地铁信号数据传输系统改造工程项目的风险管理

 

  上海轨道交通 2 号线主线段运营时间超过 10 年时，当东延伸线、西西延伸线相继开通后，由于其数据传输系统（DTS）旧设备投用的年代久远，新旧设备在数据吞吐量、延时等性能指标上存在很大差异，出现了既有线内的网络数据阻塞流量异常等情况，造成含 OCC（运营控制中心）在内的 16 个车站联锁站间通信中断、ATS（列车自动监控）显控失效等严重故障，行车组织上安全风险随之大增。为了彻底解决因 DTS 造成的大面积控制失效故障，只有将既有线 DTS 改造成一个可靠的骨干传输网络，才能确保既有线段和延伸线路间各系统的兼容和稳定。新传输网络为联锁控制区域和 OCC 之间的列车控制数据提供传输通道，以满足目前和未来的系统通信需要。由于新 DTS 网络改造牵涉联锁系统，且要求在不停运的情况下实施改造工程，面对日均客流达到120 万 人次左右的 上海轨道交通 网络 中 客流 量 最大、线路最长、运营时间最久的 2 号线线路，其改造项目的难度和风险极大。为了降低风险系数，设备管理人员必须从风险的产生原因出发，针对风险源和风险可能带来的后果，采取必要的管理措施以降低或者消除风险。对于现阶段，由于条件限制无法采取有效手段消除的风险，必须制定能尽可能减少损失、维持安全红线的预案与措施。在改造全过程中应采取多种方法来保障项目的可靠实施。本次 DTS 改造保留原有联锁机主体，其他外围设备均将被替换更新。包括新建联锁专用的媒体转换器（MC），用来与相邻车站联锁系统进行安全数据交换；采用体积更小的标准 2U 安装方式的工业系统，代替原有过时的 DEC 工作站，用于显示站场图和控制与进路有关的命令；使用千兆以太网交换机代替原有 ADC KENTROX 型设备，数据吞吐量增加 100 倍，用于工作站至控制中心以及相邻工作站的非安全数据通信；安装新的 A/B 切换器，用于检测主用的传输故障，并向备用线路进行故障转换。新建的 DTS 千兆传输网络采用 ISO/OSI 标准 7 层协议中的 5 层。其中，传输层、网络层、数据链路层、物理层都遵守通用的标准和协议，应用层是为列车控制特殊设计的，DTS 采用开放的体系结构和协议标准。所有的列车控制子系统都采用标准的 IEEE802.3（以太网）接口并使用 UDP/IP（用户数据包协议/互联网协议） 作为不同设备之间的通信协议，通信 的 安 全 原 则 遵 循 铁 路 系 统 标 准 EN 5015/EN50121—4 的所有要求。为了降低设备改造风险，避免对运营造成安全事故，设备管理人员在立项之初就应对以下三个问题进行风险把控：如何正确辨识风险源及产生条件，如何客观地对各种实际重大风险源的危险性作出评价，如何通过科学手段对重大风险源进行有效的控制与预防。以上三个问题作为风险把控的主要关键点将贯穿整个计划体系。项目风险源分析采用的是故障树技术。图 1 所示是一个风险源的原因分析图，是将通信子系统与联锁所有部件运行时所处的状态和状态转化结果描述出来；状态转化成明确触发条件，包括联锁系统与通信功能相连接的部件。分析结果显示：故障树的事件可以量化分析，如元器件可靠性参数、概率值导入风险源图，也可算出该风险源发生的概率。

  2 新增设备的质量管理

  3 施工安全流程管理

  4 结语

参考文献