高速铁路系统集成简介（精选8篇）
高速铁路系统集成简介 篇1
1 总述
CTCS-3级列控系统采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行, 为高铁运行安全更提供了保障。但是在列车实际运行过程中频繁出现CTCS-3超时或降级的故障, 引起列车降速或制动。在列控线路上CTCS-3列车控制模式的正常与否直接影响到行车安全。鉴于CTCS-3级列控系统的重要性, 为了快速定位C3故障的原因, 势必需要一种对列控信息承载网信令监控的的手段。
GSM-R网接口检测系统能实时采集GSM-R系统多个接口的数据和信令、精确定位故障, 在高速铁路上的应用日趋广泛。
2 GSM-R网接口监测系统结构
GSM-R网接口监测系统由A接口监测、Abis接口监测、PRI接口监测、网管、综合分析等子系统组成。系统采用模块化、分层结构, 可平滑扩容且易于维护;对于监测信息可以按照接口类型集中进行分析处理。系统接口分为三层:采集层、处理层和分析层。
3 GSM-R网接口监测系统功能
3.1 接口监测系统功能
1) 采集层由Abis、A、PRI接口采集设备组成, 主要功能是实时采集被监测接口的网络信令、业务数据等信息。
2) 处理层由Abis、A、PRI接口处理服务器/数据库、网关、客户端等组成, 主要功能是处理和存储从采集层获取的信息, 按照接口类型形成报表, 并提供与相邻局接口监测子系统之间的信息交互接口。
3) 分析层由综合分析服务器、客户端组成。主要功能是对Abis、A、PRI接口监测子系统处理后的信息进行关联分析, 形成综合分析报表。
3.2 接口监测系统与其他系统之间的接口
1) 系统通过高阻隔离器跨接到被监测链路所在的DDF架的T形接头上, 实现对信息的监测。包括监测某条线GSM-R网络BSC至BTS环 (环头和环尾) 即Abis接口的全部2M链路;包括监测某条线GSM-R网络BSC至MSC即A接口的全部2M链路;包括监测某条线RBC至MSC即PRI接口的全部2M链路。
2) 采用标准的以太网接口与铁路时间同步NTP系统保持时间同步。
3) 采用标准的以太网接口通过系统接入路由器 (防火墙) 接入铁路数据网, 实现特定线路相邻局之间接口监测数据的交互。
3.3 三接口监测各子系统功能
3.3.1 Abis接口监测子系统功能
1) 网络信令采集:实时采集Abis接口上被监测用户的所有信令信息。
2) 网络信令解析:对网络信令进行正确解析功能。
3) 实时监测与显示:以被检测用户的MSISDN为标识, 对用户所有的网络信令进行全程在线实时跟踪。
4) 信息查询:以车次号、时间段、MSISDN号码、机车号、信令类型、位置信息等条件进行组合, 具有对Abis接口监测子系统存储的数据进行网络信令、测量报告、切换事件等信息的查询的功能。
5) 报表功能:查询结果可以通过Excel格式导出并形成报表的功能。
3.3.2 A接口监测子系统功能
1) 网络信令采集:实时采集A接口上被监测用户的所有信令信息。
2) 网络信令解析:对网络信令进行正确解析功能。
3) 实时监测与显示:以被检测用户的MSISDN为标识, 对用户所有的网络信令进行全程在线实时跟踪。
4) 信息查询:以机车号、车次号、MSISDN号码、时间段、信令类型、拆线原因等条件进行组合, 具有对A接口监测子系统存储的数据进行网络信令、切换事件、拆线原因等信息的查询功能。
5) 报表功能:查询结果可以通过Excel格式导出并形成报表的功能。
3.3.3 PRI接口监测子系统功能
1) 网络信令与数据采集:实时采集被监测PRI接口上所有网络信令及业务数据的功能。
2) 网络信令与数据解析:对采集的网络信令和业务数据进行正确解析的功能, 实现链路层、网络层、传输层、安全层以及应用层的完全解析。
3) 实时监测与显示:对被监测的列控用户进行全程在线实时监测与显示功能。PRI接口监测子系统以被检测用户的MSISDN号码为标识, 实时显示被监测用户的MSISDN、CTCS ID、车次号、机车号、位置信息、速度、ATP时间戳、监测时间等信息, 对于不能正确解析的数据应显示其列控数据原始代码。
4) 信息查询:将时间段、车次号、用户MSISDN号码、CTCS ID、机车号、位置信息、拆链原因等条件进行组合, 具有对PRI接口监测子系统采集的数据进行查询的功能。
5) 报表功能:查询结果可以通过Excel格式导出并形成报表的功能。
3.3.4 综合分析子系统功能
通过对Abis、A、PRI三个接口监测子系统处理后的数据进行关联, 实现对列控业务质量进行综合统计分析;具有以机车号、车次号、时间段、CTCS ID、MSISDN、线路、位置信息等条件对采集的数据进行综合分析的功能, 并将统计分析结果形成报表输出。
3.3.5 网管子系统功能
1) 配置管理。
配置静态数据:用户的MSISDN、无线小区名称、LAC、CI、应答器与公里标对应关系、本小区载频、邻小区载频、被监测链路端口及时隙号等, 同时具备批量数据导入和导出功能。
2) 系统性能管理。
支持各服务器CPU使用率、内存使用率、硬盘使用率以及进程状态监测等。
3) 系统告警管理。
监测、记录系统本身的故障以及列车降级、超时、单电台工作等故障。
4 结论
随着中国高速铁路的迅猛发展, 为保证列车安全稳定运行对列控技术提出了更高的要求。GSM-R网络接口监测系统也将逐步应用到更多的列控线路, 发挥更大的作用。
摘要：CTCS-3级是基于无线通信GSM-R的列车运行控制系统, 它可以叠加在既有干线信号系统上, 实现列车的控制。但是由于干扰、传输系统、车载系统、时钟系统等外部因素问题, 导致CTCS-3技术在控车是频繁出现降级、超时等故障, 接口检测系统对主要的GSM-R通信接口进行了信令的跟踪监控, 对定位CTCS-3控车时的故障原因意义非凡
关键词：A接口,Abis,高速铁路,GSM-R,PRI
参考文献
[1]钟章队.铁路数字移动通信系统 (GSM-R) 应用基础理论[M].北京:清华大学出版社有限公司, 2009.
[2]郭媛忠, 宗殿贵.CTCS-3级列车运行控制系统原理和应用[M].中国铁道出版社, 2014.
