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地铁建设中的技术接口管理
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内容提示：技术接口管理是地铁建设工程中的一项重要工作。技术接口规定了地铁工程各专业系统之间的相互关系,具有层次性和阶段性等特征。经过协调和确认的接口要求及接口界面是各关联专业必须遵循的技术条件。接口所涉及的专业学科众多、关系复杂,可通过接口矩阵表和接口说明表等文件来识别、定义和描述技术接口内容。接口文件对地铁的设计、招标、施工、制造、安装和监理等工作有重要的指导和验证作用。
摘 要 技术接口管理是地铁建设工程中的一项重要工作。技术接口规定了地铁工程各专业系统之间的相互关系,具有层次性和阶段性等特征。经过协调和确认的接口要求及接口界面是各关联专业必须遵循的技术条件。接口所涉及的专业学科众多、关系复杂,可通过接口矩阵表和接口说明表等文件来识别、定义和描述技术接口内容。接口文件对地铁的设计、招标、施工、制造、安装和监理等工作有重要的指导和验证作用。（参考《建筑中文网》）
关键词 地铁建设,工程管理,技术接口
地铁工程所涉及的专业技术涵盖了城市规划、土木工程、机电设备、信息技术及环保卫生等众多领域。在地铁建设过程中,各专业项目之间需要进行相互协调、密切配合,以保证满足地铁的各项设计要求,充分发挥地铁的全部功能。各专业之间的协调和匹配问题称为技术接口问题。
地铁建设存在多种类型的接口,技术接口定义了各个专业学科之间的相互技术要求,是其他各类接口的基础。对技术接口进行科学、有效的管理, 对于确保工程建设进度、防范工程风险和控制投资规模具有重要的意义。
1 地铁的技术接口
1. 1 地铁技术接口的定义
“ 接口”的概念较早前出现在计算机行业,通常指计算机硬件之间为了相互传输数据而建立的传送标准、连接设备及通信协议,或指计算机软件系统之间进行数据交换的标准程序或协议数据格式。
在地铁建设工程中,“接口”的定义至今还没有比较一致的提法。技术接口的定义一般可分为狭义的和广义的两种:
狭义的定义认为:技术接口是一个系统与另一个系统连接的物理部件,也称为“物理接口”。本文在此提出一个广义的技术接口定义:把地铁工程所涉及的各个专业学科视为许多个系统,技术接口是指相互关联的系统与系统之间,其关联关系的定义和描述。关联关系包括系统之间在时间和空间上的相互技术要求和匹配条件,以及系统之间的界面划分。技术接口的模型可用图1 来示意。在图中,箭头表示接口要求的方向, 短虚线表示该接口的界面。
图1 技术接口模型图
以地铁中的环控系统为例,环控系统需要与其他专业系统相互协调的主要技术要求有:客流预测专业提供初、近、远期客流量,以便环控系统满足有关空调、换气的要求; 车站建筑专业应满足所有环控设备的布置安装要求;环控系统应满足车辆对通风散热的要求;动力照明专业应满足给环控设备供电的要求;在火灾时环控系统对防灾报警专业有控制要求;环境保护专业对环控系统设备提出限制噪音要求;工程概算专业要求环控专业提供工程数量和投资概算等等。这些相互间的技术要求可归纳到环控系统的技术接口范畴,一旦经过协调和确认,便成为相关专业必须遵循的技术条件。
1. 2 技术接口的特征
(1) 层次性。技术接口按照专业系统的结构分布情况分为多个层次,一般可分为系统层、部件层、接口层。系统层表示专业系统之间总的协调约束关系,部件层表示系统内外各个部件之间的联系, 接口层表示部件之间某个具体接口。
(2) 阶段性。在地铁工程建设的各个阶段都存在技术接口问题。接口的技术要求按照一定的顺序在不同的阶段给予落实或实施。技术接口随着工程的不断推进而逐步深化、细化和量化,是一个从定性到定量的过程。
(3) 对称性。同一项接口技术要求在两个相关联的系统接口说明表中都会出现,接口要求的内容相同,但接口要求的方向相反。
(4) 相似性。地铁工程由许多相似的工点(车站、区间等) 组成,技术接口在相类似的工点上,其接口要求内容是相似的,但具体的接口参数不一定相同。
1. 3 技术接口的要素
技术接口的要素是指要完整地表达一个技术接口所需要说明的主要项目,包括:接口双方所涉及的专业系统、接口要求、接口界面、接口方向以及接口的责任单位等。
1. 3. 1 接口涉及的系统以及系统分类
按照广义的技术接口定义,地铁技术接口所涉及的系统(专业学科) 包含地铁建设中的所有专业。技术接口所涉及的系统按照其包含的专业学科领域来划分可以分成3 大类:规划管理类、土建结构类和机电设备类。
