中車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司 遼寧 大連 116000

軌道交通包括干線鐵路系統(tǒng)等。軌道交通系統(tǒng)具有單位運(yùn)輸能量小等諸多優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)處于軌道交通大發(fā)展時(shí)期，城規(guī)交通迅速發(fā)展，大城市建成完善的城軌交通網(wǎng)絡(luò)。軌道交通系統(tǒng)需要有安全可靠的列車控制系統(tǒng)保障。軌道交通列車控制系統(tǒng)是提高區(qū)間通過(guò)能力的手自動(dòng)控制技術(shù)總稱，主要包括間隔控制、速度控制等功能。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)安全系統(tǒng)升級(jí)難以滿足安全系統(tǒng)的需要。軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)是列車神經(jīng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)開發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程不斷優(yōu)化，對(duì)提升產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。本文開展基于實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)與產(chǎn)品生命周期管理、質(zhì)量管理系統(tǒng)等多信息化融合研究，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中的檢驗(yàn)內(nèi)容與方法，提升產(chǎn)品合格率；構(gòu)建系統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證信息數(shù)據(jù)庫(kù)，完成LMS與MES等信息化系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接。

1 現(xiàn)有軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化過(guò)程的不足

自19世紀(jì)鐵路誕生后，工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)歷機(jī)械化、電子化發(fā)展時(shí)期，軌道交通列車運(yùn)控系統(tǒng)從機(jī)械控制發(fā)展到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，信號(hào)設(shè)備從機(jī)械連鎖設(shè)備發(fā)展到列車自動(dòng)運(yùn)控系統(tǒng)等。列車運(yùn)控系統(tǒng)發(fā)展初期采用人工控制方式給出運(yùn)行信號(hào)，列車運(yùn)控系統(tǒng)安全技術(shù)處于萌芽狀態(tài)。1869年美國(guó)發(fā)明軌道電路，利用鋼軌構(gòu)成閉環(huán)電路實(shí)現(xiàn)軌道占用自動(dòng)檢查。早期軌道電路用于檢測(cè) 列車存在，后來(lái)發(fā)明了工頻電路，軌道電路發(fā)展初期，由于鋼軌斷裂，發(fā)生列車占用不能顯示停止信號(hào)事故，鋼軌有電流，有列車占用時(shí)軌道繼電器失電落下。

固定閉塞設(shè)備研制提高了列車區(qū)間運(yùn)行安全性。列車運(yùn)控系統(tǒng)電氣化時(shí)期逐步向半自動(dòng)化發(fā)展，故障安全技術(shù)應(yīng)用廣泛。80年代后，計(jì)算機(jī)技術(shù)深入到工業(yè)及日常生活領(lǐng)域，列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)等使得軌道交通運(yùn)輸自動(dòng)化程度提高，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)很多便利，有利于提高系統(tǒng)安全性。計(jì)算機(jī)時(shí)代列車運(yùn)控系統(tǒng)包括高區(qū)間通過(guò)能力手動(dòng)控制、遠(yuǎn)控技術(shù)等。

目前軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程復(fù)雜，主要流程為設(shè)計(jì)人員運(yùn)用CAD完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)后進(jìn)入制造環(huán)節(jié)，制造部門完成生產(chǎn)制造，設(shè)計(jì)部門制定試驗(yàn)大綱，PLM系統(tǒng)審核后將試驗(yàn)大綱提交至LIMS系統(tǒng)檢驗(yàn)業(yè)務(wù)申請(qǐng)，根據(jù)樣品特征設(shè)計(jì)接口夾具，需手動(dòng)切換線路操作，檢驗(yàn)結(jié)果不通過(guò)，需手動(dòng)錄入QMS系統(tǒng)故障信息分析失效原因。

現(xiàn)有軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程存在的缺陷包括產(chǎn)品檢驗(yàn)需人工頻繁接換線操作，不同檢驗(yàn)人員操作差異影響檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。未將制造關(guān)鍵檢驗(yàn)所需信息完整傳遞到檢驗(yàn)環(huán)節(jié)[1]；檢驗(yàn)信息不完整不利于后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。目前產(chǎn)品試驗(yàn)大綱制定準(zhǔn)僅規(guī)定關(guān)鍵檢驗(yàn)項(xiàng)目，導(dǎo)致檢驗(yàn)產(chǎn)品裝車后存在許多問(wèn)題。不同產(chǎn)品需單獨(dú)制定配套測(cè)試夾具，檢驗(yàn)結(jié)果一致性較差。裝車運(yùn)維人員缺少有效方式，軟硬件版本可追溯性差。

2 軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化創(chuàng)新設(shè)計(jì)

