轨道交通系统RAMS管理技术应用研究

李艳 杨阳 姚小军 易立富 虞凯 王梓丞

摘 要：RAMS（可靠性、可用性、维修性、安全性）管理技术在国外轨道交通领域已经得到广泛应用，已经成为先进轨道交通行业所采用的关键技术。我国在RAMS管理技术尚处于起步阶段，在国内推广RAMS管理技术能够更好地实现项目的安全和效益目标，促进轨道交通领域快速发展。阐述了RAMS系统保证工作流程和组织机构，分析了国内外轨道交通系统RAMS应用情况，为国内开展RAMS管理工作提供一定的借鉴。

关键词：轨道交通系统;RAMS;管理技术;工作流程;组织机构

中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）20-0110-02

1 绪论

RAMS是指系统的可靠性（Reliability）、可用性（Availability）、可维修性（Maintainability）和安全性（Safety）。轨道交通系统RAMS管理技术是指在一定的条件下，管理者为了确定和满足系统的RAMS要求，从系统的观念出发，运用一定的智能手段，对铁路系统进行控制和影响的所有活动[1]-[2]。

轨道交通系统通过应用RAMS技术体系和专业方法来有效控制和管理系统RAMS及RAMS要素间的冲突，实现最佳的RAMS组合，从而获得一个安全、可靠的轨道交通系统，确保提供高水平运输服务。

国际铁路联盟UIC在《铁路设计手册》中明确了RAMS要求，轨道交通工程开展RAMS系统保证工作已逐渐成为国际惯例。在欧美等发达国家RAMS技术已然成为先进轨道交通行业所采用的关键技术。

目前国内铁路RAMS管理技术尚处于起步阶段，虽然有些地铁系统在维保过程中引入了RAMS管理技术，但大多集中在车辆方面。本文将对RAMS评价指标及国际上不同指标的取值进行研究，分析RAMS系统保证工作流程、组织机构以及国内外轨道交通系统RAMS应用情况，以期为国内全面引入RAMS管理技术起到一定的指导作用。

2 RAMS管理的目的和意义

轨道交通系统设计专业范围广，是一个非常复杂的系统，除了复杂的车辆系统外还有信号系统、接触网系统、通信系统、自动售检票系统、牵引供变电系统、轨道道岔系统等。通过强化、完善轨道交通系统RAMS控制體系，达到对轨道交通系统各阶段整体性管理，全面控制各级项目目标和要求，强化隐患分析，保证最终运营表现指标的实现[3]。

轨道交通系统在设计、制造、安装阶段的RAMS管理可以确保最终交付业主的系统切合需求，能以最佳的成本持续达到安全及运营表现等方面所需的标准，提高项目运作的效率与效益[4]。

RAMS是轨道交通安全运输的重要保证，RAMS管理中引入了“风险”的概念，改变了传统安全管理的事后性，在危害发生之前就对系统进行前瞻性的安全管理;采用隐患登记册、安全案例、系统安全报告、安全控制与评估等一系列手段管理各阶段的风险[5]。

此外，在轨道交通系统引入RAMS管理技术有利于规范轨道交通领域行业管理的要求;实施RAMS管理能够更好的与国际接轨，达到国际招标要求，从而提升市场竞争力打入国际市场。

3 基于EN50126的轨道交通RAMS管理

3.1 RAMS系统保证工作流程

轨道交通系统生命周期是一个阶段序列，包含从初始概念阶段到停用处置阶段的整个生命周期的14个阶段。在EN50126标准中详细给出了每一阶段的目标、输入、可交付性、验证、验证以及每个阶段的活动要求。

RAMS管理各阶段工作的关系呈现V形结构，也称之为“生命V周期”，以制造阶段为分界点。左侧分支包括概念、规划、设计、制造等阶段，系统的RAMS特性如同产品的性能参数一般是设计、制造、管理出来的，在左侧分支阶段轨道交通系统RAMS特性逐渐形成，是RAMS管理的核心阶段。右侧分支的安装、调试、验收是RAMS特性的验证阶段，在该阶段RAMS指标和系统需求不一致时，需要进行必要的设计变更。

3.2 RAMS管理的组织机构

在轨道交通系统RAMS管理中，一个完整强大的管理团队是十分重要的，图1为RAMS管理基本组织架构。项目管理是保障RAMS系统保证计划的重要因素，涉及到项目的进展，保证在设计、施工、调试及运营阶段的一致性，以及业主、承包商及分包商的一致性。系统保障计划的组织机构与项目管理的组织机构相同，管理人员对RAMS系统保证计划负责。

项目组织机构为系统保证计划提供了强大的系统保证管理能力，通过设立项目经理、系统保证经理、独立安全评估员、独立审计员、安全和RAM团队、接口管理经理，运维规划经理等机构提升不同团队之间的紧密关系，保证RAMS管理计划的顺利实施。

4 国内外轨道交通系统RAMS应用

国内在RAMS管理方面起步较晚，目前成都地铁1号线，南京地铁1号线，上海地铁10号线，北京地铁4号线，深圳地铁4号线以及国内很多新建的地铁和轻轨项目均已经采用RAMS管理技术对轨道交通系统的可靠性和安全性进行管理，见图1。

亚洲的新加坡及我国香港、台湾地区也已采用该标准。香港地铁被誉为全球最卓越的铁路系统之一;尤其在可靠程度、服务质量及成本效益方面更见出色;它同时也是世界上极少数盈利的地铁公司之一，而香港地铁的成就离不开RAMS管理。

