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1、基于接口库的城市轨道交通工程设备接口研究的论文摘 要:研究目的:城市轨道交通工程建设过程中涉及大量设备,各种设备间接口的合理匹配是影响设备联调和工程进度的重要因素之一。为了优质、高效地解决设备间接口匹配问题,本文提出了一个设备接口解决方案。研究方法:运用信息技术和并行工程原理,定义了运用面向对象方法封装的设备、设备接口和匹配等概念,阐述了设备接口匹配原理和匹配过程。研究结果:建立了设备接口库和专家支持库,并构建了设备接口管理系统的实现框架,为工程相关的各建设单位创建了一个协同工作环境。研究结论:本方案能有效地规划设备和设备接口匹配,控制设备匹配过程,积
2、累匹配经验并改进匹配效率。同时,也大大缩短了各参建单位在空间和时间上的距离,实现了设备接口的统一并行管理、实时虚拟联调。关键词:城市轨道交通工程;设备接口匹配;接口库;面向对象;协同轨道交通工程设备包括车辆、信号、通信、fas、供电、afc等7大类1000余种,相关设备间存在众多要求和匹配关系。同时,设备和土建等专业间也存在众多复杂的接口,构成关联紧密的接口体系。设备接口技术是设备联调的基础,对工程的质量、工期和投资有重大影响。高效、合理的设备接口系统可以提高轨道交通工程建设水平,减少参建单位间的冲突,提高工程建设效率,节省建设资金。设备接口包含的内容
3、一般有空间接口、时间接口、技术参数接口和专业责任接口。.空间接口:为防止施工时出现空间干涉现象,土建、设备等专业之间存在的空间、尺寸的要求和限制;时间接口:为保证工程的连贯性,防止停工和延误工期,在工程建设的进度计划中,土建、设备安装等专业之间存在的时间序列要求;技术参数接口:为保证设备选型的合理性和经济性,防止潜在的设备隐患,避免不必要的浪费,设备系统存在的技术参数的匹配关系;专业责任接口:建设期设计、监理、咨询、施工承建、设备承包及图纸审查等合同中专业设备接口之间责任存在的包容连接性和覆盖性的确认。现行的设备接口工作大多由建设主管部门召集设计、施工
4、、安装等参建单位开协调会,采用查询设备技术手册的方法,通过制定接口矩阵表和接口说明表,记录和确认设备接口。这种方式存在一些弊端。如工程涉及n个设备,每个设备可能的接口有m个,接口涉及的技术参数为r,则由这种方法可能涉及的参数匹配数量理论上有2n×m×r个。处理如此众多的数据,通过查手册和接口矩阵表的方法,不仅工作量大,而且容易发生混乱和遗漏。同时,随着工程建设进展中不断发现和定义新的接口,接口矩阵表的更新和维护工作异常艰巨。因此,这种缺少信息化、智能化和集成化的接口管理方法亟待改进。本文将信息技术用于设备接口工作,提出基于统一接口库的城市轨道交通工程设
5、备接口解决方案。通过建立结构化、系统化的设备接口体系,使参建单位在统一的平台上管理设备接口,避免由于信息沟通不及时而造成不必要的损失。同时,提供设备接口数据积累和设备匹配经验系统化、知识化的途径,并对设备接口数据、设备匹配关系和设备联调方案分阶段并行管理,为参建方创造协同工作环境。解决方案定义了开放、可扩展的系统外部接口,实现设备接口系统与其他系统的集成。1设备接口匹配原理、匹配过程与匹配度 设备接口工作的主要困难在于设备的庞杂性、接口匹配要求的多样性。通过对设备和设备接口的提炼,建立统一的接口库和专家支持库;运用面向对象的方法封装设备、设备接口和匹
6、配等概念;分阶段、分角色进行接口匹配,能有效的规划、控制和改进设备接口管理工作。1.1接口库接口库根据专家的经验,并结合工程实际情况创建。接口库的接口反映设备之间功能上的匹配关系。接口库的接口为抽象对象接口,定义该接口在空间集成、时间集成、技术参数集成、专业责任界面等方面必需和辅助的参数。接口库的接口对象根据专业类型分层次组织。接口库实现了工程项目设备接口的集中管理,接口库随着工程的不断推进而逐步深化、细化和量化。设备可以分阶段、分层次逐步实现接口。这样设备接口的定义,设备的接口实现与设备的匹配分步骤并行实施,大大减少了实际匹配时的复杂性和工作量,减少
7、可能出现的错误和遗漏,方便责任主体随时进行阶段性的设备匹配。同时,随着建设工程数量的增加,设备接口实际匹配经验的提炼和沉淀,设备数据、匹配数据和成功案例的不断积累,系统的3个支撑知识库(包括接口库、参数转换库和匹配算法库)不断丰富和完善,从而实现系统自身的学习和升级。1.2设备接口匹配原理基于接口库的设备接口匹配工作原理如图1所示。匹配原理图中包括3个使用基于面向对象方法描述的本模型的核心概念,即设备接口、设备和设备匹配。同时,包括3个专家知识库,即接口库、换算公式库和匹配算法库。使用面向对象的方法具有与设备和设备接口本身相似的对称性、层次性、相似性。
8、同一项设备接口在2个相关联的设备中都会出现,接口要求的内容相同。与此对应,设备匹配对的2个设备
