟雾和检测脱轨，处理紧急情况（电话/疏散，监督）X X X X S 和/或OCC人员X = 运营人员职责 (可以由系统实现). S = 系统实现

4.维修支持系统面向信号维护检修作业和管理人员,其功能服务于信号维护管理相关工作,维修支持系统不需向行车管理、使用人员提供信息,避免信息不一致而应行车管理。

5.维修支持系统作为信号系统的监护系统，对信号系统只监不控且不应自身故障影响信号各子系统正常运行。

6.维修支持系统应满足城市轨道交通维修管理模式的需要，各级工作站（如：工区维修工作站、项目部管理工作站、维修调度工作站）所赋予的功能应可由系统软件工程师按需配置变更。如下图所示：

7.维修支持系统应能替代既有的信号子系统维修工作站、统一管理信号系统维护信息，不需各子系统分别设置，以免设备、空间、维护等资源浪费，提高维护管理工作效率。

8.维修支持系统对信号系统设备的故障报警应以信号各子系统上传的故障信息为基础，不需替代被监测子系统自诊断，以便保持故障诊断的一致性和有效性。

9.故障报警优先级大于其它功能，当故障发生时，可在维修工作站当前页面上，叠加闪动的故障显示信息，当点击故障报警确认后，叠加的故障报文即可消失，恢复到常规故障显示。

10.维修支持系统应实时监测模拟量状态修设备运行状态，当监测到运行状态已接近检修边界值时，应分级提出预告，提示维修人员调整或更换状态异常设备或器材等。

11.维修支持系统应可提供运营统计指标、故障率、命令成功率等，为评估系统设备状态、深化培训、调整维修策略以及制定设备更新计划等管理工作奠定坚实基础，有助实现科学化管理。

12.维修支持系统应可按时间段、子系统设备、安装地点、故障类型，调出并统计故障，便于维修人员查询故障记录。

13.维修支持系统应按照运营管理的迫切需要，兼顾维修单位使用和系统供货商开发状况，功能需求层次正确、功能描述清晰、具体，人机界面生动、友好。

14.维修支持系统应稳定、可靠，保证24小时连续运行，其性能应不低于相应的信号子系统，如ATS系统，。

15.维修支持系统应采取与被检测系统物理隔离措施，自成系统、独立运行，不因MSS系统自身故障、错误操作或系统维护工作站投入/退出等作业影响被监测系统正常运行。

16.维修支持系统应具备自诊断能力，自动修复瞬间故障。不因拒不故障引发系统性故障，最大程度地维持系统正常运行。

17.维修支持系统应允许多台维修工作站同时投入、退出（如：系统的20%终端）或同时进行调用系统历史数据、查找故障等操作，并保障系统正常运行。

系统主要功能

按照维护作业等级和管理类型需要，维修支持系统应可提供五大功能平台，包括：维护检修作业技术支持平台、信号系统亚健康状态诊断平台、移动维护支持及专家咨询平台、设备管理平台、系统维护管理综合服务平台。前三者侧重维护生产，后两者服务于管理。