东日本铁路公司电力与信号系统部总经理Masayuki Matsumoto认为RAMS标准在未来的几年里将极大地影响日本铁路的未来发展。虽然日本铁路水平的安全性和稳定性而享誉全球。但是，日本铁路运营的传统方法与RAMS标准不同，东日本铁路公司将被迫进行修正。

以色列铁路公司在2016年6月份对特拉维夫-耶路撒冷A1快速铁路线路的设计、建造、测试、调试及维护无线电通信系统进行招标时，明确要求获胜者需要使用基于EN50126的RAMS管理体系。Akko-Carmiel（AC）、Haifa-Bet Shean（HB）及Herzliya-Kfar Saba（HK）线进行招标时，对承包商及其分包商在施工提出了详细的RAMS要求。

本节将南京地铁、上海地铁、埃及苏阿高铁项目、伊朗德伊高铁项目RAMS开展情况进行分析。

4.1 南京地铁

南京城市轨道交通根据其实际情况，对南京地铁一号线、二号线、一号线南延线车辆项目进行深入研究。提出了车辆RAMS管理组织机构，涵盖了业主到整车制造厂各职能部门。该机构建立在三层金字塔结构基础上，最顶层为系统级、其次为整车制造厂项目管理层项目总工、整车制造厂各智能部门，不同层次之间相互沟通，对RAMS指标进行确认和协调。

在RAMS管理过程中明确了车辆在招投标、合同谈判、第1次和第2次设计联络、第1次和第2次审查、系统的制造生产和整车总装、试验和试运行、运营等不同阶段的具体活动和可交付文件。

在制定RAMS指标时，主要根据南京地铁一号线运营经验，利用概率论和数理统计方法，提出了南延线4列自主集成车辆以车队为单位RAM考核模式，并总结出可靠性指标和可维修性指标。通过车辆RAMS管理提高城市轨道家庭车辆项目运作的效率与效益。

4.2 上海地铁

为了使车辆系统的运行安全可控，故障率下降，上海地铁维保公司针对轨道交通车辆引入RAMS管理技术。管理组织机构主要负责管理和实施RAMS系统保证工作。RAMS团队是一个独立的工作组，RAMS经理通过技术经理直接向项目总负责人汇报系统保证方面的工作。RAMS团队和设计团队之间通过日常联络、沟通保证RAMS工作的顺利实施。

上海地铁维保公司通过对车辆RAMS指标跟踪和评估，可以对维保的全过程进行控制和信息记录，进一步掌握车辆的运行性能情况，能够更好的規划车辆的维保方案，降低维保成本以及车辆故障率，提升列车运行品质，达到上海轨道交通系统安全运营的目标。

4.3 埃及苏阿高铁项目

苏阿电气化高速铁路从红海沿岸的Sokhna，经首都大开罗地区，到地中海沿岸的Alamein及Alexandria，新建全长474km的电气化客货共线高速铁路。

该项目的服务可用性指标分为完全取消和部分取消，其中完全取消定义为与时间表相比缺失或未运行;部分取消定义为一班列车的行驶里程超过预定里程的一半但没有运行完整个行程，或者列车完成预定行程但迟到超过60分钟。完全取消时可用性指标设定为99%，部分取消时可用性指标为95%。

4.4 伊朗德伊高铁项目

德黑兰-伊斯法罕高速铁路项目（简称德伊高铁）总里程400公里，最高设计时速300公里。业主要求应在整个项目寿命周期的各个阶段，落实EN50126系统保证流程，包括设计、建设、制造、安装、测试、调试以及缺陷通知期，以保证达到RAMS指标，保证运营期间的服务安全可靠。

对于德伊高铁项目整个网络的服务可用性应不小于98%，这一目标包括铁路系统、土木工程和运营。

5 结语

本文基于EN50126标准对可靠性、可用性、维修性、安全性的常用评价指标进行分析，研究英国、韩国、台湾及香港等国家地区的不同指标的取值。不同国家地区的所采用RAMS指标不完全相同，国内在推广RAMS管理技术时可在借鉴国外先进经验的基础上根据我国轨道交通系统实际情况制定RAMS相关指标。

通过对国内外轨道交通系统RAMS管理技术应用情况分析可以发现：国际上RAMS管理技术已经成为先进轨道交通行业所必须采用的关键技术;国内城市轨道交通行业也越来越开始关注并引入RAMS管理技术。因此，国内应尽快全面引入RAMS管理技术促进轨道交通行业规范化、国际化，更好地实现项目的安全和效益目标。

参考文献

[1] 董锡明.轨道列车可靠性、可用性、维修性和安全性（RAMS）[M].北京：中国铁道出版社，2009：4-6.

[2] 王彪.CRTSⅢ型板式无砟轨道RAMS分析关键理论与技术研究[D].成都：西南交通大学，2017，12：56-58.

[3] 瞿建平，郭其一.轨道交通RAMS国家标准中若干问题的研究[J].铁道技术监督，2011，39（12）：4-10.

[4] 陈蕾.城市轨道交通引入RAMS管理的必要性[J].城市轨道交通研究，2007，10（5）：4-7.

[5] 汪文功，邓丽云，江平，等.RAMS规范在城市轨道交通中的规划与应用[J].铁道技术监督，2008，36（6）：8-11.