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(鐵道部經濟規劃研究院,北京 100038)
《鐵路通信設計規范》現行版本名稱為《鐵路運輸通信設計規范》(TB?10006-2005),2001年立項開始編制,2005年發布。立項之初正值鐵路通信管理體制改革,機構人員、設備資產、網絡建設和運行維護整體剝離鐵路,走向市場獨立經營。由鐵通公司經營管理的鐵路通信網與鐵路系統是市場關系、需求關系,鐵路的規章制度、技術標準對鐵通公司沒有有效的約束力。在這樣的背景下,當初的通信設計規范難免缺乏系統性、完整性和規范性。之所以稱為“運輸通信”,主要考慮是從業務的需求出發,而不是真正意義的實體建設及運行管理規范。
該規范從發布至今,在一定意義上指導了鐵路通信工程設計,但許多方面的確也存在很多問題需要進行修訂。首先,通信技術有了較大發展,特別是以GSM-R為代表的移動通信技術在鐵路得到廣泛應用,GSM-R與傳統的無線列調相比具有革命性的進步,并已成為更加重要、更受重視的通信系統;其次,在這期間,鐵路運輸對通信的要求不斷變化,例如列車運行控制對無線通信的需求,信息系統對承載網的需求,調度命令和車次號對校核信息的需求,運輸管理和行車安全、鐵路治安安全對綜合視頻監控業務的需求等,有些需求,一部分是新業務,另一部分在原基礎上要求越來越高;再次,時隔大約十年之后,鐵路通信資產和人員又重新回歸鐵路行列,通信設計規范應該完全適應鐵路通信投資、建設、運行管理的需要。
在這樣的情況下,鐵道部決定立項修訂《鐵路通信設計規范》。
鐵路工程建設標準分為基礎標準、通用標準和專用標準。按過去提法分別為一、二、三層次標準。基礎標準主要包括術語、符號、限界等,各專業共用;通用標準是某專業(或專項)覆蓋面較大的共性標準,是制定專用標準的依據;專用標準是通用標準的補充、延伸,內容較為具體。通用標準和專用標準按用途劃分,包括設計、施工、驗收、檢驗等標準。
由此可見,《鐵路通信設計規范》定位在二層次通用標準,適用于新建和改建的鐵路通信系統工程設計,應該涵蓋通信專業的全部范圍。也就是說,應包括鐵路承載網、業務網、支撐網中各個子系統以及運行環境等各個方面。
由于鐵路行業特點和特殊階段,各專業主體設計規范之外還涵蓋各專業的高速鐵路、客運專線、重載以及Ⅲ、Ⅳ級鐵路等設計規范(在編或已經發布),也同屬通用標準。這些設規僅規定了特殊鐵路的特殊要求,深層次的基本內容還得遵守本專業通用設規。
本次“通信設計規范”修編應主要依據或參考下列文件。
1)國家和通信行業標準,主要包括相關設計規范和產品(設備)標準。
2)鐵道行業標準,主要包括相關的鐵路工程建設標準,也包括鐵路行業產品(設備)標準和系統技術條件。
3)鐵路行業規范性文件和技術規章,包括《鐵路主要技術政策》、《鐵路技術管理規程》,以及鐵道部相關司局發布的維護標準、技術條件等。
4)相關的國際標準和規范性文件。
5)近年來按規定程序通過審查鑒定的、與工程設計相關的科研成果。
本規范修編應堅持貫徹國家和鐵路行業有關方針政策、法律法規,主要應體現與在編的《鐵路主要技術政策》和《鐵路技術管理規程》原則保持一致。
通信的特點之一是與使用者的需求密切相關,例如使用地點和方式、系統功能、帶寬和質量等系統性能,鐵路運輸的要求都很高、很具體,在規范中應給予體現。另外,還要適應本文開始提到的通信系統管理和運行體制的變化。
吸收近期已成熟的新技術、新工藝、新設備或新材料方面科研成果,經相關規定程序確認可以納規的,作為相關規定的修編依據。
《標準化法》、《標準化工作導則》(GBT?1.1)以及《工程建設標準編寫規定》(住建部建標[2008]?182號,以下簡稱182號文件)等都強調了“有關標準的協調配套”。國務院“7·23事故”調查報告指出“要堅持依法行政,采取有力措施,有效防止行政不作為、行政亂作為,做到不越位、不缺位、不錯位,確保政府部門法定監管職能落實、工作到位”,鐵路通信工程建設標準同樣要貫徹這個基本要求。