维护作业技术支持平台

作为维护作业及维护的管理最基础支持平台，也可以称为一线维护检修作业技术支持平台，应配备以下功能模块。

硬件设备故障告警

1.硬件设备故障为信号系统可自动识别且可直接定位的故障设备；

2.维修支持系统的设备硬件故障告警应以各被监测的各子系统上传故障信息为准；

3.信号系统专业设备（即非通用设备）应能故障告警到板级、最小可更换单元，输入/输出、通信通道告警到端口；

4.若商业通用设备不具备故障诊断到板级，则应可告警到单体设备。

5.硬件设备故障告警应包括信号系统所有在线运营的子系统、设备、模块、接口、输入/输出端口，及其名称、EAM码、故障现象、故障等级、维修状态和程序单元模块标记。

设备系统性故障

1.维修支持系统应能通过所拥有的大数据，综合分析、诊断多重原因可导致的系统性故障的原因，尽快恢复设备正常运行。

2.维修支持系统应建立系统性故障解决方案数据库，对应每一类系统性故障均应提供分析路径和方法，以便辅助维修人员处理故障。

3.设备系统性故障信息表应包括故障类型、故障现象、故障等级、专家诊断序号。

4.专家诊断序号可与系统性故障解决方案数据库相链接，便于指导维修人员查找、处理故障。

人工操作失效告警

1.当行车人员通过控制中心工作站或车站、车辆段等现地工作站发出行车控制命令或行车指挥命令，但系统未成功执行时，维修支持系统应能接收并显示其相应的故障告警信息。

2.操作命令失效判断及告警信息应由命令输入工作站所属系统实现，不需维修工作站诊断，避免与行车信息产生异议。

3.人工命令失效特指直接与行车相关的操作命令，包括人工控制命令和行车指挥命令时效，不含行车工作站查询和日常管理操作。

4.告警信息应包括：失效命令类型、命令内容、命令时间和命令终端IP号。

非设备性故障告警

1.非设备性故障既不属于信号系统自身问题所导致的故障，而是由于外因所导致信号系统故障，如：人工误操作或安全门、车辆等相关系统设备故障等引发影响列车运行的故障。

2.非设备故障信息表应包括诱发故障外部原因、错误命令内容、命令源设备IP号、故障等级。

系统设备技术指标偏离预告

1.以模拟量运行为特征的设备系统应纳入状态修范畴。当模拟量已接近故障状态或突然超出设定值时，则应按照设定门限发出预警信息，提示维修人员进行必要的维护，避免形成故障，影响列车运行。

