摘要：目前国内大多数城市的轨道交通建设面临机电系统功能需求多、技术更复杂、工序接口多、工期紧张等问题，同时缺乏有效的信息化管理手段。开发、应用一套符合城市轨道交通机电系统工程建设过程管理业务需求的信息化管理系统，实现对机电系统设备的设计、安装、调试进度的量化统计分析以及对存在问题进行闭环跟踪管理，可有效地提升轨道交通机电系统建设管理水平、高质量地按期交付项目。
关键词：城市轨道交通；机电系统；信息化管理；应用模块
近年来，全国城市轨道交通运营和在建线路长度呈快速增长趋势，轨道交通客运量在城市公共交通客运总量的占比逐年上升，为改善城市交通拥堵状况发挥出越来越积极的作用。各城市轨道交通的建设都面临着前期动拆迁困难多、土建施工风险大、机电系统功能需求多和技术复杂等问题。线路的开通运营时间通常被列入当地政府某年度建设计划目标中，难以改变，而在轨道交通建设过程中，往往由于前期拆迁和土建施工的原因使得机电系统施工工期更为紧张。在有限的时间内完成功能需求越来越多、技术越来越复杂的机电系统施工调试，保证按计划开通运营，对轨道交通机电系统工程建设管理的精细化和实效性提出了更高的要求。
1问题分析
轨道交通机电系统工程主要包括供电、通信、信号、火灾报警系统（FAS）、机电设备监控系统（EMCS）、自动售检票（AFC）、站台门、电梯、自动扶梯、通风空调、给排水及消防等十几个专业，涉及学科领域多、专业性强，是一项涵盖内容繁杂的系统性工程；并具有设备类型多、接口界面多、施工工序复杂、设备技术更新换代快、新增功能需求多（例如全自动无人驾驶系统和智慧地铁的推广应用）等特点。轨道交通机电系统工程建设管理包括施工出图、设备采购、到货检验、安装、单调、接口调试、综合联调等过程。国内大多数城市的轨道交通业主尚没有成熟的信息化技术应用，基本处于纸质文档作业、电子文档填报、专人手工统计、口头书面汇报的初级阶段，缺乏有效的信息化管理手段。即使近几年普遍使用微信群、QQ群等工具，提高了沟通效率，但项目管理过程中存在数据统计填报不严谨、不形象直观的现象，安装调试进度真实性缺少有效的判断手段，导致管理范围不全面、管理深度不精细、闭环跟踪管理不到位、管控力度不够。针对以上问题，需要创新管理方法，开发、应用一套符合国内城市轨道交通机电系统工程建设过程管理业务需求的信息化管理系统，对机电系统设备的设计、安装、调试进度进行量化统计分析，并对建设过程中存在的问题进行闭环跟踪管理，从粗放式的追求结果管理转变为精细化的过程管理，提升轨道交通机电系统建设管理水平和项目交付质量。
2解决问题的对策
在轨道交通机电系统工程建设过程中，进行精细化的管理，完整掌控设备编号、安装位置等信息，以及真实可控的施工图纸出图、设备采购、到货安装、单机单系统调试、接口调试和综合联调联试等计划和进度，是确保设备、系统可靠运行，向运营顺利移交的重要环节。建立轨道交通机电系统工程建设过程信息化管理系统，需要着手建立机电设备建设过程信息库，并根据轨道交通线路建设的进度，完成出图计划管理、设备采购信息管理、到货跟踪管理、设备安装管理、设备单调管理、接口调试管理、综合联调管理、问题信息库管理、前置条件管理、过程文档管理、统计分析报表等工作。建设过程信息数据的录入方便、及时和真实可靠是确保此信息化管理系统有效运作的关键环节。租用“企业云”作为系统硬件平台（见图1系统硬件架构示意图），各参与建设单位通过互联网远程登录，实现在不同地点方便、及时地进行数据录入；通过监理审核，保证数据的真实可靠。业主单位（项目公司）建立管理制度，定期检查、考核施工单位和监理单位的数据录入、审核行为，即通过管理制度保证各参建单位的行为落实到位。基于信息化管理系统，通过实时分析、处理数据，自动展现各类统计报表，可以方便参建各方特别是业主管理方及时了解、实时掌握机电系统建设施工的完成进度、各类问题整改落实情况等信息，减少参建各方在机电建设管理过程中的沟通环节，提高工作效率。对建设工程中存在的问题，可以有针对性地采取调控措施，确保工程项目高质量地按期交付运营。
3系统方案
3.1机电系统工程建设管理业务需求分析
轨道交通机电各专业系统设备构成差异很大、进度和关键路径各不相同、相互之间的接口关系复杂。需要在总结以往多年的机电系统项目管理经验基础上，进一步与业主管理层以及各专业的业主项目经理、设计单位、施工单位、监理单位、运营维保单位进行沟通交流，调研轨道交通机电系统工程建设管理现状。从项目管理实际需求出发，整理机电系统工程建设项目管理的具体业务需求，为信息化管理系统的各功能应用模块架构设计提供基础。
3.2机电系统工程建设过程信息化管理系统的建立
