系统工程理念在高铁信号工程中的应用

2018-01-30李超华

中国设备工程 2018年22期

李超华

（中国铁路西安局集团有限公司西安电务段，陕西西安 710000）

铁路信号技术的发展经过漫长的演变，到现在已经能够利用计算机进行连锁控制。为了保证乘客的舒适安全与便利，就需要在铁路信号技术方面取得跨越式的发展，将目前铁路运输要求作为高铁信号工程研究过程中的重点研究基础，保证高铁信号工程的最优设计以及管理与控制方面的不断更新优化。

1 系统工程理念发展现状与主要构成

1.1 系统工程理念发展现状

系统工程理念起始于20世纪60年代，在后期逐步运用到了各个领域，例如工程建设、生产管理、资源利用和环境保护以及商业经营等行业当中。在对系统工程理念进行理解的过程中，应该要将所研究的产品或者项目工程看作一整个系统来进行考虑，对该项目或者产品的需求、影响因素和内部相互作用的情况以及效益进行具体的分析，将每个部分可以进行优化的点逐一列出，然后再落实到实际工作当中，保证项目或者产品的相关决策能够有据可依。在系统工程理念中比较经常运用到的技术方法主要有质量屋技术、QFD技术和TRIZ技术以及六西格玛设计理念等，这些技术方法都是综合运筹学、信息论、控制论以及计算机技术领域学说的产物，在高铁信号工程中逐步推进系统工程理念，将十分有利于未来的高铁信号工程的全面发展。

1.2 主要构成

高铁信号工程包含的就是在铁路系统中存在的手动、自动以及远程控制技术的采用以及所使用的各类控制设备的统一建设，而高铁信号工程建设完成后则主要在列车运行中起到指挥控制以及阻止列车运行的作用，关系到铁路运输的基本秩序与安全。在高铁信号工程中，根据信号的接收感官类型可以分为视觉信号与听觉信号，而按照信号工程的安装地点来进行分类则可以分为地面信号与机车信号。

2 高铁信号工程的地位

高铁铁路系统中包含工务工程、通信信号、牵引供电、客运服务和运营调度以及动车组等系统，而信号工程就是保证这一集成系统能够稳定运行的关键要素。虽然信号工程实际上并不是高铁系统中最重要的一个部分，但是完整的高铁运营系统需要先进可靠的信号指挥系统来作为各个部分互相配合的基础，由此可见高铁信号工程在高速铁路系统中的重要地位。

3 关系分析

3.1 铁路信号工程与铁路运输之间的关系

铁路信号工程能够在铁路运输系统中起到保证其安全性、协调运行情况以及提升运输效率的作用，并且铁路信号工程也用计算机控制传达系统代替了原来的人工方式，不仅降低了铁路工作人员的工作强度，还能够缩减成本。与此同时，铁路信号工程也促进了铁路运输的信息化，在智能自动化的方向上又迈进了一步。

3.2 信号系统与其他系统之间的关系

因为信号系统在高铁系统中起到连接各个高铁子系统并进行通信的作用，所以在信号系统易受外界干扰的前提下就必须慎重考虑其与其他系统之间的接口关系。只有这样才能够真正的由局部的完善工作再到整体布局的完善，实现高铁系统的集成目标。

3.3 设计、施工以及软件编制环节之间的关系

高铁信号工程本身就是一项涉及多项专业技术与子系统的工程项目，所以在建设的流程上需要各个工作单位在多项工作之间实现协同运转，为了能够达到设计与管理控制的最优化，就需要从总体协调着眼，将关键因素进行重点控制。尤其是在设计环节上的问题，必须作为首要处理的问题来进行解决，找出其中可能会对施工与软件编制上造成的不良影响，最后进行改进与克服。因为高铁信号系统中包含的多个设备通常都是由不同的厂家进行生产的，所以就会造成较为复杂的接口关系，那么在数据传输的过程中，如果因为接口问题导致技术资料出现传送不及时，甚至软件编制返工导致工期延误的情况，就会影响到工程建设的各个方面。