2.状态修预告设置应根据设备和技术状态特征，按照以下门限分级管理，既避免预告不及时造成漏修，又不因预留量过大，造成资源浪费。

3.分级多次预告

一次预告——当设备技术指标稍许偏离设计指标（如5%）时，产生第一次预防性告警，告警可为橙黄色直至指标恢复正常。

二次预告——当设备技术指标较大偏离设计指标（如10%）时，产生第二次预防性告警，告警为红色直至指标恢复正常。

4.超出门限告警——当设备技术指标已严重偏离，接近设计指标的允许范围边界值时，应立即告警，告警为闪动的红色，直至指标恢复正常

设备全生命周期更新预告

维修支持系统应根据系统存储的设备更新生命周期设定值，不间断地跟踪系统运行，累计设备的运行时间或动作次数，作为预告设备生命周期，更换设备的依据。

维修支持系统应根据系统存储的设备更换周期、人工输入的设备投入使用起始时间，以及信号系统计算的设备累计动作次数或累计运行的时间，自动预告设备更换时间。

1.设备定期更新预警触发值的设定，应综合考虑设备运行特征、更新周期、计划申报和更换作业时间、人员配备等必要条件。

2.系统应跟踪预告后的维护实施情

况，直至此项维护作业纳入维修计划并完成方可关闭。

3.系统应能分级预告

一次预告——当设备累计动作次数或累连续计运行时间达到设计指标的90%时，产生第一次预防性告警。告警可为橙黄色直至指标恢复正常。

二次预告——当设备累计动作次数或累连续计运行时间达到设计指标的95%时，产生第二次预防性告警。告警宜为红色直至指标恢复正常。

超出门限告警——当设备累计动作次数或累连续计运行时间达到设计指标时，应立即告警。告警为闪动的红色，直至指标恢复正常

维护检修作业管理

1.维修支持系统应能根据维护管理

需要，实时自动形成全生命周期中各年的年修计划并可自动分解出每个月和每周的维护计划和每日工单。并且可支持人工修改维修计划。

2.日检计划包括运营时段的巡视计划和非运营时段的检修、更新计划。日检作业项目应与检修作业细则链接，说明检修标准和检修作业流程，以便指导维修作业。

3.维修支持系统还应将临时计划作业纳入系统管理，包括故障处理、接口系统设备抢修、软件升级、改扩建项目配合等。

交接班管理

1.维修管理工作站应可查看各级维修单位和部门的维修计划和临时任务工单并检查维修执行情况，实施维修作业管理。

2.维修中心工作站应跟踪维修计划完成情况，若超过设定的时限仍未完成检修作业，系统应自动生成报警信息，提示维修管理人员关注。

3.若因特殊原因造成维修延时或检修未达到规定标准，应由执行部门负责人注明其原因，否则不可关闭。

4.系统应可自动生成交接班日志和维修作业提示报告。维修作业提示报告面向项目部和运营公司信号专业管理部门。

5.维修作业提示报告应包括： 故障尚未恢复正常、状态修指标超标、生命周期定期更换超限、多发故障未消号、备品备件短缺等。

备品备件进出库填报管理

1.维修支持系统应为各工区建立备品备件台帐，工区的备品备件台帐应纳入系统的设备台帐以便统一管理。

2.备品备件台帐应包括：设备名称、型号、制造商、EAM设备码、存储测试周期、存储时间、设备状态、存储地点和出库时间。

信号系统亚健康状态诊断平台

信号系统亚健康状态诊断平台是建立在一级平台的基础上，支持设备日常维护作业和管理的二级平台。维护管理人员可通过维修支持系统二级平台所统计的数据，了解、分析、掌握系统的亚健康状态及系统潜在风险。信号系统亚健康状态诊断平台应提供以下功能：

监测、诊断系统缺陷

1.维修支持系统应能根据被监测系统报告的软故障信息和系统运行数据，统计分析异常情况，形成异常状态报告和分析表格或趋势图，为排查系统隐患、查找软件缺、处理疑难故障、完善系统设计提供基础数据。