系统的软件整体架构如图2所示，软件开发内容包括软件功能架构设计、功能设计及实现、配置部署。基于对业务过程中业务数据的收集、存储、计算、分析，实现对业务过程的精细化、可控化管理，从而优化管理流程、提升管理能力，实现真正可控的、可预知的、精确清晰的业务管理。该系统包括以下9个功能应用模块：（1）出图计划管理：按照工程进度要求的出图计划，对各类施工图纸内审、设计总体审核、审图公司强审、出图晒图计划进行跟踪管理。（2）采购合同管理：根据业主要求，跟踪建设工程采购设备的采购合同签订计划日期、完成日期、完成情况等，能够对进度滞后的分包合同进行预警。（3）设备到货管理：按照设备采购分包合同，对设备到货进行计划安排管理，由对设备到货负责的单位制定设备到货计划，对到货计划时间、开箱验收、到货进度进行跟踪管理。（4）设备安装管理：对已进场的设备，由施工单位根据实际情况制定设备安装计划，根据计划安排人员进行安装，在系统中记录安装结果。对安装过程中出现的问题，在系统中进行记录，对计划时间、安装位置、安装进度等关键因素进行跟踪管理。（5）设备单调管理：对安装完成的设备的单机调试测试过程进行管理，由调试负责单位根据实际情况制定单调计划，根据计划安排人员对设备进行单调，并在系统中记录单调结果。设备安装过程中发现的问题自动记录在问题库中，作为知识库提供参考。（6）接口调试管理：在设备单机单系统调试完成后，由设备调试单位进行系统间接口的调试。系统维护所有调试设备间接口的数据，接口调试人员可以生成接口调试计划，并在系统中生成接口清单，根据清单完成所有调试任务。调试人员在完成调试后，针对每个调试项记录调试结果（合格或不合格），如果不合格需要记录不合格原因。设备接口调试过程中发现的问题，可以记录在问题库中，在后续设备的运行维护中出现问题时，可以作为知识库提供参考。（7）联调联试管理：在设备接口调试完成后，根据多系统联调项目计划，对机电设备开展联调测试，对测试过程进行管理，对测试结果进行记录。联调人员可以根据联调项目生成联调计划，并在系统中生成联调台账，根据联调台账进行相关联调任务。联调人员在完成调试后，针对每个调试项目记录调试结果（合格或不合格），如果不合格需要记录不合格原因。对于不合格的联调项目可以进行复测。联调过程中发现的问题，可以记录在问题库中，在后续设备的运行维护中出现问题时，可以作为知识库提供参考。（8）里程碑事件管理：针对业主关注的里程碑事件（如证照办理、冷滑热滑、列车上线调试、信号系统安全证书、消防验收、移交、专家评审等），对其前置条件进行跟踪，确定责任单位和责任人，制定时间计划，进行重点跟踪管控。（9）统计报表看板：针对采购、到货、安装、单调、接口调试、联调联试所有项目按站点、按系统、按单位自动生成各类实时统计图表，方便业主、施工单位、监理单位掌握施工进度、完成百分比等数据，方便领导掌控关注重点、节省沟通时间和交互成本。
4应用效果
在2018年上海轨道交通5号线南延伸、13号线（二三期）的FAS系统、EMCS系统、电梯、自动扶梯、通风空调、给排水及消防等系统设备联调联试项目中，首次使用了信息化管理系统的后面5个功能模块。通过该系统实施部署，为业主工程管理人员、施工单位、设备厂家、监理单位以及第三方联调单位提供了一个基于互联网的统一数据平台。以13号线（二三期）为例，该系统为136个用户账号提供联调联试全过程实时查询、检索、报表展示，包含13000多条接口记录，近1000条问题台账，测试覆盖率100%。应用场景举例如下。4.1统一的调试台账信息化管理系统将FAS系统、EMCS系统、电梯、自动扶梯、通风空调、给排水及消防等系统设备点表的系统、站点、设备、编号、名称、安装位置、计划日期等信息全部录入数据库（见表1典型信息录入表式），提供强大的检索筛选功能，能方便地查询到该设备的点位信息、调试完成情况以及关联问题。4.2问题闭环管理信息化管理系统能通过手工录入和关联生产问题台账，相关单位可实时登录系统上网查询、回复问题整改情况，问题状态的闭环由指定权限用户进行消项，能够大量减少问题信息沟通的时间成本，极大地推动工作效率，表2为典型问题闭环跟踪表式。4.3统计报表查看信息化管理软件通过数据挖掘分析，能按照站点、系统、设备、责任单位以各类图表形式提供统计分析（见图3站点问题数据分析图），为业主提供工作建议和决策依据。业主通过该信息化管理系统，可以及时发现问题、及时协调处理解决问题，调试工期可缩短1个月左右，交付试运行的系统故障缺陷比以往线路大幅减少。上海轨道交通5号线南延伸、13号线（二三期）从2018年12月30日载客试运营至今，机电系统运行正常、平稳，极少发生因系统故障缺陷原因影响运营的事件，社会效益良好，维护成本也相应减少。
5结论
采用互联网、“云技术”、信息处理技术等组合创新思维方法，开发、应用城市轨道交通机电系统工程建设过程信息化管理系统，能有效地提高机电系统工程建设过程的管理效率和项目交付质量，还能为载客运营后的系统设备维护提供数据支撑（知识库）。在上海轨道交通15号线机电系统建设过程中，将应用此信息化管理系统的所有9个功能应用模块，可进一步提高机电系统工程建设管理工作效率；同时检验信息化管理系统的整体应用效果。今后还将尝试在多个关键技术上进行探索、创新，即在人机交互上探索纸质媒介的电子化技术（例如扫描传输纸质媒介上的二维码标签自动实现数据转录），在数据应用上探索研究基于人工智能的大数据应用，在扩展融合上研究与BIM系统和智能运维系统的互联。通过完善系统功能，推广应用，在轨道交通机电系统工程建设管理中发挥更加积极的作用。
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