Hotline:
024.39747196 - 0904833681
Hotline:
0327888669
Kỹ thuật Hệ thống trong Dự án Đường sắt - Minh hoạ trực quan (Visualised Systems Engineering on Railway Projects)
4.5
32
Lượt xem
8
Lượt đọc
Tác giảJong-Pil Nam, (Dịch giả: TS. Dương Trọng Vĩnh)
ISBN điện tử978-604-82-8912-6
Khổ sách19x27
Năm xuất bản (tái bản)
Số trang248
Ngôn ngữvi
Loại sáchEbook;
Quốc giaViệt Nam
Tác giả
Giới thiệu
Mục lục

Kỹ thuật hệ thống (Systems Engineering) tồn tại nhằm tích hợp các mục tiêu kỹ thuật, quy trình và hoạt động trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong các dự án đường sắt, do hạ tầng đường sắt bao gồm nhiều chuyên ngành khác nhau. Vì vậy, rất nhiều kỹ sư tham gia vào lĩnh vực kỹ thuật hệ thống luôn tìm kiếm các tiêu chuẩn và quy định có thể áp dụng được.
Đối với các nhà thầu phụ hoặc nhà cung cấp thiết bị quy mô nhỏ, việc xác định các hướng dẫn áp dụng tương đối dễ dàng, chẳng hạn như các tiêu chuẩn ISO hoặc tiêu chuẩn của Liên minh Châu Âu (EU). Tuy nhiên, đối với nhà thầu chính ở cấp cao nhất trong cơ cấu tổ chức của các dự án đường sắt, việc áp dụng các phương pháp Kỹ thuật hệ thống với vai trò là một tích hợp hệ thống (System Integrator) đôi khi lại gặp nhiều khó khăn.
Tất nhiên, hiện nay có nhiều giáo trình và hướng dẫn như INCOSE hoặc SEBoK giới thiệu về quy trình kỹ thuật hệ thống. Tuy nhiên, đối với các đơn vị tích hợp hệ thống, việc lựa chọn một quy trình cụ thể để áp dụng là không hề dễ dàng, bởi các tài liệu này bao quát rất nhiều nội dung nhằm phục vụ cho hầu hết các ngành công nghiệp. Hơn nữa, các phương pháp luận này cần phải được điều chỉnh và áp dụng phù hợp với đặc thù riêng của các dự án đường sắt.
Các đồng nghiệp của tôi cũng đã gặp phải những vấn đề tương tự, và đôi khi tôi cảm thấy cần thiết phải hỗ trợ họ. Vì vậy, tôi đã phát triển nhiều quy trình nhằm giải thích cách thức triển khai các nhiệm vụ trong kỹ thuật hệ thống. Dựa trên các tài liệu mang tính trực quan này, tôi đã tổ chức nhiều buổi đào tạo. Trong quá trình thực hiện các buổi đào tạo, tôi tiếp tục xây dựng thêm nhiều slide, và các tài liệu này đã chứng minh được tính hữu ích đối với bất kỳ ai đang gặp khó khăn trong công việc kỹ thuật hệ thống của mình. Đó chính là lý do tôi biên soạn cuốn sách này.
Cuốn sách này tập trung vào các ứng dụng cơ bản và thực tiễn của kỹ thuật hệ thống đối với các dự án đường sắt, đồng thời bao quát hầu hết các lĩnh vực của kỹ thuật hệ thống mà các kỹ sư hệ thống cần nắm rõ như vận hành & hiệu năng đường sắt, yêu cầu, V&V, RAMS, quản lý cấu hình, an ninh mạng, yếu tố con người, v.v. Cuốn sách này giới thiệu về kỹ thuật hệ thống có xét đến mối quan hệ giữa chủ đầu tư, nhà thầu và nhà thầu phụ, bởi vì mối quan hệ giữa các bên này ảnh hưởng trực tiếp đến các hoạt động trong quá trình thực hiện kỹ thuật hệ thống.

Các hình minh họa và tài liệu trực quan trong cuốn sách sẽ giúp người đọc dễ dàng hiểu được nội dung. Tôi tin rằng bạn sẽ có được cái nhìn sâu sắc về kỹ thuật hệ thống nếu đọc cuốn sách này.

