中国城市轨道交通协会
10月17日,协会在成都召开城轨交通业主领导人圆桌会议,参会的代表们围绕“智绿融创建设新时代城轨 助推城轨新质生产力发展”主题,畅谈创新设想、分享建设经验、共商发展建议,为行业高质量发展提供智绿融创的实践范本。结合成都年会的丰硕成果,协会将系统开展新时代城轨建设系列宣贯活动,持续分享各地城轨交通企业关于智绿融创工作的发展情况和心得体会,以及建设新时代城轨的思路、理念、问题与建议。
协会会长,上海申通地铁集团有限公司党委书记、董事长毕湘利
当前,我国城市轨道交通正处于从高速增长向高质量发展、从建设为主向运营为主转型的升级阶段。城轨的基本任务是安全便捷地运送乘客;安全是基础,也是前提。城轨交通系统是由不同基础设施、不同专业、不同专业管理部门组成的一个“复杂巨系统”,其子系统之间紧密聚联融合。在数字化转型的大背景下,各专业子系统功能简单叠加式的创新增加了大系统自身的复杂性和脆弱性,弓网关系、轮轨关系等多专业耦合系统的风险识别与故障诊治已成为行业难题;随着行车密度越来越高、运量越来越大,乘客、政府、社会对城轨发生故障的耐受度不断下降。因此必须立足于“大安全观”“大系统观”来推动城轨行业的创新发展。笔者认为,应该从以下三个方面发力。
近年来,数字技术的快速发展推动了城轨关键设备系统监控类传感器的配置大幅增加,大多功能增加是以补丁叠加式为主,这使大系统更为复杂,并增加了系统的脆弱性。监控类传感器的故障往往会通过控制功能影响到关键设备的运行,进而影响大系统运行安全,其中车辆专业监控传感器故障影响运营最为突出。因此,我国城轨创新发展应着力于大系统观下的系统重构式创新,通过探寻解构关键专业系统的底层设计逻辑与技术原理,实现大多监控回路“监而不控”,并通过大系统架构的简化设计,实现“减法式”创新,降低系统设计的复杂性,从而提升系统的安全韧性。
作为一个多专业紧密耦合的大系统,专业间接口关系的协同一致性与兼容集成性直接影响城轨系统的运行效率和可靠性。我国城轨技术创新通常以单专业创新为主,而大系统整体性的技术创新力度不足,其主要表现是车辆、信号、供电等专业形成了相对独立的创新闭环,造成不同专业间的技术参数、运行数据、故障模型难以实现一体化共享,且容易催生“数据孤岛”和“功能孤岛”现象,导致弓网、轮轨关系等跨专业接口的融合性问题未能得到根本解决。
另外,对各专业间的作用机理和接口关系还存在认知差距,现阶段主要采用基于数据驱动的逆向研究方式,即通过对采集数据的分析挖掘,探知“故障现象与指标阈值”的映射关系,从而在治理和缓解专业间问题方面实现局部突破,但难以从故障传递链的机理演进与理论逻辑视角掌握故障产生的正向原因,尚未解决跨专业运行的根本问题。因此,从有利于专业间高效运行的角度出发,无论是大系统整体性创新还是正向与逆向相结合的跨专业融合研究都是城轨技术创新发展的重要方向。
城轨关键专业系统普遍采用“故障导向安全”的设计理念,但这一正确理念中的“安全”往往被理解为本专业系统自身的“子系统安全”,而不是整体运营的“大系统安全”。应该指出的是,子系统发生故障后必须首先考虑到不影响大系统的整体安全。对信号或车辆子系统的任何故障并非意味着列车都要马上停下来,立刻制动对专业子系统而言,虽然自身保障了安全,但是否会造成整条线路甚至网络的不安全,很少有人考虑到。因此需要全面理解“故障导向安全”的深刻内涵,实现从“专业子系统安全”到“保障整体运营安全”的转变,达到“子系统故障尽量不波及大系统运行”“冗余系统设备故障不影响正常运营”的目标。因此,针对车辆、通号、供电、站台门等直接影响行车安全的关键专业子系统,应采用基于子系统故障对大系统“无感”的系统设计理念,增强核心冗余设计、集成设计、分级设计等以提升系统设计安全韧性以及核心部件和子系统的产品性能,强化旁路设计和功能优化以提升便捷快速处理突发事件的能力。
城轨技术的创新发展需要全行业共同讨论,逐步达成共识,在追求创新的过程中,要始终坚持实效导向的根本原则,警惕“技术炫技”倾向,避免脱离实际运营需求的创新,要坚持走以大安全和大系统效能提升为导向的城轨行业创新之路。
更多精彩:
智绿融创 · 重庆轨道丨创新破局,以新质生产力激活高质量发展新动能
智绿融创 · 深圳地铁丨加快培育轨交新质生产力 打造智绿融创发展新范式