设计工作对于施工环节和软件编制环节的重要影响如下。

（1）当通用零散组合内部配线图出现问题的时候，就会影响到施工单位对电器组合的采购工作，如果协商不当的情况下甚至会导致经费的增加。（2）在车站计算机联锁施工图上出现问题的话，其中的站内电缆双线图会影响到施工单位的订货工作，信号平面图以及联锁表会对联锁厂家对于设备的软件编制问题产生不利因素，最后，其中的接配线图的改变还会影响到现场施工的秩序与效果。（3）区间自动闭塞施工图的设计问题，其中的区间电缆径路图不仅会对施工单位的采购工作造成影响，轨道电路厂家还要根据新的设计来进行轨道电路的调整，并且其中的接配线图也会影响到现场施工。（4）列控用户数据表如果出现设计方面的问题，则会对设备供应商针对列控中心的软件编制工作以及应答器报文数据的编写造成影响。

3.4 列控系统工程与各环节之间的关系

首先，在列控系统中，车站列控中心属于列控系统的核心设备，并且车站列控中心的硬件生产以及软件编制等工作都是由设备供应商来进行完成的，这些工作中包含关于信号平面图、轨道电路码序图等各种设计图纸作为工程设计的基本蓝图，其中所有的技术资料格式与内容都需要能够符合列控工程数据表中的技术规范要求。因为列控数据表本身就是综合建设施工单位、铁路局、设计院以及电务段等部门共同努力而编制出来的，无论是在电务类列控基础数据中的定测、复核各提报以及发布工作上，还是设计院对列控工程数据表部分进行编制，再到设备供应商根据列控工程数据表进行软件编制工作以及应答器报文，直至最后在现场工程落实设计并进行联调联试、动态验证等相关工作都是需要做好大量的准备工作，所以一定要严格把握工程设计的合理性，使其能够完全符合列控工程数据表的各个技术规范要求。

其次，绝对不能忽视列控工程数据表的重要性，一旦列控工程数据表出现变更，就会有一系列的问题需要进行处理。第一个环节就是由设计单位进行修改，然后将新的列控工程数据表提供给设备供应商来帮其进行软件编制工作，先对影响范围进行分析，然后针对列控软件来进行配置文件、接口文件以及应答器报文的修改。第二个环节就是在测试人员测试完毕宣布合格后再将其移交到电务段仿真试验人员实施试验。这中间将花费大量的人力物力与时间来保证列控工程数据表被更改后不出现任何问题。再者，关于列控设备供应商在与其他设备供应商之间的配合工作中，在接口技术材料的交接部分，技术材料中的列控中心与联锁接口表、列控中心与CTC接口表以及LEU与应答器对照表等都与列控工程数据表有着密不可分的关系。所以根据上述内容的阐述过后，所有人都必须重视列控系统工程的重要性，因为它的每一个实施环节之间都有着一定的连带关系，所有环节都需要得到完善的处理。

4 处理方法

根据上述关系的阐述中，我们可以了解到系统工程理念在高铁信号工程中进行应用的重要性，所以在高铁信号工程建设中必须始终秉持着合作与整体配合的理念，保证各个部门都能够发挥自己的作用。无论是建设单位与设计单位的核心龙头作用，还是施工单位的主体作用，以及铁路局的统筹作用与监理单位的监督作用等都需要保证互相之间能够进行完美的配合。

针对电务段对总体工程的技术质量把关，需要做到以下几点。（1）保证列控基础数据的准确性。（2）设备、器材检测制度严格落实。（3）在软件仿真试验、现场开通联锁试验以及工程开通电气特性测试中进行严格审查，确保列控系统大联锁关系有效性。（4）安排技术人员入驻施工工班，实行随工验收，这样既能够保证效率也能够保证质量。在静态验收之间也要安排人员针对设备来进行平推检查，保证不会出现任何隐患。（5）在铁路信号工程建设中全程参与联调联试，坚持发现问题与解决问题的态度，为工程顺利开通做好充分的准备。（6）做好工程实施中的变更管理，尤其是软件版本管理，严防部分设备供应商擅自变更诱发系统性分险。

建设各方则应该按照项目管理要求及流程，将各个部分进行协调，并配合确保工程的同步施工井然有序，重点加强电缆工程、系统实验、室外轨旁设备安装等方面的工程控制。