基于层次分析法评价地铁自动化控制系统调试进度风险

基于层次分析法评价地铁自动化控制系
统调试进度风险
摘要：地铁车站自动化控制系统是地铁调试工作中最为重要的系统，其调试
进度、结果直接影响车站整体的调试工作效果。

车站自动化控制系统因接口设备多、设计功能多、制约条件多、协调单位多等特点，目前工程中常用的关键节点
工期倒排法无法有效控制自动化控制系统调试工期。

本文运用层次分析法对实际
工程案例进行分析，得出各调试进度制约因素的权重评价并根据评价结果提出控
制策略。

关键词：调试；层次分析；权重评价；控制策略；进度风险
一、背景介绍
广州地铁X号线自动化控制系统调试工期多次延迟，总工期超预期工期约30%。

为此，本文对该线路调试工作进行分析。

1.1工程介绍
广州地铁X号线共设8座车站、7个区间风井，其中2座区间风井作为疏散
救援点以小型车站规模建设。

自动化控制系统包含：火灾自动报警系统（FAS）、门禁系统（ACS）、环境与设备监控系统（BAS），共三个系统，设备以设备总承
包形式供货，其中BAS、ACS由设备总承包独立生产供货，FAS由设备总承包整体
外购；设备施工合同为EPC合同，施工总承包单独招标设计单位和工点施工单位，设计总体以专业划分共3个设计总体，工点施工单位按标段划分共7家设备安装
单位。

1.2层次分析法介绍
层次分析法是美国著名运筹学家匹茨堡大学教授Saaty在20世纪70年代初
提出的一种层次权重决策分析方法。

层次分析法通过分析影响复杂问题的若干因
素，并将各因素分解为目标、准则、方案等若干层次，进行定性与定量的结合分
析与决策,减少决策错误的风险。

层次分析法作为一种决策工具，具有系统、灵活、应用简单等优点。

目前已广泛应用于安全科学研究与评价、环境科学研究与
评价、项目风险管理等方面。

1.2.1层次分析法计算流程
通过层次分析法可以将一个复杂总目标问题变为简单的多目标问题，通过总
目标的不断分解，等效地转化为多个二级指标，然后分析与判断各指标间相对重
要性，进而计算指标相对权重。

其流程如下：
图1-1 层次分析法计算流程
1.2.2层次分析法计算权重步骤如下：
（1）构造判断矩阵邀请专家小组，对指标间的相对重要性作两两定量比较，赋予定量化数值，构造判断矩阵。

（2）运用方根法计算步骤如下：
①对每一行元素的作累积运算：
（1-1）
的n次方根：
②计算M
j
（1-2）
③进行归一化的计算，其结果为权重值：
（1-3）（3）一致性检验
①计算判断矩阵的最大特征值：
（1-4）式中：
（1-5）②计算一致性指标：
（1-6）
其中:n为准则个数;
③计算一致性比例C.R.
（1-7）
其中随机一致性检验系数R.I.参见表1-1
表1-1 R.I.取值
④一致性检验
验证层次一致性时,若 C.R.<0.1,则视为一致性程度达可接受水平。

反之,
则需修改层次结构后再次验证。

二、对案例进度风险因素进行权重分析
广州地铁X号线自动控制系统调试开展前对各关键节点制定了完成时间计划，在执行过程中，根据实际进度及发现的问题情况进行了多次延后调整，同时，本
线路的调试持续时间较广州近三年开通线路的调试平均工期长15天。

在本线路
调试工作后，对自动控制系统调试进度问题做了专项分析会，参会单位包括：业主、运营、设计总体、设备监理、施工监理、设备总包商、主要设备供货商、施
工总承包单位、工点施工单位、主要接口设备供货商，经过充分讨论，会议认为
本线路自动控制调试时间持续较长、节点计划多次延后的主要原因有：
（1）设备安装、单机调试、接口调试交叉进行时间多长；（2）施工人员对
现场不熟悉；（3）厂家人员经验丰富度不高；（4）设备故障；（5）施工安装
错误；（6）施工未按调试前置要求进行校线检查；（7）设计图纸修改较多；（8）接口调试主要接口专业人员不到位；（9）调试过程中被安排做其他工作；（10）系统软件存在问题；（11）接口通讯协议未按标准执行；（12）接口设备
故障；（13）设备监理、施工监理、施工总承包间管理责任及对调试工作推进责
任不清晰；（14）临时用电不稳定；（15）调试中设备操作权限不清晰，设备损
坏时施工方与设备方存在扯皮。

2.1建立层次结构模型
根据上述会议分析结果，对各进度风险因素进行深入分析归纳，并按照不同
属性进行分组，形成不同的层次。

层次包括目标层（包括进度风险）、准则层
（包括管理因素、人员因素、技术因素）、指标层（包括各个具体风险）。

最终
获得层次关系，详见表2-1。

表2-1 地铁自动控制系统调试风险因素层次关系清单
B 3
施工人员对现场不熟悉B32
施工人员不稳定B33
2.2构建两两比较矩阵
组织上述广州地铁X号线自动控制系统调试进度问题做了专项分析会参会人员，通过头脑风暴法按照表2-2的准则尺度对两个因素间的重要性进行赋值。