高速铁路系统集成简介 篇2
摘要:GSM-R具有适应铁路运输特点的优势,及更符合通信信号一体化技术发展的需要, GSM-R属于专用移动通信,专用于铁路的运营管理,是有效的调度指挥通信工具。
关键词:GSM-R;铁路通信;高速铁路
中图分类号:TN929.5文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)18-0062-01
GSM-R(GSM for Railways)是专为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。该系统满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求,在GSM Phase2+规范协议的高级语音呼叫功能:组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上,加入了基于位置寻址和功能寻址等功能,适用于铁路专用调度通信的需要。主要提供列车调度、养护维修作业通信、应急通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道。
1GSM-R系统组成
GSM-R系统包括网络子系统、基站子系统、运行和业务支撑子系统和终端设备等四个部分。其中,网络子系统包括移动交换子系统、移动智能网子系统和通用分组无线业务子系统。
①网络交换子系统。主要完成业务交换及用户数据、移动性管理、安全性管理功能,由一系列功能实体构成:移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AuC)、互连功能单元(IWF)、组呼寄存器(GCR)、短消息服务中心(SMSC)、确认中心(AC)、移动智能网(IN)。各功能实体之间通过No.7信令协议互相通信。②通用分组无线业务子系统。GPRS子系统负责为无线用户提供分组数据承载业务。GPRS子系统包括核心层和无线接入层。核心层由SGSN、GGSN、DNS、RADIUS等功能实体组成。无线接入层由PCU、基站、终端等组成。GPRS无线接入层组网应充分利用GSM-R系统的设备资源,保护投资;与GSM-R系统共用频率资源;利用GSM-R系统的基站实现无线覆盖,不单独增加GPRS系统基站。③基站子系统。BSS通过无线接口直接与移动台相接,负责无线信号发送接收和无线资源管理;与MSC相连,实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接,传送系统信号和用户信息等。BSS由基站控制器(BSC)、编译码和速率适配单元(TRAU)、基站收发信机(BTS)、弱场设备等功能实体构成。④运行与支持子系统。OSS包括网络设备维护管理系统和用户管理系统。⑤终端。终端是供GSM-R系统用户直接操作、使用,用来接入GSM-R网的设备,包括移动台和无线固定台。
2基于GSM-R系统的铁路通信业务
基于GSM-R技术开发的铁路应用业务可以分为两大类:调度与司机通信业务、列车控制业务。
2.1调度与司机通信业务
2.1.1调度语音业务
①调度台呼叫机车台,该业务利用了网络中智能网。在线运行的机车台通过智能网注册车次功能号码,车次功能号在机车担当牵引任务时有效。列车在线运行期间,调度员需要和司机通话时通过拨打机车台注册的车次功能号呼叫司机,这种方式调度免去了记忆繁琐的机车台MSISDN号码。②司机呼叫调度员,该业务也是通过智能网来实现的。司机拨打短号码1200呼叫调度员,省去了记忆每个调度台的ISDN号码,智能网根据司机当前所在的位置,自动接续当前位置对应的调度台。③语音组呼类业务,网络可以把不同专业的铁路运维人员进行编组,根据业务需要分组、分区域进行通话。
2.1.2GPRS数据业务
在机车运行过程中,调度员会不断的根据线路的运行情况向机车发送调度命令,根据线路等级不同调度命令发送方式也不同。传统方式是进行语音呼叫通过对话方式传达调度命令。GSM-R系统应用后,利用GRRS技术实现了调度台给机车台发送调度命令数据。目前利用GPSR数据业务的除调度命令外还有无线车次号校核、CIR出入库检测等。
2.2列车控制业务
我国铁路基于GSM-R传递列车控制信号的有青藏线的ITCS、大秦线的LOCOTROL,还有目前正在武广、郑西线进行试验的CTCS-3, 这种业务方式需要给通信双方分配一条永久在线的数据电路,来保证数据传输的实时可靠,传输速率为4.8或9.6 kbps。这种方式适用于数据量不大但对数据的实时性要求高的列控业务。
3结语
通信技术在飞速的发展,作为铁路专用通信的GSM-R系统也可以在GSM的基础之上持续发展,依照GSMR-C /GPRS/WCDMA-R/LTE-R发展的道路,与通信产业保持一致,能够持续稳步的超这移动分组数据、宽带多媒体、基于IP的核心网络方向融合发展。
参考文献:
[1] 钟章队.路数字移动通信系统(GSM-R)应用基础理论[M].
高速铁路系统集成简介 篇3
随着列车运行速度的不断提高, 各种危险因素也将相应增多。如何防范风险、规避灾害成了高速铁路、客运专线设计的一大目标。防灾系统就是为了减少列车安全运输不受灾害影响而发展起来的。
沪宁高速铁路防灾安全监控系统是架构于通信传输系统之上的一套集风、雨、异物侵限等灾害信息采集、分析、处理和指导、辅助安全行车的平台。主要是对危及铁路运输安全的自然灾害及异物侵限等突发危害进行监测, 并提供经处理后的灾害预警信息、限速信息或停运信息等, 为运营调度中心运行计划调整、下达行车管制、抢险救援、维修提供依据, 以保证列车安全正点、高效。由河南辉煌科技股份有限公司承建的沪宁城际高速铁路防灾安全监控系统包括大风监测点32处、雨量监测18处、异物侵限监测点 (公路跨铁路桥、隧道口、公铁并行区段) 76处。
2 系统总体方案
沪宁高速铁路防灾安全监控系统由风、雨以及异物侵限现场监测设备, 现场监控单元, 苏州站设监控数据处理设备, 上海调度所防灾终端, 上海铁路局工务处调度、上海工务段、南京桥工段监测终端设备以及传输及网络设备等组成。系统结构见图1。
风、雨监测设备由风速风向计 (含气温、气压监测功能) 、雨量计等组成, 异物侵限监测设备由异物侵限监测传感器和轨旁控制器组成。根据风、雨、异物侵限监测设备的布设位置, 在沿线GSM-R基站设置相应的监控单元。监控单元由主机模块、各种监测功能模块、继电器组合模块、防雷单元、UPS电源、机柜等组成。监控数据处理设备由数据库服务器、应用服务器、磁盘阵列、维护终端、网络交换机、对外通信接口、黑白激光打印机、防雷单元、UPS电源及维护终端桌等组成。调度所设备分别由防灾监控终端、通信服务器 (含与运调系统的接口) 、网络安全防护等设备构成。铁路局工务处调度、工务段、桥工段工务终端由客户端PC、激光打印机、音箱、UPS电源等组成, 全部按单套配置。