基于現(xiàn)有軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程不足，本文提出產(chǎn)品化生命周期流程，以優(yōu)化軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程為目標(biāo)，產(chǎn)品化流程為預(yù)先提煉產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟硬件信息及制造生產(chǎn)信息等關(guān)鍵檢驗(yàn)所需信息；試驗(yàn)中套用標(biāo)準(zhǔn)大綱模板，對(duì)樣品信息自動(dòng)導(dǎo)入。可對(duì)同類系統(tǒng)產(chǎn)品互操作性智能評(píng)估，提升網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化檢驗(yàn)效率，快速分析不同網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品是否可互聯(lián)通。

以產(chǎn)品化質(zhì)檢為導(dǎo)向，構(gòu)建新型軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化創(chuàng)新技術(shù)路線，其原理為對(duì)軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化檢驗(yàn)結(jié)果標(biāo)識(shí)包含制造新型調(diào)研分析，試驗(yàn)前分析階段輸入信息，制定《軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)檢驗(yàn)通用信息標(biāo)識(shí)規(guī)范》，對(duì)MVB，ECN，網(wǎng)絡(luò)中斷設(shè)備試驗(yàn)方法進(jìn)行優(yōu)化，制定《網(wǎng)控系統(tǒng)智能化制造質(zhì)量保證通用技術(shù)條件》，依據(jù)此條件對(duì)平臺(tái)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，采用模塊化協(xié)議分析儀等完成平臺(tái)搭建。對(duì)網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品物理接口調(diào)研分析，制定《網(wǎng)控系統(tǒng)檢驗(yàn)通用接口規(guī)范》。

通過(guò)設(shè)計(jì)通用測(cè)試夾具，設(shè)備操作不會(huì)影響被測(cè)網(wǎng)絡(luò)[2]；通過(guò)開展Wireshark二次研發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)ETB等鐵路專有以太網(wǎng)協(xié)議解析。開展Lab VIEW軟件研發(fā)，實(shí)現(xiàn)按照標(biāo)準(zhǔn)要求制定測(cè)試計(jì)劃等功能。通過(guò)持續(xù)產(chǎn)品化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，構(gòu)建軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)理論體系，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)新型軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化工程化應(yīng)用，構(gòu)建平臺(tái)技術(shù)指標(biāo)包括波形存儲(chǔ)深度≥8M；波形測(cè)量帶寬≥1GHz，波形測(cè)量時(shí)基精度≤1ns，網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率≥4GHz，線性誤差≤1dB，網(wǎng)絡(luò)分析儀軌跡噪聲＜0.006dB rms，輸出頻率1～20MHz，以太網(wǎng)性能測(cè)試10M/100M帶寬，可進(jìn)行背靠背測(cè)試等。

3 軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化檢驗(yàn)創(chuàng)新效益

本項(xiàng)目吸收智能制造技術(shù)，通過(guò)打造兩個(gè)平臺(tái)提升軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)制造檢驗(yàn)評(píng)價(jià)效率，經(jīng)技術(shù)研究完成產(chǎn)品化平臺(tái)，支持樣品信息掃碼導(dǎo)入，實(shí)驗(yàn)結(jié)果短信實(shí)時(shí)通知等功能。支持用戶掃碼查看報(bào)告詳情，縮減檢驗(yàn)人員整理記錄時(shí)間。使檢驗(yàn)人員從執(zhí)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)中解放，專注于增值活動(dòng)。

項(xiàng)目根據(jù)《電子設(shè)備列車通信網(wǎng)絡(luò)》系列標(biāo)準(zhǔn)提出實(shí)驗(yàn)方案與判定準(zhǔn)則，應(yīng)用新建網(wǎng)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)研發(fā)網(wǎng)控系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，開展驗(yàn)證平臺(tái)進(jìn)行應(yīng)用推廣?？商嵘W(wǎng)控系統(tǒng)檢驗(yàn)效率，提高廠商生產(chǎn)網(wǎng)控系統(tǒng)一致性，規(guī)范網(wǎng)控系統(tǒng)檢驗(yàn)信息輸入，網(wǎng)控系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)物理接口等信息，指導(dǎo)廠商完成網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品性能考核。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化流程不足，梳理各信息化系統(tǒng)復(fù)雜業(yè)務(wù)，對(duì)業(yè)務(wù)范圍界定，進(jìn)行信息化規(guī)劃。構(gòu)建新型軌道交通網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的生命周期智能化管控，滿足網(wǎng)控系統(tǒng)產(chǎn)品量產(chǎn)要求。新型產(chǎn)品化平臺(tái)對(duì)如何分析系統(tǒng)不確定度評(píng)定等需要改進(jìn)；影響不同網(wǎng)控系統(tǒng)互聯(lián)通因素較多，收集所有影響因子難度較大，影響各因子互操作性權(quán)重設(shè)定需要繼續(xù)研究。