1高速公路機電工程設計特點

省內路公司一般前一年末編制當年度維護、改造計劃，當年上半年開展設計和施工準備，下半年完成改造實施，當年末再編制下一年度改造計劃，如此循環，升級改造間隔3～5年或更長，設計工作也呈一定季節性，在某一時間段會有項目集中開展的現象。和國內開始建設高速公路初期相比，機電工程設計需求有很大變化。隨著交通發展信息化建設不斷深入，管理單位對道路營運安全，養護工作精細化，公眾服務能力的提升等方面提出了更高的要求，建成的系統不僅要能滿足監控、收費等基本業務需求，還要能達到一定程度的智能化，減輕業務人員的勞動強度;在更高層面形成大規模的集成，加強多個業務系統之間的信息互通，為管理人員提供實時信息，提高經營層管理效率;為公眾提供更多的實時道路信息，有助于道路使用者避開擁堵路段。這些需求的提出適應高速公路運管的發展，但對設計單位而言，增加了項目投資和設計難度，設計者必須權衡需求的滿足和項目工程造價之間的平衡，開展設計工作。

2主要設計流程

外業調查，設計管理者應對外業調查工作引起足夠重視，設計工作開展初期，交通工程專業設計人員和主體專業人員一同赴現場開展調查和勘察工作，調查銜接道路管理營運模式，通信匯集，接入點，光纖接續準確位置，沿線設施布設適宜位置，核查前階段研究成果中交通量數據，地理，氣象條件等資料。改擴建項目外業調查主要針對運行系統使用現狀，設備、系統使用中存在的問題，使用單位需求，道路交通流量數據，運營管理模式變化調整等方面。開展交通工程總體設計，交通工程總體設計對機電、房建等專業設計具有全局性、指導性意義，管理設施的位置、數量，監控、收費、通信模式的確定都影響到機電、房建等專業設計的開展，交通工程總體設計應在主體勘察設計階段完成，并與業主和建設方溝通，形成階段性成果。開展方案設計，交通工程總體設計穩定后，開展機電專業設計，編制方案，確定系統架構，設備選型原則。方案設計完成后需要再次和業主、建設單位溝通，通過會議或評審形成明確的書面意見，取得階段性成果。方案設計穩定后開展進一步專業設計工作。

3優化措施

設計工作開展在各方面存在優化空間，提升設計質量和效率，以滿足管理和技術發展的要求。

3.1人員設計能力提升

人是設計工作的核心因素，人員的能力應被首先考慮。設計人員不僅要具備一定的專業素養，還應具備較強的學習能力，機電工程所涉及的專業多，系統復雜，高速公路機電工程涉及到機械、電子、通信、計算機、網絡、無線電、交通工程等專業，設計過程中需要與主體專業相互協調、溝通，需要了解主體路線、互通、路基、路面、橋梁等專業內容，還應清楚主體工程施工工藝，構造物施工工序，這些知識和相關內容的了解難以在短期內習得，需要自發主動的學習，并通過項目來得到鍛煉，更好的方式通過現場設計配合或實際工程實施來驗證設計，工程項目結束后對成果進行回訪，了解使用過程中發現的問題，以進一步改進設計。

隨行業管理的進一步完善，國家、行業、地方相關標準在不斷補充和更新，設計人員需要不斷學習這些變化，跟進相關標準的最新要求，學習不僅限于字面意義上的規定，還應了解規范編制的出發點，約束的范圍，在一定層面的統一性，以便靈活應用在設計中。注重設計工具的使用和設計輔助軟件功能的二次開發。設計出圖占據設計人員很大一部分工作量，絕大多數設計人員使用計算機輔助制圖軟件繪圖，對軟件的熟練程度影響制圖速度。繪圖軟件不僅要會用，更應該掌握二次開發功能，通過簡單代碼編寫，批處理應用等提高重復性內容的設計效率和精度，提高圖紙質量。管理層應經常組織這樣的培訓，將學習效果作為人員考核內容。

3.2標準化設計模塊和圖集

高速公路機電工程設計項目中，存在許多共同內容，將這些共同部分加以整理，形成標準化設計模塊和圖集。例如外場設施的供電方案，目前有常規低壓供電，風光發電供電，恒流源供電，中壓集中供電等方式可選，每個項目可根據當地的地理、氣候環境，設施與供電點之間的距離，用電負荷等級等因素，選擇適宜的供電方案。將這些方案及優缺點采用相對通用的語言描寫，形成段落，通過內部研討，逐級審核定稿，每個可供比選的方案均形成固定的文字段落;將一些外設基礎門架等安裝構件編制為通用圖集，供設計人員在編制方案時選用。這樣做可以提高設計效率，從標準化設計段落和圖集中選取的內容，經過多個工程項目應用，相對穩定，文字內容通過審核，直接從中選取可以減少復審核人員工作量。