2.系统运行异常包括系统性故障和重复多发的故障现象。

3.无论是系统性故障还是重复性多发的故障现象，系统都应提供专家诊断，以辅助维修人员分析，找出故障原因，根除系统缺陷导致的故障。

多发故障类型报告

1.系统应监测信号系统多发故障类型并统计其发生的频度和规律，有助于提醒维护人员加以关注，寻找规律，查出故障原因。

2.若同一类型故障累计发生三次以上，则应视为多发故障设备，维修支持系统应自动产生多发故障提示报告。

3.多发故障报告应以故障类型为单

位，如下表格为例。

多发故障设备报告

系统应监测信号系统多发故障设备类型并统计其发生的频度和规律，有助于提醒维护人员加以关注，寻找规律，查出故障原因。

1.若同一型号设备累积发生三次以上故障，则应视为多发故障设备，维修支持系统应自动产生多发故障设备提示报告。

2.多发故障设备报告应以设备类型为单位，如下表格为例。

多发故障地点报告

1.系统应监测信号系统多发故障地点并统计其发生的频度和规律，有助于提醒维护人员加以关注，寻找规律，查出故障原因。

2.在同一地点发生三次以上故障，则应视为多发故障地点，维修支持系统应自动产生多发故障地点提示报告。

3.多发故障地点报告应以设备安装位置为单位，如下表格为例。

人工命令失效查询

1.维修支持系统应记录、统计信号系统行车命令，以备事件分析查询，为系统性分析提供科学依据。

2.维修支持系统所记录、统计的行车命令应包括系统自动和人工发出的行车控制命令和行车指挥命令，而一般的查询性等操作命令不纳入系统管理。

3.人工操作记录应标注操作类型、操作命令内容、操作时间，还应标注操作的终端设备IP号。

4.操作终端包括：主OCC工作站、备

用OCC工作站、正线综控室工作站、车辆段/停车场派班室工作站、车载设备。

列车信息查询

列车信息查询有助于维修人员了解所有配属车辆状态，包括在线列车、段内预备列车、检修列车的以下各类信息。

1.列车车组号

2.列车车次

3.列车位置，包括地面系统位置信息

和车载位置信息

4.列车运行方向

5.实际驾驶模式

6.控制等级

7. 门控模式

8.列车实际运行速度与最高允许速度；

9.列车接收到跳停作业指令，准备执行跳停作业；

10.列车接收到扣车或跳停指令

11.停车状态

12.列车两端车载设备工作状态

13.车地通信状态

14.与TMS通信状态

15.列车完整性

历史数据回放

历史数据回放功能特指信号系统记录并在行车工作站所显示的系统运行情况，为大事件分析提供科学依据。

维修支持系统应能基于接收到的信号系统和列车运行的数据，回放列车运行和系统运行的实际情况，为大事件分析提供科学依据。

1.维修支持系统的历史数据回放信息内容、状态、动作序列以及人机界面等应与现地工作站显示相一致。

2.回放信息包括以下主要内容；

3.列车运行信息；

4.系统故障告警信息；

5.人工操作状态信息；

6.设备运行状态信息；

7.维修支持系统应支持在线调取历

史数据并回放，调取数据时间段不应小于30分钟且不影响其他工作站的正常运行。

行车指标查询

维修支持系统应能向维护管理人员提供列车行车指标和实际运行图，以便了解分析信号系统运行情况，特别是故障对于列车运行产生的影响信息。

1.维修支持系统应实时采集来自ATS的行车指标，不需独立计算统计。

2.信息类型包括：

3.运用列车，包括后备列车；

4.实际开行列数；

5.车辆（列车数量*列车编组）运行总里程；

6.停运列车数；

7.加开列车数（临客、调试、回空、救援）；

8.列车在各站到发时刻及偏离；

9.列车早晚点时间；

10.列车退出运营；

11.列车运行正点率；

12.通过率；

移动维护支持及专家咨询平台

移动维护支持及专家咨询平台是为了更好地提高故障处理和维护作业管理的时效性，所提供的三级维护管理平台。此平台为移动的维护作业人员、综合管理人员提供作业平台，并且为远端的故障应急处理支持人员与现场处理人员提供信息通道。远端维护支持及专家咨询平台应提供以下功能。

