城市轨道交通全自动运行系统一致性协调方工作模式研究

李剑元、葛兰新、石竹、梁材国

（深圳交控科技有限公司，广东 深圳518000）

0 引言

城市轨道交通全自动运行系统国产技术的发展，引领了城市轨道交通列车运行控制技术的新趋势，从国内首条拥有全自动运行系统自主知识产权的北京燕房线线路开通以来，全国各大城市大部分新建线路均按照全自动运行系统技术要求建设，开辟了城市轨道交通列车运行控制技术发展新时代。据国际公共交通协会（UITP）发布的报告，截至2018 年底，世界全自动运行地铁线路共64 条，分布在全球的42 座城市，总里程为1026km。其中，亚洲占比为50%，欧洲为30%，北美和中东分别为11%和8%。报告预计到2023年，世界全自动地铁运营里程将增加2 倍，其中大部分新增线路在中国地区。

全自动运行系统场景功能设计是工程设计的重要部分，其场景的应用效果能否得到充分发挥既依赖系统的先进性、稳定性和可靠性，更离不开各专业功能设计和运营管理模式的高效协同。因此，在部分新建的全自动运行系统建立引入一致性协调方的角色，协助建设方对全自动运行核心设备进行管理。

1 一致性协调设计工作内容

一致性协调方为全自动项目的场景设计技术牵头方，其主要工作包括以下几个方面：

一是重点协助建设方完成各场景功能设计的整体技术协调，包括场景功能定义、基本功能流程以及接口实现方案；二是协调各专业完成接口设计，包括接口功能分配、接口功能实现建议方案以及多专业联动设计；三是配合现场测试验证，包括编制场景测试验证大纲、场景验证测试策划方案和场景测试技术问题协调。

本文通过分析全自动运行系统建设阶段场景一致性协调设计模式，结合实际项目建设经验，提出一致性协调方在全自动运行系统建设工作模式，如图1所示。从而提高项目建设效率，减少场景功能需求与系统不匹配的问题，为后续全自动运行系统工程项目提供建设思路及参考。

图1 全自动运行系统一致性协调设计工作流程

2 全自动运行系统场景功能设计一致性协调工作开展模式

2.1 全自动运行场景运营组织规则分析

由于各个城市的运营组织规则不尽相同，对场景功能的需求也存在差异，因此在全自动运行建设过程中，需要分析用户的顶层需求，结合用户需求及各专业技术条件编制适用于该项目的全自动运行场景功能说明书。

2.1.1 场景文件结构分析

目前既有线路的场景设计说明文件主要分为两类，一类是偏向功能要求的场景文件，比如北京燕房线；另一类是以运营流程为主线，向各专业分配功能的场景文件，比如成都9 号线。深圳地铁14 号线的场景文件是以调度角色划分场景结构，分为五大角色篇，共79 个场景内容，包含正常、故障及应急场景，场景已涵盖最基本的全自动使用场景，且兼具了功能要求和运营流程两大类内容。

由于该场景文件包含了流程和功能，不利于设计阶段工作开展，因此需重新拆分为功能场景说明书和运营处置流程指引，如图2 所示。其中功能场景说明书由一致性协调方牵头编制，运营处置流程指引由运营牵头编制，一致性协调方参编。

图2 场景功能说明书与运营流程关系示意图

运营处置流程与功能场景说明书是相辅相成的关系，功能场景说明书是运营处置流程文件编制的基础，运营处置流程文件是功能场景说明书的理论检验。在项目建设工程中可以场景功能设计为主，运营流程为辅。

2.1.2 场景内容分析

从文件内容要求分析、把握用户场景使用需求。各用户根据当地的使用习惯，形成本地特色的功能需求。因此需要对比既有全自动线路和相关技术规范识别此类需求，与用户沟通确认相关使用场景，输出全自动运行系统核心专业（信号、车辆、通信、综合监控、站台门、场段工艺）场景功能需求清单，以便在后续场景设联讨论中明确相关功能设计要求及技术方案。

2.2 全自动运行系统核心专业招标技术要求分析

由于全自动运行系统比传统CBTC 系统增加了众多系统间接口，其中信号、车辆增加的外部接口最多，而一致性协调方的招标要求一般会合并在信号系统采购要求内，也有个别项目合并在车辆系统采购要求中。因此，在其他专业招标时进行如下几个方面的分析：

第一，该专业功能是否满足场景功能需求，尤其对该项目的特色功能需求；

第二，涉及场景功能相关的设备装置选择是否有利于场景功能实现，如开关装置的复位方式、物理接口等；

第三，系统的接口要求是否满足联动场景需求，尤其排查是否缺少必要的接口要求。

2.3 全自动运行场景功能设计联络

场景功能设计联络是一致性协调方最重要的一个阶段，该阶段需一致协调方组织各方（建设、运营、监理、设计、独立第三方及各核心专业承包商）召开会议讨论场景功能的实现方式。场景设联需结合各核心专业合招标时间编制各个阶段的设联议题内容。同时，根据各专业设计联络进度及遇到的问题，穿插场景设计专题会进行深入讨论，最终确定全自动运行系统场景设计。