總體來看,標準是技術范疇的規范性文件,應該學習借鑒法規編制的經驗。不能把標準規范當作教科書、技術資料。該規定的不能缺位,一定要明確、具體,具有可操作性;不該規定的不能越位,但可以引用,告訴使用者在什么地方、規定了什么事情。至于是怎樣規定的,應該去看相關標準,也可以在條文說明中告知標準使用者相關標準規定的具體內容。不能因為強調標準的好用性,不恰當的擴大涵蓋范圍。
正確定位、保持協調應重點注意下列問題。
1)協調與鐵路通信專用(三層次)標準之間的關系
我國通信行業標準體系與鐵路不同,沒有層次之分,不存在層次關系的問題。但是鐵路通信在鐵路行業中僅僅是一個專業,在體系上需與鐵路行業一致。層次關系一直困擾鐵路通信工程建設標準的編制,重復交叉的問題屢見不鮮。由于專業特點,鐵路通信專用(三層次)的專用設計規范相對較多,例如數字調度和專用無線通信、數字程控電話交換、圖像通信、GSM-R以及在編的傳輸及接入網等。處理不好的話,會造成上下層次重復交叉、甚至矛盾沖突,使執行者無所適從。為協調好關系,建議如下。
第一,“通信設計規范”的涵蓋范圍應全面,包括鐵路在用的所有系統,例如通信線路、傳輸及接入網、數據通信、電話交換、數字調度通信、GSM-R數字移動通信、會議電視、綜合視頻監控、應急通信、綜合布線、數字同步及時間分配、通信綜合網絡管理、電源設備等。
第二,詳細規定鐵路通信設計的共性內容,包括設備房屋要求、電源設備、防雷和接地、系統接口關系,還包括通信各子系統內部之間以及與信號、信息、電力等外部物理接口(接口位置、類型、協議等),與各專業的設計分工接口等。這些內容在各子系統的三層次專用設計規范中不應重復規定,只做引用(指向),專用設計規范可以規定本子系統的特殊要求。
第三,簡寫已經存在三層次專用設計規范的子系統,例如GSM-R、傳輸與線路等。在“通信設計規范”中僅規定子系統設置條件,不同條件下的優選方案(例如什么條件下選用無線列調或GSM-R),系統應提供的主要業務(或功能),系統應達到的主要性能,具體的設計方法、細節留給三層次規范。
第四,詳細描寫目前沒有、也不在體系之內的子系統,例如應急通信、數字同步及時間分配、綜合網絡管理、防雷接地、設備安裝和布線等,達到可操作性的程度。
2)協調與高速鐵路設計規范等綜合性相關建設標準之間的關系
這里所講的綜合建設標準包括兩類。
一類是高速鐵路、城際鐵路、重載、Ⅲ/Ⅳ級鐵路等不在長遠標準體系內的過渡性設計規范。它們僅規定一些特殊性要求,不具備系統性、完整性。但“通信設計規范”是本專業的基礎規范,適用于各種速度和等級、不同運輸性質的鐵路,該規范將長期存在。因此,本次修編的“通信設計規范”不應該顧慮與這類交叉重復問題,但應該注意與其協調一致。
另一類是防火、房屋、防雷接地等各專業通用性標準。這類規范是在某方面的專門規范,包括通信在內的各專業應該把自己的要求提出來,反映在這些規范中?!巴ㄐ旁O計規范”中僅規定本系統的特殊要求,其他方面應該引用,而不是重復規定。如果發現其某些具體規定不正確,應該有相關修訂規范。
3)協調與鐵路通信施工和驗收等標準之間的關系
理論上講,設計規范是驗收和施工的上位標準。但是由于近幾年來鐵路建設和標準編制的實際,施工和驗收標準走在了前列,反映了近幾年來技術發展和鐵路需求的實際。這里所要求的與施工和驗收標準協調,主要是指在涵蓋范圍、子系統劃分及名稱、技術要求方面與近期發布的高速鐵路施工和驗收標準協調。
4)協調與系統標準、產品(設備)標準之間的關系