2.1 风雨监测方案
目前国内外的风速风向计设备主要分为三杯式、螺旋桨式、超声波式与热场式4种, 国外运营的高速铁路主要使用的是螺旋桨式与超声波式。
针对沪宁高速铁路防灾工程选用了超声波式数字风速风向计, 该风速风向传感器又名气象变送器, 不仅能够监测到风速风向、气温气压, 更可监测到雨量。风雨监测设备统一, 安装统一, 减少了工程的施工量与维护工作量, 对于防灾系统集成来说是一大优点。每个监测点风雨传感器按双套配置, 风雨传感器与风雨控制箱都安装在接触网支柱上, 风速风向计托架垂直于线路方向, 高度距轨面4 m。采用“T”形安装支架, 并且两个风速风向计安装在两个不同的水平高度, 两个传感器一高一低设置, 减少互相之间的影响 (见图2) 。风雨控制箱采用小型化结构, 便于维护, 满足防水、防潮、防翘、隔热、耐腐蚀等要求。
2.2 异物侵限监控
对于公跨铁、公铁并行以及隧道口异物侵限监测采用以双电网的监测方式。沪宁高速铁路涉及的异物侵限监测包括以下3种情况:公路跨铁路桥、公铁并行、隧道口。3种异物侵限监测子系统的工作原理和主要设备组成相同, 不同处在于双电网传感器的安装方式。以下仅以公跨铁桥的异物侵限监测设备进行介绍。
异物侵限监测设备包括双电网、检测防护网、安装支架、轨旁控制器等。系统的双电网传感器采用模块化安装方式, 每个模块包括一个水平电网单元和一个倾斜电网单元。公跨铁桥梁单侧需要水平电网单元及倾斜电网单元各18个组成。三层结构双电网传感器由两层监测电网与一层检测防护网组成。监测电网外部采用复合材料一次性冷浇铸而成, 内置信号电缆, 沿电网经纬方向敷设带聚氯乙烯绝缘护套的铜线, 检测防护网采用金属材质, 强度大, 承载能力强。轨旁控制器包含电网故障指示灯、现场恢复按钮、现场测试按钮、现场恢复指示灯、上/下行临时通车指示灯、蜂鸣器、端子等设备组成 (见图3) 。
3 系统特点
(1) 异物侵限双电网传感器采用独创的挂篮式支架、三层网结构。挂篮式支架方案设计的核心思想是改善双电网传感器支撑件的受力条件, 使双电网传感器所承受的冲击和承重力量均匀分布在与防撞墙的接触面上, 从而避免局部载荷过大, 减少双电网传感器对桥梁的影响。三层结构双电网传感器由两层监测电网和一层检测防护网构成, 这样的结构设计可实现异物侵限的分级报警, 监测电网双网断:发出报警, 列控继电器落下, 控制列车停车。监测电网单网断:发出预警, 派出维修人员维修, 列车正常运行。系统在充分保障行车安全的基础上减少误报的发生。
(2) 系统完全具备自检测和自诊断功能。系统采用闭环设计, 所有继电器状态回采。电路执行的每一步都检测, 能够快速的诊断系统的状态, 使系统本身的问题得以迅速反应, 降低系统自身故障对行车的影响和提高系统的可用性和维护的便利性。
(3) 系统设计采用极性法、位置法、隔离法等安全法则。落物继电器1和2都采用偏极继电器。轨旁控制器至监控单元线缆发生短路现象时, 整流堆失去作用, 此时落物继电器线圈中, 只有交流电流流通, 但因它们是直流继电器, 所有不能励磁吸起。连接双电网传感器的继电器安装于监控单元, 整流堆安装于轨旁控制器, 整流堆将交流电进行整流供给继电器, 避免监控单元至轨旁控制器电缆短路造成系统失效。
每个双电网传感器设置两路隔离的电源, 防止监控单元至轨旁控制器的线缆混线造成系统失效。
(4) 控制指令输出采用动态输出。异物侵限监测采用安全性联锁电路, 控制电路采用动态驱动电路, 防止状态死锁、混线错动、干扰误动、电路等故障造成的错误控制指令开出。
4 结束语
沪宁高速铁路防灾安全监控系统于2010年7月1日正式开通。系统开通运行以来, 设备运行稳定可靠, 数据监测报警及时准确, 为保障沪宁高速铁路的安全运行发挥了重要作用。
参考文献
[1]新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定[S]
[2]TG/04—2009铁路客运专线技术管理规定 (试行) (300～350km/h部分) [S]
[3]客运专线防灾安全监控系统总体技术方案 (暂行) [S]
[4]运基信号[2009]719号信号系统与异物侵限监控系统接口技术条件[S]
高速铁路综合接地系统分析与研究 篇4
1 我国高速铁路特征
我国高速铁路与德国、法国、日本的高速铁路相比, 具有以下特点: (1) 信号专业要利用以钢轨为载体的轨道电路传输列车运行控制信息, 要求两轨之间及轨对地间有良好绝缘; (2) 大量采用绝缘性能高的无砟轨道; (3) 为提高道床漏泄电阻, 轨道扣件系统进行二次绝缘处理; (4) 桥、隧比重较大; (5) 由于列车速度高, 机车车辆的车轮对钢轨冲击力大, 造成钢轨与轨枕间的绝缘垫板厚度增加[1]。
另外, 随着列车运行速度的提高, 钢轨电流剧增, 电磁耦合使附件的金属体表面产生较高的感应电压, 引发牵引回流分布的改变, 大幅值、强波动的牵引回流在钢轨中流动将产生钢轨电位, 对高速铁路信号系统等的正常工作、人身安全、设备安全以及行车安全构成很大影响。同时, 由于各专业采用的电子设备增多, 地线的种类和数量也大量增加, 如果单设地线, 势必对线路的稳定性造成破坏, 也可能由于各独立接地体的电位差对设备造成危害。
实践证明, 除另有规定和特殊要求的设备地线外, 线路两侧不同用途和不同电压的电气化、电力、通信、信号设备及其他金属构筑物的地线, 采用综合接地体的方案是现实可行的, 所以对高速铁路推荐采用综合接地系统[2]。
2 综合接地系统研究
2.1 综合接地系统
综合接地系统是将铁路沿线的牵引供电回流系统、电力供电系统、信号系统、通信及其他电子信息系统、建筑物、道床、站台、桥梁、隧道、声屏障等需接地的装置通过贯通地线连成一体的接地系统[2] (见图1) 。
2.2 综合接地系统的主要技术原则[3]
(1) 为保证人身安全和设备安全, 新建高速铁路应采用综合接地系统。综合接地系统由贯通地线、接地装置及引接线等构成。
(2) 距接触网带电体5 m范围内各专业需要接地的构筑物和设备应接入综合接地系统。
(3) 距线路两侧20 m范围内的铁路设备、房屋的接地装置应接入综合接地系统。
(4) 不便与铁路综合接地系统等电位连接的第三方设施必须采取可靠的隔离或绝缘等措施。
(5) 在综合接地系统中, 建筑物、构筑物及设备在贯通地线接入处的接地电阻不应大于1Ω。
(6) 贯通地线应耐腐蚀并符合环保要求。
(7) 贯通地线的设置应便于设备就近接入和工程实施。
3 高速铁路综合接地系统测量方案
3.1 钢轨电位与电流测试
钢轨电位测试方法见图2, 一根测量引线通过钢轨接地线夹与钢轨相连, 另一根与远端参考电极相连, 通过测量两根引线的电位差可得到钢轨的电位。钢轨的绝缘节处有通往轭流变的引线, 在该引线上穿入钳形电流互感器, 可测得通过钢轨的电流 (见图3) 。