场景设计联络召开的范围和频次主要根据项目招标场景说明书文件要求及各专业的招标进度确定，一般以完成不少于2 个核心专业招标作为一次场景设联规划，各阶段设联可按照以下步骤开展：

2.3.1 第一次场景设联

全自动运行系统建设一般会优先完成信号、车辆的招标，因此第一次全自动运行场景设计联络主要确定项目的场景说明书文件结构，讨论信号、车辆专业相关的场景功能需求，该阶段主要以招标文件为主线形成场景功能说明书初版文件，确定文件章节结构、场景的基本流程定义、各专业主要功能分配以及各专业终端操作显示需求。基于场景的第一次设联可为信号、车辆专业的设计联络及信号、车辆接口设计联络提供指导文件并识别功能需求。

2.3.2 第二次场景设联

FAO 项目涉及的场景功能主要以信号、车辆为主，在项目场景设计联络过程中，一般通过第一次设联识别信号、车辆特殊功能需求，第二次设联将针对第一次设联识别的特殊功能需求，讨论系统实现方案，梳理新完成招标的专业场景功能需求。第二次设联将以场景说明文件为基础，以各类功能专题方案为主线，其中专题方案主要由一致性协调方编制，部分特殊方案也可以由承包商提供。

2.3.3 第三次场景设联

第三次场景设联的召开时间一般在信号、车辆、通信、综合监控、站台门及场段工艺均完成招标后，该阶段主要目的是组织各专业确定场景功能需求，实现方案以稳定场景功能说明文件的方式呈现。

2.3.4 场景功能实现方案专题会

由于FAO 项目涉及多个专业，各专业间的接口众多且内容复杂，尤其对列车数据落地的要求较多，不仅需要实现列车控制数据落地，还需实现列车的设备状态监视、维护数据上传、语音视觉信息传输，因此仅通过场景设联难以高效解决各类技术问题，需针对不同的技术问题组织相关方集中讨论，尤其是当地首个建设FAO 的项目，需专题讨论较多的问题。通过深圳地铁14 号线的实际经验，采用该方式可对相关难题完成专业、全面的分析，并高效产出完善、可靠的设计方案。

在深圳14 号线项目实际执行过程中，一致性协调方共组织了3 次场景设计联络会，34 次专题方案会，讨论216 项议题，形成421 项会议决议项，完成769 项评 审 意 见 回 复，共 产 出V1.0、V2.0、V3.0、V4.0、V4.1、V5.0、V5.1、V5.2 共8 个版本场景过程文件。

2.4 专业设联及接口设计支持

一致性协调方主要参与各专业涉及场景功能实现设计联络和涉及场景功能相关接口设计，非FAO相关的功能及接口按照既有项目开展。一致性协调方参与各专业设联和接口设计主要目的是确保各专业功能设计与场景功能需求相匹配，一致协调方根据场景功能需求在各专业设联确认功能实现方案，尤其识别为新增的功能需求，避免各专业设联遗漏相关功能设计，同时也可为各专业提供场景功能设计参考意见。

2.5 全自动运行场景测试策划

FAO 项目的现场测试调试内容比既有传统CBTC项目增加了场景相关测试内容，场景测试需要各专业现场调试达到一定前提条件后方可开展，而且所需涉及的专业均需具备相关条件，导致综合联动内容增加；或者需独立增加场景联动阶段，因此需要将各专业的综合联调条件提前，考虑场景联调主要目的为验证功能是否实现，前期可策划具备折返交路运行的样板段完成场景联动，采用该方式可以缓解各专业前期不具备条件的压力，也可以提前验证各专业场景功能及发现问题缺陷。为更好地协调各专业开展场景测试，需编制一套有效的方案指导各专业开展现场实施，结合深圳14 号线场景测试实施情况，全自动运行系统调试策划方案包含：系统目标、调试组织架构、现场实施计划、各个实施阶段的运营配合、人员需求、全自动运行场景联调的前置条件、场景联调大纲、现场测试方案、系统稳定性测试内容等。

2.6 全自动运行系统运营处置流程编制协助

全自动运行线路的运营管理在生产组织、设备设施管理、人员及组织架构、安全与应急管理等方面与传统线路有较多差异，因此需针对全自动运行系统差异的内容编制适合运营的规范性处置流程文件。

运营流程编制工作组由运营单位、一致性协调方组成。“运营单位”在文件编制中担任总牵头角色，负责起草主要流程编制并确认；“一致性协调方”作为配合辅助角色，负责编制设备类的流程，确保系统的功能与流程匹配，并向运营方输出准确的设备表现，包括正常状态、故障状态及如何确认。

3 结语

目前，国内全自动运行项目已逐步采用一致性协调方的模式建设，各地对一致性协调方的工作内容、模式及要求均有不同，各地地铁公司根据自身实际需求，不断探索一致性协调方的管理模式。本文针对城市轨道交通全自动运行系统项目下，一致性协调方的工作思路及工作模式深入讨论，从招标需求、设计联络、接口设计、测试验证以及运营处置流程方面，提出了涵盖整个项目实施周期的一致性协调工作内容，希望可对后续各城市全自动运行线路的一致性协调方工作模式，具有一定的借鉴意义。