表2-2风险因素重要程度标度含义表
通过对会议讨论结
果进行整理并根据本文
1.2中权重计算方法及数据验证方法进行计算，结果如下：
表2-3标准层判断矩阵
A B 1B
2
B
3
按
行相
乘
开
N
次
方
权
重W i
AW AW/W i
B 11
1
/2
42
1.
2599
0.
3331
1.
0074
3.0246
B 2215
1
2.
1544
0.
5695
1.
7226
3.0246
表2-4管理风险判断矩阵
表2-5技术风险判断矩阵
表2-6人员风险判断矩阵
2.3进度风险因素等级评价
根据上文，已分别得到目标层各指标权重和标准层各因素对应的指标权重，
为有效反应各具体风险因素对调试进度目标的影响大小，本文首先，通过标准层、指标层权重赋值进行相乘得到各风险因素的综合权重；其次，对综合权重进行排序；最后，本文以8%、3%作为风险评级的临界点对各进度风险因素进行评级。

评
级方案：如果进度风险因素综合权重值＞8%，则认为该风险为重要风险需重点管控；如果进度风险因素8%≥综合权重值≥3%之间，则认为该风险为一般风险；如
果进度风险因素综合权重值＜3%，则认为该风险为轻度风险。

分析结果如表2-7：表2-7地铁自动控制系统调试进度风险因素等级评价列表
三、风险控制策略
根据上文分析结果，在地铁自动控制系统调试工作中，对于进度管理的各项措施应重点预防、控制重要风险因素，兼顾对一般性风险的管理，尽可能包含对较轻风险的管控。

提出相关控制策略建议如下：
3.1成立调试进度管理机构
根据地铁工程总体目标，在调试工作开展前成立调试工作管理办公室，下设进度管理小组，小组成员应包含所有相关单位。

在自动化控制系统调试工作总体进度目标及分项进度目标确定后，调试进度管理小组制定相应的分项调试计划、具体任务和任务前置条件确定，并对相应内容明确各单位责任、人员要求、检查制度、考核办法，以上文件内容应指向明确、可实现、可量化。

试工作管理办公室组织计划论证，充分考虑各系统设备间关联及调试资源配置、占用情况，进行计划修正，并发布。

计划发布，进度管理小组在调试工作管理办公室指导下维护其严肃性，严格
按计划执行，核实项目启动的前提条件，视条件具备情况提报调试工作管理办公
室准备启动该项目或申请调整计划：
前提条件具备：进度管理小组召开调试启动会议，实施调试。

前提条件不具备：若进度管理小组评估调试条件经无法按计划启动或发现调
试工作进展缓慢，则由调试工作管理办公室根据影响程度召开相应级别的专题会议，研究针对性的解决措施并落实责任，必要时将对责任单位予以预警、处罚。

在调试执行过程中进度管理小组跟踪调试工作开展情况、协调解决调试进度
问题，原则上要求将调试进度、问题及问题处理情况每天汇总后以邮件形式提报
调试工作管理办公室，如有重大情况或无法沟通问题应立即通过电话告知后以邮
件上报，调试工作管理办公室判断是否向上一级汇报。

3.2前置条件确认
在自动化控制系统工程进入调试阶段前，进度管理小组联同调试工作管理办
公室主任级领导对调试工作所需各种资源进行梳理和确认，对配备的人力资源的
合格性进行检查和确认，发现不合格的现象应及时要求责任单位进行更换或补充。

在每项调试作业开展前，进度管理小组将对该项作业所需的前提条件进行检
查和确认，该检查的内容应包括设备安装情况、设备故障情况、设备送电情况、
系统接线的校线记录、根据校线记录进行抽测的结果等，检查报告应采用表格方式，逐项进行，检查过程应记录，报告结果应各方签认。

当调试前置前提条件检查不合格时，进度管理小组应及时下发整改通知，说
明问题及处理要求，同时通知调试工作管理办公室，评估此项作业对整个调试进
度的影响，并给出合理的建议。

进度管理小组对自动化控制系统工程各项调试作业的前提条件进行检查、确
认和评估，并牵头收集各接口专业测试报告，对其真实性进行评估后对自动化控
制系统调试影响的评价。

3.3组织与协调
1、在调试工作开始前，进度管理小组组织各参与单位召开调试工作交底会，落实调试的具体时间、具体调试内容、调试人员配备数量、工器具准备到位情况
及提供单位等。

2、调试现场协调会议
（1）准备会
进度管理小组监督自动化控制系统调试实施组长组织全体调试参与人员召开
的调试前准备会，协助实施组长敦促各调试单位按时到场签到，对会议中明确调
试内容、做好分工安排、重申安全注意事项、约定指令传达要求等内容做出评价。

（2）问题协调会
在调试实施阶段，可能出现各类问题需要协调或者进行小结讨论，进度管理
小组将针对问题性质、涉及单位等特征，组织建设单位、运营单位、设计单位、
施工单位、设备供货单位、监理单位进行会议讨论，协调处理问题。

3、会议落实情况检查
各项会议要求的有效贯彻落实才能保障会议精神及会议目标的达成。

进度管
理小组根据各项会议中对进度相关事项的要求对责任单位的落实情况进行核查，
针对核查情况给出落实情况的评价。

对于未按会议要求落实的责任单位以通知单
形式进行警告同时将会议要求、责任单位落实情况以及对责任单位的查核意见整
理后提报调试工作管理办公室，由调试工作管理办公室对责任单位进行考核。

四、总结
本文以层次分析法对广州地铁X号线自动化控制系统调试进度风险因素进行
了分析评价，得到重要进度风险3个，一般进度风险8个，较轻的进度风险2个。

同时，根据风险等级评价提出了调试工作管理办公室和调试进度管理小组双重管
理机构进行调试风险管理的策略，可为同类调试工作开展提供相应借鉴意义。

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