3.2 综合地线电位与电流测试
综合地线电位与电流的试验方法与钢轨相同 (见图4) , 电位信号的获得可利用引出的接地母排, 电流信号的获得则要利用钳式电流互感器。实际测量时, 将综合地线从埋设的土壤中挖出, 从同一地点的综合地线引出电压测量引线和电流测量引线。试验电流时并未将综合地线断开, 通过钳形电流互感器将电流信号引入测量装置[4]。
4 不同地段综合接地系统实施方案
4.1 总体要求
线路上的钢筋混凝土结构物内部的非预应力结构钢筋必须接地;建筑物防雷接地可用混凝土中的结构钢筋作为接地钢筋;桥梁隧道贯通地线敷设于信号电缆槽中, 并采取覆沙防护措施[5]。
结构钢筋、锚杆、钢架等用于接地目的时应满足:接触网短路电流不大于25 k A时, 截面应不小于120 mm2;接触网短路电流大于25 k A时, 截面应不小于200 mm2。
4.2 桥梁综合接地方案
(1) 无砟轨道桥梁:
应在梁体表面设纵向接地钢筋, 纵向接地钢筋设于防撞墙和上、下行无砟轨道板间, 并贯通整片梁。
(2) 桥梁的桩基础
在每根桩中应有1根接地钢筋, 桥墩中应有2根接地钢筋, 一端与承台中的环接钢筋相连, 另一端与墩帽处的接地端子或接地母排相连。
(3) 桥梁的扩大基础:
在基底底面设一层1 m×1 m的钢筋网做为水平接地极;在各层基础的四周设置垂直接地钢筋。
(4) 接地端子预埋:
每孔桥梁梁面上预埋接地端子, 供桥上接地设备接地以及桥梁接地与贯通地线的连接。
4.3 隧道综合接地方案
(1) 接地极设置。
原则上, 以一个作业段为间隔设置隧道接地极。以锚杆长度的2倍为原则, 确定锚杆间距以及钢架、专用环向连接钢筋间距;底板接地极以1 m×1 m的钢筋网格确定接地钢筋。
(2) 隧道结构钢筋接地。
电缆槽线路侧外缘应设纵向接地钢筋, 纵向接地钢筋外缘距混凝土表面不大于30 mm。接触线垂直向上在拱顶的投影线两侧, 以0.5 m为间隔, 各选3根纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋。
(3) 隧道内接地钢筋间连接。
对于Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ级围岩隧道, 电缆槽附近用于串接钢架和专用环向钢筋的连接钢筋应先与两侧电缆槽外缘的纵向接地钢筋连接后, 再与两侧贯通地线连接;Ⅱ级围岩隧道, 连接接触网基础的环向接地钢筋应通过电缆沟线路侧外缘内的纵向接地钢筋实现与两侧贯通地线的连接。
(4) 两侧贯通地线间的横向连接。
对于Ⅳ, Ⅴ, Ⅲ级围岩隧道利用二次衬砌中的环向接地钢筋实现两侧贯通地线间的横向连接;Ⅱ级围岩隧道利用底板接地装置实现两侧贯通地线间的横向连接。
(5) 接地端子预埋。
隧道内每间隔100 m, 在两侧通信信号电缆槽底部及电缆槽靠线路侧外缘预埋接地端子, 供线路两侧设备接地。
4.4 无砟轨道板接地实施方案
(1) 无砟轨道板中的接地钢筋利用道床内结构钢筋, 钢筋直径要求不小于16 mm。纵向接地钢筋原则上每100 m分别于线路两侧的贯通地线单点T型可靠连接。
(2) 无砟轨道板内纵向接地钢筋原则上按照每100 m分段连接, 各段中部预埋接地端子与贯通地线连接, 段间钢筋不连接。
(3) 桥上梁缝处无砟轨道板间接地钢筋应连接, 轨道板纵向接地钢筋连接长度不得超过100 m。
(4) 在无砟轨道板中宜设置4根纵向接地钢筋, 在每段预埋接地端子处设置横向连接钢筋, 起到短路保护的作用。
(5) 轨道板接地端子预埋在靠两侧信号电缆槽侧的轨道板侧面, 并与土建工程预留的接地端子或接地母排位置相对应。
4.5 路基及车站综合接地方案
(1) 路基地段贯通地线埋设。
一般应将贯通地线埋设于信号电缆槽下、距基床底层顶面-300~-400 mm处;石质路堑地段将贯通地线埋设于信号电缆槽下约-200 mm的沟中并回填细粒土。
(2) 车站范围贯通地线埋设。
车站内贯通地线的支线段, 敷设于信号电缆槽中或者埋设于土壤中;若贯通地线敷设于信号电缆槽中, 则应采取沙防护措施。原则上应将站内轨旁设备的接地端子与贯通地线连接。
(3) 两侧贯通地线间的横向连接。
原则上按每段轨道电路的中间点设一处考虑;贯通地线的引接线应与贯通地线同材质、同截面;石质路堑地段及其两侧各150 m以及牵引变电所两侧各500 m范围内的每个上、下行接触网支柱基础, 通过接地端子或接地母排与贯通地线连接。
4.6 其他综合接地
(1) 站台上旅客可接触的建筑物应采取接地措施, 如站台、雨棚的边缘应设纵向接地钢筋, 纵向接地钢筋外缘距混凝土表面不大于30 mm;纵向接地钢筋至少每100 m与贯通地线连接。
(2) 上跨高速铁路的桥涵采取接地、等电位连接及其他防护措施。
(3) 建筑物接地设计中, 除按相关规范完成接地、等电位设计外, 特别对交、直流牵引共存的大型车站, 还需重视杂散直流电的防护和接地体的耐久性设计;同时, 还需考虑在建筑物外墙的适当位置预留与贯通地线或环形接地装置连接的接地端子。
4.7 引接线、接地母排和接地端子的位置及连接
(1) 位置确定。
为满足土建工程的工期要求, 路基地段暂按接触网支柱的里程确定引接线、接地端子或接地母排的位置;石质路堑及其两侧各150 m以及牵引变电所两侧各500 m范围内的路基地段, 按上、下行接触网支柱的里程确定引接线、接地端子或接地母排的位置。
(2) 接地母排或接地端子规格。
室外接地母排或接地端子应直接灌注在电缆槽或其他混凝土制品中, 接地母排、扩展接地母排及接地端子采用不锈钢制造;梁体、墩身及无电缆上桥需求的桥墩墩帽, 设单孔接地端子;路基、隧道以及有电缆上桥需求的桥墩墩帽, 一般设双孔接地母排, 特殊情况可采用多孔不锈钢板作为扩展母排使用。
5 结束语
综合接地系统是一项复杂的系统工程, 对钢轨的电位有着重要的钳制作用, 能有效降低设备外壳、护栏、支柱等金属物的接触电压以及铁路沿线的跨步电压。综合接地线与回流线相连能有效降低回流线的电位。接地系统也是工程设计的难题之一, 需进一步加强相关专业的研究。建议对今后新建和改建电气化铁路, 选择合适地点设立监测点, 重点监测综合地线电流、钢轨电位、钢轨电流、轨道对地漏泄电阻, 明确这些参数随外部人为和自然条件的变化规律, 不断提高接地系统的性能, 从而确保高速铁路运营的安全性和可靠性。
参考文献
[1]KieBling, Puschman, Schmieder.电气化铁路接触网[M].北京:中国电力出版社, 2004
[2]铁道第二勘察设计院.遂渝线无砟轨道电气特性试验研究报告[R], 2006
[3]铁道部工管[2006]18号文关于印发《客运专线综合接地系统设计原则》 (暂行) 的通知[S], 2006