故障信息发布

1.维修支持系统应根据维修管理模

式需求，将信号系统故障信息发布到相关人员的手机终端，以便得到维修人员和管理人员的及时、充分响应，减小故障对运营的影响。

2.故障发布宜根据故障等级对应的紧急程度，分别发布到必要的维修人员及管理人员。

3.一级故障发布

维修支持系统当监测到直接影响到运营的设备或接口条件且需维修人员到场处理的故障，应立即向维修管理单位工作人员手机终端发送故障告警信息。

4.二级故障发布

维修支持系统当监测到间接或将要影响行车的故障告警，应立即向设备维护管辖工区和项目部维工作人员的手机终端发送故障告警信息。

5.三级故障发布

系统运行异常但不需维修人员现场处理，通过现场操作便可恢复正常运行的瞬间故障，不需发布至手机终端，但可通过手机终端查询此类故障清单。

行车应急信息发布

1.一般晚点

一旦发生列车运行晚点大于3分钟的状况，应立即发送信息至分公司及业务管理部门手机终端。

2.严重晚点

一旦发生大于5分钟的列车运行晚点，应立即发布信息至各管理层的手机终端，包括运营公司领导。

系统运行状态查询

维修支持系统应能支持各级维修管理人员和维修作业人员，通过手机终端查询当日或指定时间段的系统运行情况。

1.系统运行信息包括但不限于以下信息：

2.系统设备故障信息

3.故障影响列车运行信息

4.影响列车运行信息，包括是否造成

列车晚点、列车晚点时间等。

维护工单查询

1.维修支持系统应支持手机终端查询当日或指定日期、指定工区的巡视工单。

2.维修支持系统应支持手机终端查询当日或指定日期、指定工区的日检工单。

3.维修支持系统应支持手机终端查

询临时任务工单。

维护工单填报

1.维修支持系统应支持手机终端填写工单完成情况，如：检修项目、测试结果、是否有异常等。

2.维修支持系统应支持手机终端申报

临时任务工单，如：故障处理工单。

3.维修支持系统应将手机终端填报的工单纳入统一管理，包括工时统计、维修计划管理等功能。

4.5.3.6 交接班日志填写

5.维修支持系统应支持维修工区手机终端填写交接班日志。

6.手机终端填写的交接班日志信息应纳入系统管理，包括工时统计、作业完成情况。

远端数据分析诊断支持

为协助运营维护单位处理复杂、疑难故障，可在维修管理中心或供货商24小时服务中心搭建远端数据分析诊断工作站。为此，维修支持系统应具有以下功能。

1.维修支持系统应能为远端维修中

心提供以下类型信息。

2.故障告警信息

3.列车运行信息

4.实际运行图

5.历史数据回放

6.行车控制命令信息

7. 行车指挥命令信息

8.车辆状态信息（车辆通过信号系统透传的列车状态信息）

9.维修支持系统宜配置3D监视设备面板显示设备，并将相关信息上传到远端维护工作站。

10.远端维护终端设备应通过获得的数据，判断系统故障，指导现场应急处理故障。

远端设备重启操作

维修支持系统宜支持信号系统设备远端重启功能，但需配置相应的安全操作限定条件并与信号控制系统匹配。远端重起属于特殊应用功能，系统应限制通过手机终端实施系统设备重启。