Xem đầy đủ
 Trang
LỜI NÓI ĐẦU3
Về tác giả Jong-Pil Nam5
Lời mở đầu7
Forewords9
Chương 1:  TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT HỆ THỐNG11
KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÀ GÌ?12
Các đặc tính của một hệ thống12
Kỹ Thuật Hệ Thống (Systems Engineering)14
Đảm Bảo Hệ Thống (System Assurance)15
Các lĩnh vực của Kỹ thuật Hệ thống trong dự án đường sắt16
Tích Hợp Hệ Thống Và Kiến Trúc Hệ Thống (System Integration and Architecture)19
Mối quan hệ giữa Kỹ thuật Hệ thống (SE) và các chứng chỉ22
ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG TRONG DỰ ÁN ĐƯỜNG SẮT22
Các hoạt động phát triển hệ thống điển hình22
Quy trình V-cycle (V-cycle process)23
Kỹ thuật Hệ thống trong dự án đường sắt25
Cấu trúc tổ chức và PBS (Product Breakdown Structure)28
Chương 2:  HIỆU NĂNG KHAI THÁC29
TỐI ƯU HÓA DỊCH VỤ ĐƯỜNG SẮT VÀ HẠ TẦNG30
Mức độ hài lòng của hành khách30
Các chỉ số hiệu năng chính của đường sắt (Railway KPIs)32
Headway tối thiểu33
Thời gian quay vòng (Round Trip Time - RTT)34
Độ sẵn sàng khai thác dịch vụ35
KHUNG DỊCH VỤ ĐƯỜNG SẮT37
Kế hoạch vận hành và bảo trì sơ bộ37
Các chế độ vận hành38
Tốc độ khai  thác theo biểu đồ40
HEADWAY, THỜI  GIAN QUAY VÒNG VÀ SỐ LƯỢNG ĐOÀN TÀU40
Các phương pháp tiếp cận thiết kế đường sắt40
Quy trình chi tiết để ước tính nhu cầu41
Trường hợp - khi năng lực hành khách trên mỗi đoàn tàu được cố định45
Trường hợp - khi headway trong giờ cao điểm được cố định46
MÔ PHỎNG VẬN HÀNH TÀU47
Quy trình mô phỏng47
Mô hình hóa và mô phỏng bằng OpenTrack49
Đánh giá kết quả mô phỏng50
Chương 3: QUẢN LÝ YÊU CẦU52
TỔNG QUAN53
Tại sao cần quy trình quản lý yêu cầu?53
Khung quản lý yêu cầu53
Các loại yêu cầu54
Quy trình và cấu trúc quản lý yêu cầu55
ICE và IV&V(E)56
NHẬN DIỆN VÀ LÀM RÕ YÊU CẦU57
Nhận diện & làm rõ yêu cầu (Requirements identification & clarification)57
Tiền đề & giả định (Premises & assumptions)58
PHÁT TRIỂN VÀ PHÂN BỔ YÊU CẦU59
Nguyên tắc phát triển yêu cầu59
Phân rã và phân bổ yêu cầu60
Quy trình đối với các Chỉ số Hiệu suất Chính61
TRUY VẾT VÀ KIỂM SOÁT THAY ĐỔI62
Ma trận truy vết (Traceability matrix)62
Kiểm soát thay đổi yêu cầu64
Quy trình thay đổi yêu cầu65
XÁC MINH VÀ THẨM ĐỊNH67
Xác minh so với thẩm định (Verification vs. validation)67
Quy trình xác minh & thẩm định68
Chương 4: RAM (ĐỘ TIN CẬY, ĐỘ SẴN SÀNG, KHẢ NĂNG BẢO TRÌ)70
ĐỊNH NGHĨA RAM71
MTBF và MTBSAF71
MKBF và MCBF73
MTTR và MART74
Cấu hình (Configuration)76
TÍNH TOÁN RAM76
Tính toán tỷ lệ hỏng hóc (Failure rate calculation)76
Tính toán khả năng bảo trì (Maintainability calculation)78
Tính toán độ tin cậy (Reliability calculation)79
Tính toán độ sẵn sàng và mục tiêu RAM (Availability calculation and RAM target)82
KẾ HOẠCH QUẢN LÝ RAM84
Phạm vi công việc85
Yêu cầu và phân bổ RAM (RAM requirements and apportionment)86
Chương trình bàn giao RAM (RAM deliverables programme)87
Giả định/điều kiện tiên quyết và các ràng buộc (Presumptions/prerequisites & constraints)88
Quy trình quản lý RAM và quản lý nhà thầu phụ89
CÁC KỸ THUẬT RAM (RAM TECHNIQUES)90
Phân bổ RAM (RAM allocation)91