[4]张华志.客运专线接地、回流与系统间兼容性浅析[J].铁道标准设计, 2007
高速铁路系统集成简介 篇5
客运专线建成投入运营后, 铁路的运能将极大提高, 旅客出行需求多样化, 铁路服务重点也将从客运运输转移到客运服务上来, 通过对国外旅客服务系统的研究和分析发现, 国外旅客服务系统虽然在自动化程度上比较高, 但是整体系统规模较小, 其铁路网络化程度较低, 管理简单, 根本不能适应国内客运专线大客流、高密度、大规模甚至超大规模车站、管理复杂的现状, 因此不能照搬国外产品和直接引进。国内既有线旅客服务系统基本采用分立系统的模式, 各子系统之间的信息交换基本通过手工方式完成, 效率低下。各子系统操作界面复杂, 信息不统一、不完整、不通畅。为此, 需建立客运专线旅客服务集成管理平台, 在客运专线“统一规划、统一平台、统一应用、统一标准”的建设思想指引下, 面解决客运专线对旅客服务系统带来的新需求。
2 系统目标
根据以上需求, 集成管理平台需要达到以下目标:
2.1 为旅客提供全面、准确的信息服务, 满
足旅客在购票、进站、候车、上车、下车、出站、接站过程中对导向、广播、查询、求助、投诉、寄存、时钟等各种服务和信息的需求;
2.2 根据旅客服务作业流程, 对现有的广播
业务、综合资讯信息发布业务、监控业务、查询业务、求助业务、寄存业务、时钟业务等进行重新整合、完善, 实现对各种服务设施的自动化和智能化运用;
2.3 为车站旅客服务工作人员提供集中的、
自动化的操作平台和调度平台, 对各种旅客服务资源进行有机整合, 按照业务流程和车站现场情况调整旅客服务方案, 达到提高工作效率, 减员增效的目的;
2.4 实现对各种服务终端设备的深度集成,
通过统一的接口层和标准接口协议, 集成管理平台采用即插即用的方式接入各种旅客服务终端设施, 减少中间层次, 提高系统控制力、效率和稳定性;
2.5 实现区域中心或者大型车站对中小车站的集中管控;
2.6 与外部系统进行信息交互;
2.7 实现有效的运行监控和管理, 及时发现
系统和各种服务设施的故障, 保障系统7*24小时不间断、稳定、可靠运行。
3 业务模型
从旅客角度, 集成管理平台通过各子系统, 广播、导向揭示、监控、求助、寄存、查询、时钟、无线等为旅客提供旅行信息和客运服务, 引导旅客顺利完成购票、进站、候车、上车、下车、出站和接站等各环节的客运组织和客运服务, 极大地便利旅客的出行。
从工作人员工作流程来看, 旅客服务各业务实体之间的关系如下图:
4 系统架构
集成管理平台以数据库服务器为核心, 采用C/S架构, 通过应用服务器群和接口服务器群完成核心业务和设备管控, 通过集成管理平台, 完成区域中心或者大站对中小车站的集中管控。集成管理平台系统图如下所示:
在软件架构上, 集成管理平台采用分层架构, 从下至上分为接口层、服务网络层、业务流程层和用户交互层。其中接口层通过标准的接口规范ETIS和数据库接口服务等接入各服务终端设施以及外部各系统, 服务网络层为整个系统提供配置服务、数据库服务和安全管理等, 业务流程层完成旅客服务系统各种业务逻辑和业务流程, 用户交互层通过不同类型的操作员站软件提供与用户的交互界面。
5 系统功能
集成管理平台满足各种旅客服务业务需求, 具备以下功能:到发管理、综合显示管理、广播管理、监控管理、大屏幕管理、求助管理、查询信息管理、寄存管理、车站远程管理和设备管理等。
5.1 到发管理。以运调系统的列车到发信息
为基础, 以列车业务模板为前提, 在业务流程框架下, 自动生成站内广播计划、导向计划、检票计划, 并按时自动执行, 紧急情况下允许操作员进行干预, 集中实现站内的与列车到发相关的客运组织的自动化管理, 大大降低操作人员的工作强度以及出错几率。包括:列车时刻表编辑功能、客运模板编辑功能、业务维护功能、列车业务编辑功能、广播业务模板编辑功能、导向揭示业务模板编辑功能、行车计划编辑及发布功能、客运计划编辑及发布功能、广播计划编辑及执行功能和导向揭示计划编辑及执行功能等;
5.2 综合显示管理功能。提供对综合显示系
统的设备选择与分组、车站通告和公告发布、专题信息发布、公共信息发布、售票窗口屏维护和设备监控、LED版式控制、PDP版式控制、播表管理、素材管理等功能;
5.3 广播管理功能。包括广播区的选择与分
组功能、广播优先级处理、人工广播功能、专题广播功能、TTS语音合成广播功能、音源选择广播功能、广播监听功能、远程广播、广播区音量调节、音源音量调节功能、人工切断广播音源等;
5.4 监控管理功能。实现对站内监控画面的
浏览与调阅。包括画面浏览、轮巡显示、PTZ控制、控制权锁定、摄像机监控停用、图像抓拍、录像回放及下载等: (1) 大屏幕管理功能。用于将监控画面在大屏幕上显示和切换; (2) 求助管理功能。实现工作人员解答旅客疑难问题, 记录旅客的求助信息。包括:通话控制、求助点状态监视、求助信息记录、与监控系统联动和求助信息的查询与统计功能等; (3) 查询信息管理功能。负责向查询子系统发布动态查询数据以及提供各类查询信息。包括动态数据查询和内部数据查询等; (4) 寄存管理功能。负责监视现场寄存设备的工作状况。包括寄存设备监视、与监控系统联动等; (5) 车站远程管理功能。实现区域中心或者大站对中小车站的集中管控; (6) 设备管理功能。采用电子地图、设备管理界面、报警等方式, 实现对车站内所有设备动、静态信息的报警监控和设备远程控制, 并能够对摄像机监视范围内的设备进行设备视频定位功能等。
6 系统的应用
集成管理平台在郑西高铁西安北客站等进行了实际的应用。系统自投运以来, 安全稳定运行, 保证了最高发旅客1.5万人次、最小运行间隔为5分钟的运营作业, 为铁路的安全运输提供了强有力的保障。
7 结语
在管理上, 集成管理平台为客运组织综合管理提供技术手段, 转变旅客服务的运行现状, 在计算机系统的智能辅助下, 减少中间环节, 扩大监控范围, 促使减少内部组织和人员的规模, 提高系统的执行效率和整体管理水平。在技术上, 集成管理平台采用一系列新技术, 在关键领域产生重大突破, 通过自助式的服务提高运输旅客量和服务质量。在决策上, 集成管理平台提供智能的分析手段, 为提高服务质量提供决策支持。在紧急情况下启动应急预案, 为决策层提供现场情况和决策辅助参考, 从而提高反应能力。
摘要：本文论述了建设客运专线集成管理平台的必要性, 主要介绍了集成管理平台的开发目标、业务模型、系统架构、系统功能, 以及在郑西高铁的实际应用。
关键词：高速铁路,旅客服务系统,集成管理平台,业务模型,系统架构,系统功能
参考文献
高速铁路系统集成简介 篇6
