
RAMS(可靠性、可用性、可维修性和安全性)是系统的长期工作特性,并且贯穿系统整个的生命过程,在系统的整个生命周期内,它可以通过应用已建立的工程概念、方法、工具和技术而实现。系统的RAMS可以用于系统或子系统或组成系统的部件(或元器件)有关的定性和定量指标来表示,且可保证达到规定的功能、可用和安全。RAMS是一个过程,它贯彻在一个系统对象从需求分析、概念设计、研制生产、运营运用、维修维护直到最后报废全部的寿命过程。同时,RAMS又是一种概率,轨道交通RAMS说明系统能保证在指定的时间内安全地达到轨道运输地规定运营质量水平地一种置信度。
关键字:全自动驾驶 RAMS 全生命周期
1.1 影响轨道交通RAMS的因素
由于RAMS贯穿整个工业工程活动中,影响系统RAMS的因素普遍且自始至终存在于工业应用中,这些因素将影响系统达到符合规定RAMS的要求。为了确定影响系统RAMS的具体因素,在指定的系统环境中应考虑每一个普通的影响因素。影响RAMS的基本因素如图所示。
影响轨道交通RAMS的因素
从学术研究的角度来看,RAMS是一系列的建模过程,一系列的数学模型、计算方法与计算过程以及计算结果。从运用、运营和管理的角度出发,RAMS是一系列的(概率)指标,包括概率、置信度、期望壽命、平均无故障使用时间、故障识别率和识别时间、维修时间和维修度,以及安全完整性等级等等;也是一系列的统计结果和分析结果。从系统的全生命过程来看RAMS,这是一个自始至终的贯彻全生命周期的一种过程,包括概念设计、需求分析、产品的研发设计与制造检验、测试认证、运用运营与管理、维修维护活动等,以及在这些过程中的所有阶段的几乎所有活动。
RAMS是系统的长期工作特性,在系统的整个生命周期内,它可以通过应用已建立的工程概念、方法、工具和技术而实现,需要通过贯彻建立的管理方法、流程、工艺与控制体系实现可靠性与安全性的理念以及实现具体的RAMS目标;系统的RAMS可以用与系统或子系统或组成系统的部件有关的定性和定量指标来表示,并且说明或者表达可保证达到规定的功能、可用和安全;系统RAMS是可靠性、可用性、可维修性以及安全性(RAMS)的组合。
影响RAMS的因素包括设计方法与工具、材料采购与质量控制、制造技术与工艺、维修环境与方法、系统使用和运营过程的环节干扰(如电磁场、环境条件)等、运用环境与规律以及人的影响等,还包括后勤支援、法律法规与规章制度等诸多方面。而其中人的影响也是非常重要的因素,包括人的知识水平、所在领域以及心理因素等。人的影响因素也基本上贯穿了系统的整个生命周期,不仅在设计研发与制造阶段对于RAMS造成系统性影响,而且在运行、应用和维修环节都会带来更为明显的影响。
1.2 系统的生命周期
系统生命周期(也可以称为寿命周期)是一个由多个阶段构成的序列(每一阶段均包含有该阶段的任务),包含从初始概念阶段到停用及处置阶段的整个生命周期。生命周期提供一个规划、管理、控制和监控系统所有方面(包括RAMS)的结构,且在系统各阶段中不断完善,以便在协商的时间阶段内交付价格适当合理(经济性)且功能性正确的产品。
系统生命周期(system life cycle)是指从系统的构思开始到系统不能再使用被退役或淘汰的时间内所发生的活动。在其他的一些标准或者文件或者应用场合,系统生命周期也被称为寿命周期,所表达的意思是一样的。
下图按顺序表示了系统生命周期,这种表达方式指出了单个的阶段及每个阶段之间的联系。其他的生命周期表示法(包括“V”模型在内)广泛应用于工业上。
生命周期的“V”表示法如图所示。下行分支(左边的分支)一般为设计与开发,这是一个精进的过程,以系统的比肩制造作为该分支的结束。上行分支(右边的分支)包括装配、安装、验收和整个系统的运营。
由于实际开发的产品最终应按有关要求进行检查,“V”表示法假定验收活动与设计开发活动有固有联系,因此在系统各个阶段内,验收的确认活动以系统规范为基础,且应在较早的阶段中规划,即在相应的生命周期的设计开发阶段开始。
在生命周期内展示验证与确认任务时,采用“V”表示法是有效和直观的。验证的目的是证明在指定的输入下,每个阶段的交付性在所有方面满足本阶段的要求。确认的目的是证明所考核的系统在其开发的各阶段中及安排后满足该阶段各个方面的要求。
2 小结
全自动运行系统能够实现节能、高效的最佳化运行,是先进技术的标志,也是提升运营组织灵活性、保证运行安全、设备可靠、降低生命周期成本的重要技术手段,代表未来轨道交通技术发展方向。通过分析列车全生命周期的各个阶段及其主要任务,简要分析了影响系统生命周期的认为因素,通过对各要素的管理和控制,提升全自动驾驶列车在全生命周期内的效率,并降低其成本。