RAMS管理在城市轨道交通弱电系统设计中的应用
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摘要：结合上海轨道交通10号线弱电系统设计项目的RAMS(可靠性、可用性、可维修性、安全性)管理实践经验，介绍了城市轨道交通设计中相关的RAMS的要素和作用、设计执行RAMS管理计划的目标，以及设计过程中的RAMS管理的实施方法等。在城市轨道交通项目中加强RAMS的应用有助于提高工程建设的质量。
关键词：城市轨道交通；RAMS；工程设计；弱电系统
上海轨道交通10号线的建设目标是建成一条高水准的线路，按照具备实行无人驾驶能力的标准(运营初期按有人驾驶方式过渡)进行建设。10号线施行综合监控，由线路控制中心对全线的视频监控、通信广播、列车控制、设备监控、防灾报警、乘客信息、时钟、自动售检票等系统实施高度统一的管理和调度，以进一步提高运营的效率和安全性。在10号线中还采用了基于通信的列车控制(CBTC)等关键性技术，以提高运营效率。
为保证线路在建成后能提供满意的服务和高度的安全性，并且超越既有轨道交通线路的自动化程度，项目研究阶段采纳了法国SYSTRY公司提供的咨询建议，决定对项目实施RAMS(可靠性、可用性、可维护性、安全性)管理程序。10号线于2010年4月正式投入运行，至今效果良好。
在城市轨道交通项目中加强RAMS的应用有助于提高工程建设的质量。RAMS管理是指可靠性、可用性、可维修性、安全性管理。轨道交通RAMS各要素之间的关系如图1所示。欧洲标准EN 50126和国家标准GB/T21 526--201)8中，对城市轨道交通应用RAMS进行了描述。
轨道交通系统RAMS受来自3个方面因素的影响：来源于系统生命周期任何阶段的系统内部的失效(系统环境)、运营过程中强加给系统的失效(运营环境)和在系统维修工作中强加给系统的失效(维修环境)。为实现可靠的系统，需要确定影响系统RAMS的因素，估计其影响，并且在系统生命周期内应用适当的控制手段，使系统性能得以优化，影响得到控制。
在设计项目中，RAMS管理的重点在于制定明确且量化的可靠性指标，故障影响的可能性：提供良好的系统设计质量以保证服务的连续性；在设计过程中提供必要的手段，大幅度降低系统整体故障的可能性；按系统的服务质量要求，设计方案中设置合理的设备冗余措施，提出合理的设备寿命指标，来优化设备的可使用性，减少设备维修次数和时间；系统设计中，注重系统结构和设备配置的标准化，*特殊设备使用量并力求简化系统结构，以降低维修和系统局部更新维护的难度，提高运营期的可维修和可管理性。
系统安全管理采取由上至下和由下至上的程序相结合的方法来完成。由上至下的程序是由业主组织的初步危险分析为主导，设计方主要控制技术方案对于建设过程及运营过程的影响。由下至上的程序是由各子系统承包商通过相关具体安全分析完成的。在收到详细的设计方案后，系统总承包商需在他们的工作范围内进行危险鉴别，以系统地鉴别相关的危险，避免危险的发生。
初步危险分析应将各类风险进行分类，以方便制定项目建设过程中系统的安全风险管理。风险是指危险事件发生的可能性和严重性的集合。报告的内容一般宜包括概况、设计关键事项登录、初步危害分析记录表、危害统计、结论、其它需要跟踪处理的事项实施建议等。
初步危害分析文件中的《危害记录表》，在施工图设计阶段应保持继续更新和跟踪处理。在项目的后续阶段，需由各阶段的承包或实施单位指派专人负责，对危害记录表罗列的危害事项和保持更新识别的危害进行减低风险处理和持续监察，确保所有危害不再对最终的安全有影响，并将处理事项和结果补充记录在表中。
城市轨道交通的运营目标是提供具有可靠性、可维修性、可使用性的服务。其服务的可靠性取决于对城市轨道交通车辆运行造成影响的故障，服务的可维修性取决于故障发生后迅速恢复服务的能力，而服务的可用性则取决于可靠性和可维修性两方面的综合。可靠性和可用性设计必须系统地进行，可选用如事件树分析(ETA)、故障树分析(FTA)和故障模式影响和严重性分析(FMECA)等技术。
城市轨道交通的RAM管理计划的目标是一个覆盖从建设到运营全过程的活动。业主牵头组织下编制的工程建设阶段RAMS管理计划将作为指导方针，指导各承包商建立各自部分的RAMS管理计划。因此，建设、设计、施工、运营等各方都需各司其职，针对不同的阶段、需求分别进行编制，最终形成一个完整的计划文件。
通过近几年的摸索，城市轨道交通项目RAMS管理虽已有了一定的经验，但在实际操作中依然存在一定的困难和不适应。为了进一步提高工程建设的质量，加速建设、设计、施工、监理等各方面的经验积累，防止质量缺陷等现象，加强RAMS管理等手段的应用是极其必要的。