在高速铁路上, 机车的行车速度非常高, 如果仍然用地面的区间设备来调度列车的运作, 难度非常之大。首先是地面设备, 比如信号机的显示不能给司机一个准确的速度值, 其中包括显示的距离及显示的数量;其次, 闭塞区间是固定的, 这将影响区间的行车效率。因此, 在高速铁路的列车运行中, 采用新的设备势在必行。对比各国的设备, 虽然有所差异, 但这些系统的共同点是完全改变了传统的以地面信号为主的固定闭塞分区行车方式, 发展为以机车信号为主、随列车前进而变化的移动闭塞行车方式。这是一种列车间隔与列车速度调整相结合的控制列车运行的方式, 使区间的闭塞系统纳入了列车运行控制系统, 所以, 有时就称之为列车速度控制系统。
列车速度控制系统可分为列车自动防护系统和列车自动运行系统等。列车自动防护系统其主要功能是检测列车的实际位置, 监督和限制列车在允许速度以下运行, 当列车实际运动速度超过允许值时, 设备自动实施制动, 实现列车超速防护。列车自动运行系统以设备控制为主, 而人起监督作用。系统可以实现列车速度自动调整, 使列车保持最佳运行状态, 在确保安全的前提下, 最大限度地提高运输效率。
2 既有高速铁路运行安全系统的局限性
目前, 既有线200~250 km/h提速线路及客运专线都采用了中国铁路列车运行控制系统 (China Train Control System, C7FCS) , 轨道电路被系统利用提供运行许可, 设置应答器, 用于补充线路数据和临时限速信息, 可控制列车满足最高速度250 km/h以及最小行车间隔5 min的要求。京津城际铁路采用了CTCS-3D级列控系统, 利用线路上点式应答器传递行车许可, 并辅助以轨道电路, 使得行车许可变得连续, 能够满足最高速度350 km/h的列车控制以及最小3 min的追踪间隔要求。但由于实时性不强, 列车与地面问的通信容量小并且只能进行单向通信 (从地到车) , 严重制约了既有列控系统最高控制速度的进一步提升。京沪高速铁路持续运营速度350 km/h, 最高运行速度380 km/h以及最小3 min的追踪间隔, 既有列控系统的适用条件和功能已不能适用。为了保证京沪高速列车高速安全可靠的运行, 需要采用更先进、更高等级的列控系统[2]。
3 高速铁路运行安全系统的优化
当前世界高速铁路几乎全部采用了连续式列车运行自动控制系统, 如法国TVM系统和德国LZB系统等。连续式列车自动控制系统, 其技术基础正是目前飞速发展的信息传输与处理技术, 是适应高速干线与高行车密度高速铁路而发展起来的一项铁路信号技术。
连续式列车自动控制系统按信息传输 (地—车) 所用的媒介分类, 可分为有线与无线两大类, 有线又可分为利用数字编码音频轨道电路技术与利用轨间交叉环线两类。连续式列车运行自动控制系统按信息传输的内容分类, 可分为距离码系统 (Distance go to System) 与速度码系统 (Speed Code System) 。距离码系统从地面传至车上的是前方目标点的距离等一系列基本数据, 经过计算机计算得出列车的最大允许速度, 计算机安装在列车上, 计算是实时的。可见, 此类制式的信息传输复杂, 但是对速度控制则是无级的、实时的, 欧洲的高速铁路干线线路都采用此种制式。目前应用和在研发的系统大多数采用该类系统。速度码系统由中央控制中心通过信息传输通道将列车最大允许速度直接传至列车, 这类制式速度分级是阶梯式的, 在信息传递与车上信息处理方面比较简单, 法国TVM300、日本新干线等信号系统均采用此种制式。
列车从控制中心获得最大允许速度值之后, 一方面在控制面板上显示出来, 另一方面根据该设定值对列车运行速度进行监控。若列车实际速度超过最大允许速度, 则立即产生报警, 然后控制制动系统会进行常规制动。并在列车实际速度低于最大允许速度时缓解制动机, 这样就避免了列车紧急刹车、停车以及重新启动。上述信息传递及在控制中心内计算最大允许速度的制式, 优点在于在其管辖范围内的全部列车运行由控制中心统一指挥, 对于一些交通繁忙的枢纽、干线, 一旦发生行车误点或行车障碍时, 这种制式可极迅速地将行车命令传递给列车, 极为便利。这种制式的缺点是一旦控制中心设备故障将引起全线行车瘫痪。
此外, 控制中心也可将有关信息 (如目标速度、缓行段位置、线路坡度或目标距离等) 通过轨间电缆传递给列车, 由车载计算机计算出自身的最大允许速度, 使速度的测量、计算、比较、校正在列车上形成控制闭环。这种制式可以避免“最大允许速度”在数据传输过程中受到干扰。连续速度控制模式采用根据目标距离、目标速度的方式确定速度—距离模式曲线, 该方式不设定每个闭塞分区速度等级, 采用一次制动。以前方列车占用闭塞分区人口为目标点, 向列车传送目标速度、目标距离等信息。速度—距离模式曲线反映了各点允许运行的速度值。当列车超过当前允许速度时, 设备自动实施制动, 保证列车按安全位置停车。该方式能减少闭塞分区长度对列车运行间隔时分的影响。
摘要：对京沪高速铁路系统的性能要求, 其列控系统将采用先进的技术手段实现对高速列车的运行速度、运行间隔等的实时监控和超速防护, 保证列车高速运行时的安全。文章主要探讨高速铁路运行安全系统的分析与管理。
关键词：高速铁路,运行安全,分析
参考文献
[1]张杰, 陈钉均, 陈韬.节假日临时旅客列车开行方案相关问题研究[J].铁道运输与经济, 2010 (1)
高速铁路系统集成简介 篇7
用电设备采取接零和接地保护都存在有不安全的缺陷问题,这些问题可以通过装设漏电保护器的方式来加以解决,使之更安全、可靠。漏电保护装置简称(RCD)作为一种低压安全保护电器,通过检测异常电流或电压信号(国内外漏电保护装置均以电流漏电保护为主),经信号处理,促使执行机构动作,借助开关设备切断电源,是用来防止电气事故的一种安全技术措施。我国高速铁路低压供电系统采用TN供电方式,掌握漏电保护装置的类型、工作原理及应用常识,对于提高铁路供电部门有着积极的现实意义。
2 漏电保护装置的基本原理
漏电保护装置主要有三个环节[1,2],即检测元件、中间环节(放大元件、比较元件)和执行机构,其次还具有辅助电源和试验装置,如图1所示。
2.1 检测单元
检测单元是一零序电流互感器,其作用是把电流信号转换成电压或功率信号输出给中间环节。
2.2 中间环节
本环节是对来自零序电流互感器的漏电信号进行处理,包括放大器、比较器、脱扣器等。
2.3 执行机构
本机构用于接收中间环节的指令信号,实施动作,自动切断故障处的电源。
2.4 辅助电源
当中间环节为电子式时,辅助电源的作用是提供电子电路工作所需的低压电源。
2.5 试验装置
对运行的漏电保护装置进行定期检查,看其是否能正常动作。
3 漏电保护装置的原理
高速铁路低压供电系统一般采取TN供电方式,其电气原理如图2所示。当被保护的电路发生接地故障时,由于漏电电流的存在,TA一次侧各相电流的向量和不再等于零,二次侧线圈就有感应电动势产生,经中间环节进行处理和比较,当达到预定值时,使主开关分励脱扣器线圈TL通电,GF自动跳闸,迅速切断电源。