设备管理平台

设备管理平台功能应能支持维护管理单位的基础管理的需要，设备管理平台也可称为一级管理的支持平台。该平台应具备以下功能：

5.4.1 设备台账管理

1.设备台帐是全生命周期维护管理的基础，维修支持系统应在人工支持下进行系统维护。

2.设备台帐应包括工程竣工后交付运营的所有设备、备品备件、专用测试设备、仪器仪表、工具等。设备台帐可按以下三大类分别建档、管理。

3.在线运营系统设备；

4.非在线运营系统设备；

5.备品备件。

6.设备台帐应标明系统名称、设备名称、设备规格型号、EAM码、数量、程序模块、生命周期、开始使用时间、设备安装地点、供应商、技术资料。

7.设备台帐中的设备开始使用时间一经人工复零后，系统应将其归零，开始继续累计运行时间，为下一次生命周期更新预告奠定基础。

8.设备台帐标注的设备EAM码应满足编码规则和标准，以便资产管理。

9.在线运营系统的设备清单宜按子系统、安装位置顺序依次列表。

10.非在线系统设备包括培训系统、专用测试设备、仪器仪表等，此类设备台帐应标注设备校验的时间和状态。

11.备品备件台帐模板

12.备品备件台帐宜以子系统和各子系统所属的备品备件型号排序，并标注备品备件EAM码、存储测试周期、存储时间、设备状态、存储地点、出库时间。

13.维修支持系统应累计备品备件的存储时间，当存储时间接近存储测试周期时，应产生预告，避免备品备件失效。

14.备品备件台帐的设备状态应分成正常、待验、超期。待验状态为橘黄色，超期为闪动的红色标识。

15.维修支持系统判别备品备件的待验、超限状态以备品备件存入时间开始计算，并以所累积的存储时间和存储测试周期为准，提示相应告警。

16.鉴于备品备件应用的流动性，系统应提供备品备件的过渡台帐，确保备品备件清单的完整性和准确性。

17.备品备件的过渡台帐主要体现原备品备件库内的备件替换了在线系统设备的位置以及替换下来的备件维修状态，一旦修复返回到备品备件库中，则可自动从过渡台帐中删除。

18.维修支持系统应实时核算库存备品备件数量，一旦发生变化时，应立即更新备品备件台帐，并形成变更报告，提示维修管理人员注意。

系统软件管理

系统软件管理包括设备软件版本管理、硬件程序模块管理、系统应用软件参数管理。

系统软件版本管理

1.专用设备软件版本管理应包括在线运行的系统设备和离线使用的系统设备以及系统设备的最小可更换单元的软件版本。

2.软件版本管理清单应提供维修管理的必要信息，如：归属的系统类别、设备型号、软件版本号、供货商。若有特殊要求应填写在备注中。

3.软件清单中的各类信息应与其数据库链接，以方便维修管理人员查找。

4.设备软件版本管理包括信号系统专用设备软件版本和外购通用设备软件管理。若外购通用设备软件应标注是否具有限制条件，如：软件有效期。

硬件模块程序管理

1.维修支持系统应信号系统的带有专用应用程序的最小模块纳入统一管理，说明模块归属子系统、单体设备、模块型号、程序编码及更换注意事项。

2.维修支持系统的程序化硬件模块应与程序说明和加装程序注意事项相链接，指导操作。

系统应用软件参数

1.维修支持系统应统筹管理整个信号系统软件所包含的全部应用软件参数，但不可通过维修支持系统工作站进行参数变更操作。

2.信号系统的应用软件系统参数应注明归属子系统，参数名称、设计参数范围、当前参数及最新变更时间。

技术资料管理

技术资料管理是维修支持系统的辅助功能。维修支持系统应以初始化技术档案为基础，实现设备系统技术资料的全生命周期管理。

1.技术档案包括交付运营管理的全部竣工资料，以及在运营过程中所发生的技术文件变更说明。

2.技术文件变更所有的技术文件

3.系统设备技术档案的资料应与供货商和参建单位相关资料数据库链接，便于查找。

维护检修周期管理

维修支持系统应提供维修周期专项管理，方便维修人员查询和变更。维修周期包括各项检修作业周期和更新作业周期变更。

1.维修支持系统应记录、存储各项维护检修周期并提供人机对话窗口，以满足检修周期初始化和变更维护检修周期的需要。

2.维护更新周期管理

3.维修支持系统的更新周期管理应以设备台帐中全生命更新周期为基础，并可查找任意项目的相关信息。

4.维修支持系统工作站应支持全生命更新周期、以及一次、二次、极限预告触发值。

设备完好率统计

1.维修支持系统应根据状态修所反应的设备技术指标偏差情况、设备更新状态、故障率等数据，实时动态统计设备完好率。

2.设备完好率以独立更换并运行的单体设备和单体部件为基数进行计算。

可靠性指标统计

1.维修支持系统应按信号系统、子系统和单体设备累计设备故障时间和运行时间或公里数，并根据查询项目提供各项可靠性指标。

2.可靠性统计指标的基础是系统可识别的设备故障时间和系统数据库存储的相关。

可用性指标统计

1.维修支持系统应按信号系统、子系统和单体设备，分别累计导致影响列车运行的设备故障时间和系统累积运行时间或列车运行公里数，并根据查询项目提供各项可用性指标。

2.可用性统计指标应以维修支持系统可识别的影响列车运行的故障时间和系统数据库存储的相关数据为基础，全面反映信号系统对于运营秩序的支撑状况，同时反映了对行车影响的程度。

可维护性指标统计

1.维修支持系统应按信号系统、子系统和单体设备累计设备故障处理时间，并根据查询项目提供各项可维护性指标。

2.设备故障处理时间宜以维护作业人员在故障处理临时工单上所录入的故障处理起始和终止时间为准。

系统维护管理综合服务平台

系统维护管理综合管理平台应成为支持业务管理部门针对系统设备全生命周期状态进行全面、深入、持续的研究和科学评价、决策的技术支持平台。通过系统运行大数据分析，不断完善状态修计划、挖掘潜在风险、调整备品备件储备方案、提出培训要素、制定次年维护检修计划、修订维护管理规程等。

维护检修年计划管理

1.维护检修年计划是全年维护生产管理的基础，所有计划性的维护检修作业项目均应纳入年修计划自动管理。

2.维修支持系统应能在年修计表的基础上，根据设备全生命周期定期更新需求和日常维护检修周期及其作业的初始化时间，按照维护管理范围，自动生成月修计划和日检任务的查询、下载。