Cấu trúc phân rã logistics (Logistic Breakdown Structure - LBS)93
RBD & FTA94
Tối ưu hóa độ tin cậy (Reliability optimisation)96
Cải thiện khả năng bảo trì (Maintainability enhancement)98
DỰ BÁO RAM (RAM PREDICTION)99
Quy trình dự báo (Prediction process)99
Chuyển đổi sang MTBF và tỷ lệ hỏng hóc (Convert into MTBF and failure rate)100
Tính toán (Calculations)102
MTBF, MTTR và độ sẵn sàng tổng thể (Overall MTBF, MTTR and availability)106
Tính toán độ sẵn sàng tổng thể của các nhóm khác nhau (Calculation of total availability of different groups)107
FMECA (PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ HỎNG HÓC, ẢNH HƯỞNG VÀ MỨC ĐỘ 
nghiêm trọng)109
Thông tin  yêu cầu (Required information)110
Quy trình FMECA (FMECA process)111
Các hạng mục quan trọng về an toàn (Safety Critical Items -  SCIs)118
XÁC MINH ĐÁP ỨNG RAM (RAM DEMONSTRATION)119
Xác minh đáp ứng RAM - RAM demonstration119
FRACAS120
Chương 5: QUẢN LÝ AN TOÀN123
TỔNG QUAN124
Các loại rủi ro (Types of risks)124
Mối nguy và tai nạn (Hazards and accidents)126
Quy trình quản lý rủi ro và đánh giá rủi ro (Risk management process and risk evaluation)126
Mức độ toàn vẹn an toàn (Safety Integrity Level - SIL)128
Đánh giá an toàn độc lập (Independent Safety Assessment - ISA)128
PHÂN TÍCH AN TOÀN (SAFETY ANALYSIS)129
Nhận diện mối nguy (Hazard identification)130
Phân tích mối nguy sơ bộ (Preliminary Hazard Analysis - PHA)133
Phân tích mối nguy hệ thống (System Hazard Analysis - SHA)135
IHA và OSHA137
CÁC KỸ THUẬT QUẢN LÝ AN TOÀN (SAFETY MANAGEMENT TECHNIQUES)138
Nguyên tắc và yêu cầu liên quan đến an toàn (Safety-related principles and requirements)138
Phương pháp Bow-tie139
ALARP (Thấp nhất một cách hợp lý có thể thực hiện được -As Low As Reasonably Practicable)140
SFAIRP (Xa đến mức hợp lý có thể thực hiện được -
So Far As Is Reasonably Practicable)141
KẾ HOẠCH QUẢN LÝ AN TOÀN (SAFETY MANAGEMENT PLAN)141
Phạm vi công việc141
Các hoạt động và phương pháp quản lý an toàn (Safety management activities 
and methodologies)142
Các hoạt động và phương pháp quản lý an toàn chính là các hoạt động phân tích 
an toàn đã được trình bày trong chương về ISA (Independent Safety Assessment)142
Quy trình quản lý an toàn (Safety management process)143
XÁC MINH VÀ THẨM ĐỊNH AN TOÀN (SAFETY VERIFICATION 
AND VALIDATION)144
Kiểm toán &  rà soát an toàn và V&V (Safety audit & review and V&V)144
Hồ sơ an toàn (Safety case)145
Chương 6:  YẾU TỐ CON NGƯỜI147
TỔNG QUAN  VỀ YẾU TỐ CON NGƯỜI148
Lỗi nhận thức (Cognition errors)148
Các ràng buộc vật lý (Physical constraints)150
Các ràng buộc tổ chức (Organisational constraints)151
Các ràng buộc môi trường (Environmental constraints)152
QUY TRÌNH TÍCH HỢP YẾU TỐ CON NGƯỜI 
(PROCESSES OF HUMAN FACTORS INTEGRATION)153
Ngữ cảnh sử dụng (Context of use - COU)154
Xác định tiêu chí và vấn đề Human Factors 
(Identification of Human Factors - HF criteria and issues)155
Mô hình kích thước thực và thử nghiệm 
(Full-sized mock-up and trials - fitting trial)156
KẾ HOẠCH TÍCH HỢP YẾU TỐ CON NGƯỜI 
(HUMAN FACTORS INTEGRATION PLAN)157
Phạm vi công việc (Scope of work)158