3.3加強設計過程中溝通協調

在設計過程中設計人員與建設單位之間，與最終用戶之間，以及各專業設計人員之間需要更多的協調溝通。特別是在方案設計階段，溝通尤為重要。設計人員經過勘察、調查，研究前期工作資料，了解設計需求，根據需求和設計輸入條件，初步形成設計方案，方案成型后及時和建設單位、最終用戶溝通匯報。與建設單位溝通的重點在于方案、技術路線、設備選型和工程造價。對高速公路項目而言，機電工程只是其中一部分，建設單位對整個項目進行掌控，關注機電部分的施工周期能否滿足整個項目的工期要求，方案對主體工程帶來多大影響，主體結構能否接受預留預埋形式，施工工藝會不會對主體造成影響，設備是否具有唯一性，能否在多個品牌中選擇，采取的施工工藝能否滿足質量驗收的要求，特別是工程造價能否控制在投資預算之內。與最終用戶溝通的重點在于系統功能和施工工藝等。系統設計出來是為了滿足用戶的需要，最終用戶關注需求是否都得到了滿足，系統功能是否齊備。

對改造項目而言，還包括施工方案和工藝對正常營運帶來的影響。如收費系統改造造成收費業務中斷，可能降低互通匝道的同行能力，造成一定程度擁堵，施工方案編制時就需要考慮局部改造、分期改造方案，選擇在在夜間通行量較小的時段施工，將這些影響降低到最小。在已通車道路上實施外場設施改造時，如一些門架安裝工程，影響半幅道路通行，設計要考慮交通組織，車輛分流，工點位置有無中分帶開口，前后互通有無并行銜接道路，預估占道施工時間，評估交通阻斷造成的社會影響。相關設計專業的溝通重點在于技術接口的確認，設計方案的變化。各專業設計接口一旦提供，相關專業根據輸入開展設計工作，一個專業方案的調整會影響其他專業的設計，如主體互通方案的調整，道路改為橋梁，構造物的增加等，均會影響機電工程供電、照明、管道、路由及相關預留預埋設計。

在項目開展的過程中相關專業若不加強溝通，設計中的遺留問題將會在施工過程中或使用過程中充分暴露，造成更大的影響。設計過程中應將這種溝通形成工作常態，以避免問題的發生。通過這些溝通可以提高設計人員對項目整體認識和把握，權衡機電和主體等各方需要，調整方案至更加合理。在方案階段的溝通尤其重要，通過溝通及時獲得各方對系統方案的首肯，能減少后期的調整變化，有效控制設計周期，減少返工，提高設計質量。

3.4文件提交與主體工程設計文件基本同步

高速公路建設一般劃分為多個標段實施，受管理水平、專業資質的限制，主體標段和機電標段一般由不同施工單位承擔，機電工程大部分預留預埋工程量一般劃歸為主體施工單位實施。高速公路建設工期控制較緊，往往主體工程設計結束后便開展施工招標，確定施工單位后便開始先導標段的施工，其間留給機電工程預留預埋設計的時間非常短，一些項目預留預埋圖紙來不及和主體施工圖一同匯入招標文件，而是在施工期間以變更的形式下發，設計圖紙的滯后造成預留預埋無法實施，在不得已的情況下調整預留預埋設計，甚至是機電系統方案設計，造成返工和變更，對工程質量和工期帶來影響。機電工程設計文件在主體和其他專業基礎上完成，設計文件提交與主體專業有一定時間差，一般會滯后一段時間。設計管理者應該做好過程中控制，并在設計最后階段，加大資源投入，保證出圖時間，做到設計文件與主體工程基本同步。

4結語

提升機電工程設計質量和效率的措施還有很多，在這里僅總結了部分內容，在筆者從事的設計工作中有所應用。筆者的體會是設計項目管理過程控制和節點控制相結合，但過程控制更為重要。就單個項目而言人是設計項目中的重要因素，但從多個項目來看，以及設計單位的持久發展而言，管理是重要因素。

作者：張維蘇 單位：江蘇省交通規劃設計院股份有限公司