根據現行《標準化法》,技術標準主要按產品、建設和環保分類。由于通信技術特點,有時系統標準、產品(設備)標準和建設標準分工界限不清楚,以往標準之間重復交叉較多。按照準確定位和協調的原則,建議在本次“通信設計規范”修編中盡力從三方面處理好關系。一是屬于系統或設備的設置、數量要求以及應達到的系統功能和性能,必須明確規定,不能缺位;二是屬于設備層次的技術要求,例如設備的構成、功能和性能一律不寫,不能越位,必要時可以引用(指向)相關產品(設備)標準;三是不好界定的某些系統技術要求,根據需要酌情編寫,但力求與現有相關的系統技術標準相協調。
5)協調與主要技術政策、技規等技術規章以及通信網規劃之間的關系
《鐵路主要技術政策》是鐵路技術發展的綱要性文件,指導鐵路有關規劃、規章、規范、規程、標準等的編制和修訂?!惰F路技術管理規程》是鐵路技術管理的基本規章。鐵路其他規章和規范性文件以及各部門、各單位制定的技術管理文件等,都必須符合《鐵路技術管理規程》的規定,二者同屬鐵路行業頂層技術規章。因此,“通信設計規范”必須認真貫徹執行。但設計規范應該相對系統更加完整和具體。鐵道部及相關部門以規范性文件發布的、與鐵路通信設計相關的其他技術規章,應該進行梳理總結,合理納規。
6)借鑒國家標準、通信行業標準以及國際、國外標準
通信具有較強的開放性,除特殊要求之外,國家乃至世界都是互聯互通的,因此通信標準的完整性、通用性很強,許多國家標準、通信行業標準以及國際、國外標準都可以拿來用。因此,在保證結構、內容完整性基礎上,具體內容應該盡力引用現有國家標準、通信行業標準以及國際、國外標準。無論是考慮技術先進性、還是采購市場的廣泛性,都不宜搞鐵路特殊標準,把自己孤立起來。
1)認真貫徹《工程建設標準編寫規定》
住建部發布的《工程建設標準編寫規定》(建標[2008]?182號)對工程建設標準的構成、層次劃分及編號、編排格式、引用標準、編寫細則、條文說明等都做出了具體規定,編寫時應認真遵守,按照編制標準,做到格式規范、結構清晰、邏輯嚴謹、用詞簡明、規定明確。具體應該注意下列問題。
a.格式規范。章節結構劃分和表達形式應符合規定,使用規定的典型用語。
b.結構清晰。技術內容排列有序,章節清楚;相同情況下,各子系統(章)中的排列基本相同或相似。
c.邏輯嚴謹。本標準之內應協調,避免差錯漏碰;一條只規定一件事情、一件事情只在一處規定,并規定明確到位;類似事項應相當集中;內容表述符合邏輯,思維嚴謹。
d.用詞簡明。執行程度用詞(應、宜、可等)恰當;標準要用詞嚴謹、避免口語化、隨意化。各階段文稿的字體、字號等均應按照建設部《工程建設標準出版印刷規定》的要求。
e.規定明確。各條款應該符合《標準化工作導則?第1部分?標準的結構和編寫規則》GBT?1.1關于目的性原則、性能原則、可證實性原則要求。
2)?編好條文說明
條文說明中應對正文規定的依據、對正文的數據來源、對正文引用的標準內容進行重點說明,對強制性條文必須進行說明。不得對正文延伸規定,必須與正文保持對應性,避免“風馬牛不相及”。條文說明與正文不需要面面俱到,正文中簡單明了的事項可不說明。
3)準確確定強制性條文
強制性條文是直接涉及人民生命財產安全、人身健康、環境保護、能源資源節約和其他公共利益,且必須嚴格執行的條文;強制性條文應是完整的條,當特殊需要時可為完整的款;強制性條文必須明確具體、沒有異議,具有可操作性。諸如“安裝牢固”等不可評判、模棱兩可的描述不能作為強制性條,實際上也不能作為標準用詞。
按照上述分析,建議參照修訂中的《技規》和已經發布高速鐵路設計、驗收、施工標準的內容,合理安排《鐵路通信設計規范》正文部分的章節結構,包括總則,術語和符號、基本規定、通信線路、傳輸及接入、數據通信、電話交換、數字調度通信、GSM-R數字移動通信、專用無線通信、會議電視、綜合視頻監控、應急通信、綜合布線、數字同步及時間分配、通信綜合網絡管理,以及電源設備、綜合布線、設備安裝及運行環境、接口等。下面對一些重點內容提出個人看法和建議。