3.维修支持系统应可支持计划管理人员，修编维护检修年计划的检修项目、作业周期、作业时间等参数。

风险评估

1.维修支持系统应可根据系统设备运用指标，分析系统运行情况并评估系统潜在风险。

2.维修支持系统应根据故障率统计数据，提醒需要重点关注的故障类型、存储故障相关数据。

3.提供以下统计分析报告

4.故障类型统计

5.故障设备统计

6.列车停车精度

7. 命令成功率

8.设备完好率

技术攻关

疑难问题处理

1.维修支持系统应通过故障率、列车运行指标、命令成功率和故障对行车影响严重程度，找出亟待解决的技术问题。

2.下载系统数据并且装载到室内系统测试平台，进行如下分析：

3.系统故障工况，如：列车运营间隔、列车位置、列车之间相对位置、线路特征（地面/地下）、驾驶模式、最高允许速度、实际运行速度；

4.列车运行工况，如：越区切换、车地无线通信信号覆盖等等。

5.检测系统设备运行环境

6.电磁干扰环境超标

7. 振动指标是否超标

技术指标调整

维修支持系统应根据状态修技术指标偏离的频度，提供告警报告。已经分析确定由于设计指标不够合理，造成频繁的预防性告警，可通过调整设计指标避免无效的告警信息。

设备回厂升级

维修支持系统应根据故障设备统计数据，若发现同一型号设备故障率超出规定比例，则应自动提出更新设备预案。

系统更新改造

维修支持系统应根据系统运行指标，分析系统性能状况，若系统设备运行时间已接近系统生命周期时间且故障率过高，则可提示启动系统更新改造程序。5.5.4 备品备件配置与管理

维修支持系统应根据硬件故障的故障率和备品备件配备数量，提示调增或调减备品备件数量指标。

培训预案

1.维修支持系统根据故障类型统计数据分析，若发现同一类型操作多次发生误操作，或故障维修时间过长，则应自动进行统计、报警；

2.维修支持系统报告的误操作信息应来自于相关各子系统，不需自诊断；

5.5.6 维护工时管理

1.维修支持系统应可根据维护检修作业所包括的计划任务以及临时任务录入的工时计算累计工时。

2.维修支持系统还应根据维护检修作业人员技术等级所进行的维护检修计划任务以及临时任务录入的工时计算人工成本。

维修技术管理规程修编

1.维护检修细则

2.维修支持系统应将维护检修细则纳入系统管理，包括作业标准、作业流程、检修周期、注意事项、测试表格等。

3.维护检修细则相关内容应与年修计表、日检工单相链接，如：检修作业周期、作业标准等。

4.系统功能测试大纲

5.维修支持应能支持信号系统功能测

试大纲的修编，包括测试说明和测试表格。

资产管理

物资管理

1.信号系统所有运营系统、备用中心、试车线、培训中心、维修中心等所有设备、备品备件、材料及易损易耗部件均应纳入物资管理。

2.维修支持系统应根据备品备件的采购周期和库存数量等，提示采购时间。

3.维修支持系统的物资管理应以设备台帐为基础，信息一致。维护管理成本

1.维护管理成本应包括各级维护管理、检修作业、值守等人工成本以及仓储、易耗易损件成本。

2.维护管理成本可以工单所记录的工时及人力技术等级为基础进行核算。

结论

建立健全维修支持系统是解决信号设备维护困境的基本保障，而城市轨道交通所采用的CBTC先进技术和自主化国产信号的推广应用，为高起点规划、高标准建设维修支持系统奠定了良好的基础。

维修支持系统功能需求研究，是建立健全维修支持系统的基础。希望此次维修支持系统功能需求研究的成果，能够进一步促进维修支持系统的功能完善，提高维修支持系统在信号系统中的重要性，实时监测信号系统行为并且及时发送讯号，让维修管理人员看得见、摸得着、有的放矢。最终逐步实现全生命周期的信号系统健康与成本动态自动管理，更好地保障城市轨道交通安全、可靠、高效、有序运营，创造良好的经济效益和社会效益。