(1) 规划管理类:城市规划、交通规划、客流预测、运营组织、环境保护、劳动卫生、工期策划、工程概算等。
(2) 土建结构类:地质、线路、轨道、限界、路基、桥涵、车站建筑、车站结构、区间隧道、车辆段、控制中心、人防等。
(3) 机电设备类:车辆、主变电所、变电所、接触网、防杂散电流、动力照明、通信、信号、电力监控、设备监控、防灾报警、环控、电扶梯、气体消防、屏蔽门、自动售检票、给排水等。
根据大类划分,地铁技术接口可归结成规划-土建、规划-设备、土建-设备之间的接口,而在大类的内部又可归结出规划-规划、土建-土建、设备-设备之间的接口。
1. 3. 2 接口要求
接口要求用来说明和描述接口关联方提出的协调匹配要求以及传递的信息内容,是技术接口的核心。接口要求的表示形式可以有多种,如:文字、图纸、表格、图片、音像、数据、文件等。接口要求由相关的责任方提出,经过协调确认,并在建设过程中给予满足和实施;否则将造成接口冲突,出现工程风险。
1. 4. 3 接口的界面
技术接口的界面是指相关联的专业系统之间或部件之间的分界点,是重要的接口要素。对于土建类以及设备类的专业系统来说,通常是工作责任的分界点,是工程组织实施的分界点,是划分合同范围的分界点,也是工程验收的检测点。如果接口界面划分不清,在地铁建设过程中会引起争议或推诿。
1. 4. 4 接口要求的方向
接口要求的方向表示系统之间技术要求的从属关系。提出要求的系统为主体方,必须满足他方提出的要求的系统为从属方,可用正向和反向来标记。当系统之间需要互相提出技术要求时,可将其分解成两个单独的、方向相反的技术要求。
1. 4. 5 接口的责任单位
责任单位是指接口要求由谁来提出,谁来负责满足所提出的要求。提出接口要求的单位称为“提出方”,负责满足要求的单位称为“ 回复方”。责任单位包括了设计、施工、制造、供货、安装等各方单位,接口要求的落实和实施需要责任各方互相配合工作才能完成。
2 建立技术接口文件
2. 1 接口矩阵表
地铁涵盖的专业系统数量众多,相互之间的关系错综复杂。如何全面、清晰地表示技术接口,并定义和记录所有的技术接口要求,是地铁工程技术接口管理的一项重要工作。可用接口矩阵表来识别和定义专业系统之间的关联关系,用接口说明表来详细描述各项接口要求的内容。在表的左边选定某个部件(如1. C) ,从左向右对每个系统的下属部件进行逐个检查,当发现与另一个部件(如2. B) 有关联时,将交叉处的格子作上
表1 是一个接口矩阵表的例子,它与前面的接标记“ < ”,直到找出所有的关联部件。不断重复这口模型(图1) 相对应。在表中,横向和纵向的标题个过程,便可建立所有系统之间的主要技术接口矩栏分别按顺序标记各个专业系统的名称,标题栏的阵表。第二行(列) 标记各系统内的部件名称,表中的对角在表中,部件之间有关联的,其上一层即系统线将矩阵表分成两部分,两部分沿对角线完全对层之间也就有关联。如果系统之间没有一个部件称。相关联,则系统之间也无关联,如系统1 与系统3。
表1 接口矩阵表示例
2. 2 接口说明表口矩阵表(表1) 的更进一步说明。表中列出了电扶梯专业系统中的自动扶梯部件与车站建筑、动力
表2 是以地铁电扶梯专业为例的二级接口说照明和客流预测专业中的一个子系统的技术接口。明表式样,它包含了主要的技术接口要素,是对接这3 个专业分别代表了3 个不同的学科类型。
表2 接口说明表示例
在表2 中,自动扶梯与车站建筑专业的多个部件有关联,也与其他系统的多个部件有关联,应逐个加以说明。对于接口要求内容一栏,可以直接用文字进行描述,也可以标明记载着接口要求的文件、标准、图纸或媒体的名称。在接口状态一栏,可填入提出、回复、实施、完成、争议、取消等状态标志,用来记录该项接口要求的处理进程,便于对技术接口进行跟踪管理。对表2 的项目进行充实和完善,列出自动扶梯的所有接口要求,就形成了一个自动扶梯的接口清单。这个清单对于自动扶梯的设计、招标、制造、安装以及监理等方面工作,将起到非常重要的指导和验证作用。
根据接口矩阵表(表1) 的记录内容,分别列出所有专业系统中需要定义和说明的接口要求项目, 并在工程建设进展中不断发现和定义新的技术接口,不断深化、量化接口要求内容,可逐步建立整个地铁工程的技术接口说明表。它规定了各个专业学科之间的相互协调关系,是技术接口管理文件的重要组成部分。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200811/13660.htm
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