4 漏电保护装置的选用
选择漏电保护装置,是实施漏电保护措施的关键,主要看其合适的技术参数。一般而言,要根据保护对象的不同,考察漏电动作电流和漏电动作时间两个基本参数,同时要考虑极线数[3]。
4.1 漏电动作电流
漏电动作电流是反映保护装置灵敏度的主要参数,其中30mA及其以下属高灵敏度,主要防止各种人身触电事故;30mA以上至1000mA属于中灵敏度,用于防止触电事故和漏电火灾;1000mA以上属低灵敏度,用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。
4.2 漏电动作时间
漏电保护装置的动作时间依据对人身触电保护和分段保护的需要,分为快速型、延时型和反时限型。对于防止直接触电必须选用快速型保护装置,而对于分级保护的则以选用延时型。表1是我国对漏电保护动作电流及时间的要求。
4.3 漏电保护的极线数选择
按照主开关的极数和穿过零序电流互感器的线数将保护装置分为单极二线、二极、二极三线、三级四线和四极漏电保护装置[5]。单相220V电源供电的电气设备应选用二极或单极二线式,三相三线380V电源供电的电气设备应选用三极式,三相四线220/380V电源供电的电气设备应选用四极或三极四线式保护装置。
5 漏电保护装置的运行与维护
5.1 漏电保护装置的安装
漏电保护装置的安装应符合生产厂家产品说明书的要求,并充分考虑供电线路、供电方式、系统接地类型和用电设备特征等因素。安装前,应检查电气线路和电气设备的泄漏电流值和绝缘电阻值,额定不动作电流应不小于电气线路和设备正常泄漏电流最大值的2倍。安装时,要分清装置的电源侧和负载侧,不要接反,并严格区分中性线和保护线,经过漏电保护装置的中性线不得作为保护线或重复接地。
5.2 漏电保护装置的运行管理
(1)定期试验保护装置的可靠性。
(3)定期对漏电保护电流值、漏电不动作值及动作时间进行试验。
(3)漏电保护装置跳闸后,应在排除故障后再合闸供电。
(4)及时排除误动作和拒动作原因。
误动作原因主要包括接线错误、保护器后方线路的绝缘恶化、过电压冲击、不同步合闸等原因造成。
拒动作原因主要包括接线错误(错将保护线接入漏电保护装置)、动作电流选择不当及线路绝缘降低或线路太长。当线路重复接地时,重复接地电阻和主接地电阻在电路中并联,使剩余电流产生分流,当线路中实际剩余电路超过允许值时,由于分流的作用,流过保护装置的电流不足以使剩余电流动作继电器,造成保护装置拒动。
6 结论
选用漏电保护装置要根据对象的不同有求进行选型,同时依据防止人身触电事故、防止火灾和防止电气设备烧毁进行动作性能参数值的选择。为了确保装置的正常运行,必须加强运行管理,尤其对线路引起的误动作和拒动作,要能分析其原因,做及时修复,这样才能有助于高速铁路低压供电系统的可靠性提高。
摘要：分析了高速铁路低压供电系统漏电保护装置的分类、基本原理、主要技术参数,以及在运行维护中应注意的事项;便于提高铁路供电系统的可靠性,减少安全事故,提高运行单位的经济效益和社会效益。
关键词：高速铁路,漏电保护,运行维护
参考文献
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[2]杨有启,钮英建.电气安全工程[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2009.
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高速铁路系统管理模式设计与实施 篇8
系统管理理论主要应用系统理论原理,全面分析企业或组织的管理活动和管理过程,重视组织结构和管理模式,建立起系统模型进行分析。其主要思想是:系统是由相互联系的要素构成的,强调系统的整体性和系统的层次性;管理就是决策,强调决策的重要性;要求决策者运用权变理论随机制宜的进行管理[1]。
高速铁路建设运用项目管理基本原理,与系统管理理论有机结合,把项目各参与方纳入系统化管理范畴,综合分析质量、安全、工期、投资、环保、外部环境等管理要素,整合项目相关利益方管理方式,建立高速铁路系统管理理论模型。在建设管理实施全过程中,建设单位处于核心和主导地位,建立项目管理组织结构,以项目文化建设为纽带,发挥项目各相关利益方协同作用,实现项目管理目标。
1 高速铁路项目管理特点
高速铁路项目管理有不同于一般项目管理的特点。
1)工程规模大,施工单元多,施工组织复杂。
桥隧比重大,特殊结构密集;路基工程地基处理工程量大;大型枢纽工程多,既有线改造工程量大、联络线数量多、站房规模大,涉及项目利益方多,管理跨度大。
2)专业接口多、管理协调量大。
高速铁路采用综合调度集中,以客运服务和行车调度为核心,线路、桥隧、无砟轨道、电力、通信、信号和防灾安全监控等不同专业承包商共同参与,建设管理协调量大。
3)征地拆迁工作量大,环保、水保、文保等涉及面广。
项目管理处于复杂多变的外部环境,需要系统化管理和协调。
4)技术标准高,安全质量控制严格。
乘坐舒适性和安全运营的需要,对线路选线、平纵断面、隧道断面、基础设施刚度以及桥隧过渡段等重点技术进行系统管理;100年项目寿命周期的基础设施对路基填筑、桥隧高性能混凝土、基础沉降变形等施工工艺和质量控制更加复杂。
5)高新技术应用和技术难点多,技术管理要求高。
900 t箱梁运架、500 m长轨机械铺设、沉降变形观测评估技术、CTCS-3列控系统和防灾技术等大量“四新”技术应用,需要技术管理系统化。
从以上特点可以看出,现代高速铁路建设项目管理需要适应以下管理环境:1)建设管理环境十分复杂,影响因素多并且变化快。2)工程规模大,设备、物资、人力等资源供需矛盾突出。3)工厂化作业规模大,设备配置要求高并且投入大。4)技术含量与技术标准高,需要劳动力资源的综合素质高。5)需要更高素质的项目管理人才。这些特点与当前大规模铁路建设时期各种资源的有限性产生了强烈的矛盾,这种矛盾要求建设单位对工程项目从质量管理、技术管理、进度管理、资源管理、投资控制管理、文化管理、外部环境协调管理等多个方面进行更深入更细致的系统管理。
2 高速铁路系统管理组织模式及目标体系设计
2.1 高速铁路管理因素分析
如图1所示,纵观建设管理整个过程,需要控制的管理因素包括质量、安全、施工组织、成本(投资)、技术、施工资源、征地拆迁、环保、水保、文物保护、地材供应和社会稳定等12个因素,相应分析控制或影响这些因素的因子,即相关管理单位或利益方。其中上半部分6个因素直接参与项目建设,下半部分间接与项目产生关系,是系统设计组织模式考虑的重点。
2.2 高速铁路系统管理组织模式设计