Vai trò và trách nhiệm của kỹ sư Human Factors 
(Human Factors engineers' roles and responsibilities)160
Nhận diện người dùng và hồ sơ người dùng (User identification and profiles)160
YÊU CẦU TÍCH HỢP HUMAN FACTORS
(HUMAN FACTORS INTEGRATION REQUIREMENTS)161
Yêu cầu thiết kế (Design requirements)161
Điều khiển và hiển thị (Controls and displays)162
Nội dung thông tin (Information content)163
Cảnh báo và báo động (Alarms and alerts)163
Phòng điều khiển (Control room)163
Các yếu tố khác (Other considerations)164
XÁC NHẬN HUMAN FACTORS (HF VALIDATION)165
Đánh giá Human Factors (Human Factors assessment)165
Áp dụng và thử nghiệm (Adopt and test)166
Chương 7:  QUẢN LÝ GIAO DIỆN167
TỔNG QUAN  VỀ QUẢN LÝ GIAO DIỆN 
(OVERVIEW OF INTERFACE MANAGEMENT)168
Mục tiêu của quản lý giao diện (Objectives of interface management)168
Vai trò của Interface Manager (Roles of Interface Manager)169
CÁC VẤN ĐỀ GIAO  DIỆN HOẶC GIAO THOA 
(INTERFACE OR INTERFERENCE ISSUES)170
Dòng dữ liệu và truyền tải điện năng (Data flow and power transmission)170
Xem xét thiết kế (Design consideration)171
Giao thoa không  gian (Spatial interference)171
Tiếp xúc vật lý (Physical contact)173
Phân bổ trách nhiệm (Responsibility allocation)173
Hạng mục bị thiếu (Missing item)173
Giao thoa thời  gian (Time interference)174
KỸ THUẬT VÀ CÔNG CỤ QUẢN LÝ GIAO DIỆN 
(INTERFACE TECHNIQUES AND TOOLS)175
Nhận diện giao  diện (Identification of interfaces)175
Vấn đề giao  diện và sổ đăng ký vấn đề giao diện (Interface issues and interface 
issue register)175
Cơ sở dữ liệu giao diện tổng (Master interface database)176
QUY TRÌNH QUẢN LÝ GIAO DIỆN
(INTERFACE MANAGEMENT PROCESS)177
Kế hoạch quản lý giao diện (Interface Management Plan)177
Ma trận giao diện (Interface Matrix)178
Tài liệu kiểm soát giao diện (Interface Control Document - ICD)179
Họp giao diện (Interface meeting)180
Chương 8: QUẢN LÝ CẤU HÌNH182
TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ CẤU HÌNH (OVERVIEW OF CONFIGURATION MANAGEMENT)183
Lợi ích của quản lý cấu hình (Advantages of Configuration Management - CM)183
Quy trình quản lý cấu hình và hướng dẫn (Process of CM and guidelines)184
KẾ HOẠCH QUẢN LÝ CẤU HÌNH (CONFIGURATION MANAGEMENT PLAN)185
Phạm vi công việc và chiến lược (Scope of work and strategies)185
Hoạt động quản lý cấu hình theo từng giai đoạn (CM activities in each phase)186
Vai trò và trách nhiệm (Roles and responsibilities)187
NHẬN DIỆN, KIỂM SOÁT VÀ GHI NHẬN TRẠNG THÁI CẤU HÌNH188
Nhận diện cấu hình (Configuration identification)188
Phân loại thay đổi cấu hình và quy trình kiểm soát thay đổi (Configuration change
classes and change control process)189
Thông tin cấu hình cho ghi nhận trạng thái (Configuration information for status accounting)190
KIỂM TOÁN CẤU HÌNH (CONFIGURATION AUDIT)191
Quy trình kiểm toán cấu hình (Configuration audit process)191
Kiểm toán cấu hình (Configuration audit)191
Chương 9: TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (ELECTRO-MAGNETIC COMPATIBILITY - EMC)193
TỔNG QUAN  VỀ EMC (OVERVIEW OF EMC)194
Đặc tính của điện (Characteristics of electricity)194
