一、可信性内涵
根据GB/T 2900.99-2016《电工术语 可信性》,可信性包括两个重要的含义,一是RAMS,即可靠性、可用性、可维护性和安全性;二是LCC,即全生命周期成本。RAMS是在项目的寿命周期内,通过对项目概念、方法工具和技术的应用而获得的一种技术,产品从论证开始到报废为止所经历的全部时间就是产品的寿命周期,它是一个连续的时间段,在每个时间段都包含了规定的任务。产品在寿命周期内用于研制、生产、使用和维护以及退役所需要的一切费用总和就是LCC。因此,在轨道交通领域,可信性可理解为“RAMS+LCC”的综合表述,在建立城市轨道交通标准体系时,不仅要考虑其产品、系统、过程和服务的可靠性、可用性、可维护性、安全性等重要属性,还要充分考虑城市轨道交通全生命周期经济性。
二、城市轨道交通RAMS管理
轨道交通系统RAMS管理的全生命周期可划分为12个阶段,按照每个阶段递进的逻辑关系采用上下行分支呈现为“V”型结构(图1),其中下行分支称为设计与开发,此阶段首先要确定项目范围和整个系统的RAMS要求,然后对系统的边界、功能、特性、接口等进行定义,在此基础之上建立初步RAMS计划和安全计划,并进行风险分析;将风险评估后得到系统需求分配给各个子系统进行设计。上行分支包括装配、安装、验收和整个系统的运营,该阶段对子系统和部件进行生产制造后装配整合成一个系统,再对系统进行调试和试验,验证是否符合RAMS要求;系统投入运营后,搜集运营故障数据并进行数据处理和统计分析,然后反馈至系统设计环节,对系统不断进行改进完善。
图1 城市轨道交通全生命周期的RAMS管理“V”图
三、城市轨道交通LCC分析
LCC计算的目的是帮助决策者在项目整个生命周期内的任何时候选择最合适的替代方案,通过开展城市轨道交通LCC分析,可以为决策者提供重要的数据和指导信息,使决策者能够评估可用的选项。城市轨道交通的全生命周期划分为:概念、开发、实现、使用、改善和报废6个阶段(图2)。其中,前3个阶段构成产品的购置成本,后3个阶段构成所有权成本。在这些阶段内:?开发阶段(b)包括设计的所有方面;?实现阶段(c)包括采购、制造、检验和测试、装运和安装;使用阶段(d)包括运营和维护;改善阶段(e)包括与改善相关的设计和获取的所有方面。
图2 城市轨道交通系统LCC分析过程
四、城市轨道交通可信性标准体系构建
城市轨道交通可信性标准体系总体上分为“基础通用”和“专项应用”两大类,其中,“基础通用”标准是指城市轨道交通可信性领域内具有普遍适用意义的共性标准,如规定城市轨道交通可信性基本定义的术语类标准,以及为城市轨道交通可信性管理提供广泛指导的一般性要求规范、通用管理和应用指南类等标准。“专项应用”类标准主要集中于城市轨道交通RAMS管理、风险管理和系统可信性相关的具体分析方法和技术,包括可靠性和可用性、维修性和保障性、风险管理和系统可信性四个维度。
图3 城市轨道交通可信性标准体系框架
作者:韩冰 标准化评估研究所
转载请注明出处