根据管理环境因素和因子分析,设计出了高速铁路系统管理组织模型(见图2)。建设单位位于主导与核心地位,通过合同关系与施工、运营、设计、监理等单位进行整合,形成项目组织实施运行系统;该系统与政府、国土、投资人等利益相关方整合形成征地拆迁管理系统,与环保、水保、文物等行政管理部门整合形成环水保及文保管理系统,与政府、供应商整合形成地材供应管理系统,与政府、国土、公安等部门整合形成社会稳定管理系统。整个系统是一个开放性虚拟组织,在内外部环境系统相互作用下运行,协同处理相关问题,共同推进工程建设。
2.3 设立系统管理目标体系
目标至上管理原则是企业管理的基本原则之一[2]。对于建设项目而言,目标更为明确,目标管理处于更为突出的位置。
1)目标定位。
目标定位问题是高速铁路建设的首要问题,利用SWOT战略分析方法进行内部优劣势和外部机遇与挑战分析,认为我国从高速铁路建设管理、技术设计、施工装备上具备建好高速铁路的能力和优势,同时建设时期正处在各国高速铁路发展初期,因此把我国高速铁路建设的总体目标确定为“建设世界一流的高速铁路”是实际的。总体目标贯穿整个项目寿命周期,实现与否取决于建设期的管理和实施效果。
2)目标系统设计。
确定了目标定位,进一步结合建设期间的工程内容和工程特点确定具体目标,即“质量、安全、环保、投资控制、技术创新和社会稳定”六位一体的目标体系[3]。按照系统化管理组织架构构建实现目标体系的组织保障,再在各个关系系统内部进行目标体系的层层分解,并建立相应的组织保障体系和管理制度,用来约束和激励各个具体组织单位实现各自的目标,以此来保证组织目标的实现(见图3)。
3 高速铁路项目系统管理组织实施
3.1 项目组织实施系统的运行
1)建设单位在系统管理组织模式中的主导作用。
如图2所示,建设单位是整个建设系统的核心,在系统运行中处于主导地位,不但对实现工程建设总目标负总责,而且对各项重点工作负总责。建设单位对参建单位的管理以合同为依据,按照系统管理设计的模式分工,对设备资源配备、施工组织安排、重要物资设备采购以及技术质量标准等项目管理内容进行系统整合,建立系统化管理的虚拟组织结构,杜绝不同单位各自为政的做法,有效实现各项管理目标。
2)施工组织设计系统管理的主线作用。
项目组织实施运行系统在建设项目管理过程中,加强施工组织设计动态管理,在施工组织管理上,坚持建设、设计、监理、施工等参建单位全员参与,共同研究制定施组方案;在措施优化上,根据项目进展动态调整不同施工单位之间制架梁和制铺轨道板等施工任务,保证项目整体进展均衡;重点抓好工作接口组织方案,主要包括各专业之间的接口、不同施工单元之间的接口,比如在高架站建设过程中,站房雨棚、站场路基、电气化、防灾、客服等不同专业、不同施工单位相互交叉作业、相互干扰的局面,建设单位要建立协调工作机制,有序组织。
3)质量系统管理的管控作用。
质量管理体系上,各参建单位的质量管理目标统一到总体目标上,建立全员参与的管理体系,并在执行过程中不断检查控制;建立源头控制、过程控制、验收把关系统化的质量管理流程,比如,指挥部与运营单位建立联合验收制度,在工程竣工验收过程中严格把关,对存在的缺陷及时整改,有效控制了建设质量;技术管理措施上,建立了建设、设计、监理、施工、技术咨询五位一体的系统管理体系,规范了施工图审核及现场核对、技术交底、作业指导书审查、专项施工组织设计编制与审查、专项技术咨询、重要方案审查、沉降变形观测评估等一系列管理制度或办法。例如,推行无砟轨道标准化管理,采取试验先行、样板引路和首件认可的管理办法,强化施工过程控制标准化,实行全员培训、三级技术交底,通过作业指导书固化施工工艺,通过应知应会卡提高施工人员素质技能,通过工艺标准化提高工效质量,通过实施细则卡控关键节点,通过分步验收保证最终质量;竣工验收上,将运营单位提前介入和验收统一纳入项目系统管理的范畴,建立了建设施工、克缺整改、工程验收、设备设施移交四位一体的系统管理模式。
3.2 扩大外延的系统化管理组织实施
1)以征地拆迁折价入股新模式为基础的征拆管理系统规范化运作。
采取征地拆迁折价入股的运作模式,地方政府负责征地拆迁并成为项目公司股东,组织发改、土地、林业、地方投资方,与项目建设、施工、监理等单位共同组成征地拆迁管理系统,建立联合办公机制,完成征地拆迁工作。
2)环境保护系统化实施。
项目组织实施系统与环保部门、水利部门、文物部门以及环境监理机构、环境评估单位建立系统化环境管理系统,在设计、施工、竣工验收等各个建设阶段协同合作,研究保护方案,推进环境保护、水土保持和文物保护工作。
3)施工资源系统管理协同效应。
地材供应管理系统按照“工厂化、专业化、机械化、信息化”的总体要求进行全线布局和设备资源配备。统筹安排大临工程布局和地材供应方案,建立系统规划机制,制定地材供应计划,稳定料源质量、数量以及价格;对特需设备和原材料进行统一采购,解决大需求量与市场供应短缺的矛盾,避免采购价格偏高、供货秩序混乱等问题。
4)社会政治环境稳定系统化运作。
项目组织实施系统与地方各级政府铁路办公室及相关部门建立一体化社会稳定应急管理体系,为维持社会稳定和工程顺利建设创造了良好的社会环境。在施工期间,维护地方群众利益,采取技术措施尽量减少扰民情况的发生。
3.3 项目文化建设对系统管理实施的作用
1)项目文化建设的统筹规划和实施。
不同文化背景的企业在项目建设期间会产生不同的表现和效应,可能对项目系统化目标的实现产生阻碍作用,因此建立系统化项目文化非常必要。建立项目文化并不是否定各参建企业固有的企业文化,而是建立一种导向型的文化体系,引导各企业在优良的企业文化基础上统一到项目文化体系上来,更好的发挥其作用。
文化体系的建立,首先要给参建企业领导和骨干员工一个良好的愿景。其次,要进行文化系统的规划。确立项目精神,通过参建员工教育培训统一认识;统一施工现场总体规划,规范现场标识等。建立文化推行的组织保证,通过宣传、教育、行动,形成良好文化氛围;要特别重视农民工的文化培养,除了满足最基本需求外,组织农民工的培训学习,提高技能,增强对项目的归属感和忠诚感。
2)培训的作用。
企业人力资源管理中,培训的作用不容忽视[4],对满足员工的高层次需要和增强对企业的归属感十分重要。立足于全员化、全程化、立体化和多元化的培训思路,组织全体建设参与员工进行系统化培训。要特别重视对农民工的培训,增强对高铁建设的责任感和归属感。
3)考核与激励约束的作用。
如前文所述,高速铁路系统管理组织是基于合同关系为纽带的管理模式,在合同管理的基础上,建立以企业信用评价为基础的激励约束管理办法,对各参建单位及时、有效、客观的进行考核。
劳动竞赛是我们国家企业管理中提高劳动者积极性的一项“专利”,设计系统化管理办理,在整个系统体系中运行,增强各项目参与方、利益相关方的认同感,对形成系统化文化体系起到了重要作用。
参考文献
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