Các vấn đề tương thích điện từ (EMC issues)195
Tiêu chuẩn liên quan đến EMC (EMC-related standards)196
QUẢN LÝ EMC (EMC MANAGEMENT)197
Các hệ thống mục tiêu (Target systems)198
Quản lý giao diện cho  kiểm soát EMC (Interface management for EMC control)199
Đánh giá và đo đạc tại hiện trường (Site assessment and measurement)199
Phân tích EMC (EMC analysis)200
NỐI ĐẤT, LIÊN KẾT ĐẲNG THẾ VÀ CÁP (EARTHING, BONDING, AND CABLING)201
Định nghĩa (Definitions)201
Phân loại cáp và hướng dẫn lắp đặt (Classification of cables and cabling guidelines)202
Hướng dẫn về nối đất, liên kết đẳng thế và che chắn (Guidelines for earthing, bonding and shielding)203
PHƠI NHIỄM CỦA CON NGƯỜI (HUMAN EXPOSURE)203
Yêu cầu về phơi nhiễm (Requirements for human exposure)203
Đánh giá phơi nhiễm của con người tại khu vực đường sắt (Human exposure assessment in railway sites)204
Chương 10:  ĐẢM BẢO PHẦN MỀM (SOFTWARE ASSURANCE)206
TỔNG QUAN VỀ ĐẢM BẢO PHẦN MỀM (OVERVIEW OF SOFTWARE ASSURANCE)207
Đảm bảo phần mềm trong Systems Engineering207
Quy trình đảm bảo phần mềm (Software assurance process)208
Đảm bảo chất lượng phần mềm (Software quality assurance)209
ĐẢM BẢO PHẦN MỀM (SOFTWARE ASSURANCE)209
Đảm bảo phần mềm và quản lý cấu hình210
Phát triển phần mềm (Software development)211
Tích hợp phần mềm và xác minh & thẩm định (Software integration and V&V)212
KẾ HOẠCH ĐẢM BẢO PHẦN MỀM (SOFTWARE ASSURANCE PLAN)213
Phạm vi công việc trong các dự án đường sắt (Scope of work for railway projects)213
Vai trò và trách nhiệm (Roles and responsibilities)214
Phân loại an  toàn phần mềm (Software safety classification)215
PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM (SOFTWARE DEVELOPMENT)216
Thiết kế phần mềm (Software design)216
Kiểm thử và thẩm định phần mềm (Software testing and validation)216
Bảo trì và tối ưu hóa phần mềm (Software maintenance and optimisation)217
AN NINH MẠNG  (CYBER SECURITY)217
Tại sao cần an ninh mạng (Why cyber security)217
Các khía cạnh chính (Key aspects)218
Mục tiêu và lỗ hổng trong hệ thống đường sắt219
Quy trình  an ninh mạng (Cyber security process)221
Chương 11:  TIẾNG ỒN VÀ RUNG ĐỘNG223
TỔNG QUAN VỀ TIẾNG ỒN VÀ RUNG ĐỘNG (OVERVIEW OF NOISE AND VIBRATION)224
Tổng quan  về tiếng ồn và rung động (Overview of noise and vibration)224
Nguồn phát sinh  tiếng ồn và rung động (Sources of noise & vibration)224
Yêu cầu về tiếng ồn và rung động (Noise and vibration requirements)225
QUẢN LÝ TIẾNG ỒN VÀ RUNG ĐỘNG (NOISE AND VIBRATION MANAGEMENT)226
Đánh giá tiếng ồn và rung động bên ngoài (External noise and vibration assessment)226
Mô phỏng tiếng ồn và rung động (Noise & vibration simulation)227
NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU227
Tiếng ồn truyền qua không khí (Air-borne noise) [C1]228
Tiếng ồn và rung động truyền qua kết cấu (Structure-borne noise and vibration) [C2]228
Sóng vi áp (Micro-pressure wave) [C3]229
TÁC ĐỘNG VÀ BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU (EFFECTS AND MITIGATION MEASURES)230
Hiệu ứng âm học (Acoustical effects) [E1]231
Ảnh hưởng của rung động (Vibration effects) [E2]232
Xem đầy đủ