總則應規定標準的適用范圍、設計原則、執行相關標準等共性要求。
基本規定內容應明確下列原則,并貫徹在后續的具體設計要求中。
可靠性原則。提高系統可靠性,是通信設計越來越重要的內容,無論是調度指揮對有線調度通信的可靠性需求,還是信息系統對傳輸、數據承載網的可靠性需求,或是列控系統對GSM-R的可靠性需求,都是越來越高。不容許中斷使用,這是鐵路運輸對通信系統的要求。對重要子系統或設備應進行冗余設計,當系統或設備局部發生故障不影響用戶使用。
可用性原則。通信系統提供的使用功能和所能達到的性能(服務質量)應滿足鐵路運輸基本需要。具體的功能和性能都宜以相關技術標準和技術規章為依據??捎眯砸矐ɑヂ摶ネ?,互聯互通是通信系統的重要特點,任何一個新建工程都是通信網的一部分,必須與既有系統互聯互通。
可維護性原則。任何系統或設備投入運行之后都可能需要進行修理或系統技術升級,暫時停止使用。因此通信設計如何滿足可維護性需求,也是設計的重要原則。
各種技術選擇原則,例如通信線路中的電纜與光纜選擇原則、光通信與微波通信的選擇原則、無線通信中的GSM-R與無線列調選擇原則、承載網中的傳輸網與數據網分工原則等。
鑒于正在修訂報批的國標《鐵路工程基本術語》(GB/T?50262)包含了通信專業的基本術語,并且現在涉及術語的鐵標、通信行標較多。為了避免歧義,建議本規范不編寫術語內容。但保留符號(代號、縮略語)內容,主要目的是便于對照使用,且一般較少發生歧義。
通信線路章節應規定設置原則,包括如何選擇確定光纜、電纜、微波線路;光電纜線路的條數、類型、容量及敷設方式等。
承載網部分按傳輸系統、接入網、數據通信分別設章,規定傳輸和接入系統的組成、系統結構、保護方式、承載業務類型、與既有傳輸系統互通等。
電話交換、數字調度通信、GSM-R數字移動通信、專用無線通信、會議電視、綜合視頻監控、應急通信等都屬于業務網范疇,各子系統宜單獨設章。其中除應急通信之外,其他子系統目前都存在三層次規范,因此,按照本文前述關于“協調與鐵路通信專用(三層次)標準之間的關系”原則進行編寫。
建議對原設計規范?“10?通信電源及通信設備接地”、“11交流電氣化鐵路對通信電纜線路的影響及防護”、“12?通信房屋、引入配套設備”進行整合。
電源設備單獨成章,具體規定交直流配電、整流、UPS電源設備以及蓄電池的設置原則和容量等。
將房屋建筑及環境要求、外部電源、防雷接地、干擾防護等保證系統和設備正常運行的技術要求集中在本章。設備機房設備安裝及配線、維護要求也可以寫進本章。
接口設計是通信專業的特點,也是設計工作的重點工作。接口往往是雙方面的事情,應該站在更高一個層次上進行規定,這樣才能約束雙方,具有可操作性。
1)通信內部各子系統接口設計應是本設計規范的重要任務。各子系統之間應設置哪些接口、設在什么位置、采用什么形式等應該明確規定。至于接口的物理特性(機械的、電氣的)、通信協議等具體技術要求,宜引用相關技術規范。
2)通信系統與信號、信息等專業技術層次的接口設計,內容同上。
3)通信系統與電力、房建、隧道、路基等專業技術層次的接口設計,例如對房屋結構、環境要求,對電源負荷等級和供電質量要求,對光電纜槽道要求等。這些具體規定,應符合相關設計規范或標準圖的規定。
4)設計分工層面的接口可參考高速鐵路等相關規范進行編寫,主要是在規定工程設計過程中各專業之間互相提供相關資料的規定。
《鐵路通信設計規范》是鐵路通信專業的通用規范,對于指導通信專用規范編制,規范通信工程設計,理順設計與施工驗收標準、有關產品(設備)技術標準和技術規章的關系,理順與相關綜合工程建設標準的關系都具有重要意義。因此修編好本規范是鐵路通信專業的一件主要工作,編制單位應該集全路專家力量和聰明才智完成好這項工作。