论文部分内容阅读
摘要：近年来，随着交通事业的日益繁荣，城市轨道交通建设日臻完善。在城市轨道交通中，通过智能综合运维系统的应用，搭建了一个智能控制平台，实现了各个监控系统数据的共享、互动，即便是值班室无人值守，也能完成安全监管工作，极大的提高了公共交通的安全性。因此，研究分析轨道交通综合监控系统智慧化应用具有重要的现实意义。
关键词：轨道交通;智能运维;创新平台
引言
轨道交通智能运维产业作为大数据、物联网等新技术发展的产物，对于确保轨道交通运营安全，提高其服务质量以及降低运营成本意义重大。通过梳理轨道交通常见故障及安全事故，明确发展智能运维产业的必要性。
1轨道交通概述
1.1轨道交通分类及特点
I.I.I分类
现今世界各国的轨道交通发展呈现百花齐放的局面。纵观轨道交通的发展历史，铁路从传统的低速客货混合运输单一模式，发展为如今的包括高速铁路、快速铁路、普通铁路、重载铁路等不同速度等级和不同用途的铁路家族。城市轨道交通从传统的有轨电车发展为包括地鐵、轻轨、单轨、市郊快轨、磁浮、自动导向系统（ APM）和现代有轨电车等多种制式的大家族。
1.1.2特点
轨道交通运输具有运输量大、安全、可靠、速度快、准时、舒适性好、节能环保、受气候和自然条件影响较小和运费低的优点。在各种交通运输行业中，从单位运量的能源消耗、对环境资源的占用、对环境质量的影响、对自然环境的适应及运营安全等方面综合分析，轨道交通的优势最为明显。同时，由于轨道交通线路为专用线路，且地域范围广，因此同定成本较高，原始投资较大，工程建设周期较长。
1.2系统装备及设施构成
（1）行车相关系统。包括机车车辆/动车组、供电系统、信号系统、通信系统、屏蔽门/安全门、轨道线路等。（2）车站服务相关系统。包括自动售检票系统、综合监控系统、环境控制及隧道通风系统、给排水及消防系统、电梯与自动扶梯、安防设施等。（3）基础设施。包括桥梁与隧道、车站建筑、机车车辆及设备维修维护基地及装备、r程施工安装设施等。
2轨道交通运维现状
车辆是城市轨道交通最重要的运营维护对象，分析车辆运维现状和存在问题可为科学搭建智能运维系统框架提供有力支撑。传统的车辆检修行业是典型的劳动密集型行业，主要依靠人工检查，手写记录各项信息，根据经验制订维修计划，定期开展检查。其弊端是检修强度大、效率低、人工成本高，难以适应大规模城市轨道交通网络的可持续发展需求。然而，目前南于城市轨道交通的迅速发展，列车数量急剧上升，运行工况日趋复杂，随之而来的是列车运营间隔缩短、结束运营时间延长，这给维护保障带来了极大的压力。列车检修时间减少、人工检查强度增加、故障种类多变、设备制式多样、全寿命周期管理滞后、仓储备件管理分散、人工检修力量薄弱、信息化平台融合度低等诸多因素都将对车辆运营的安全性和设备的可靠性产生直接影响。同时，互联网+、大数据、云计算、人工智能、故障预测与健康管理（PHM）等前沿技术的迅速发展，也为城市轨道交通的发展提供了良好机遇。为顺应未来国内城市轨道交通超大规模网络化的发展趋势，各大城市积极加入到研究车辆智能运维的队伍中，努力打造城市轨道交通“智慧大脑”。智能运维的核心是利用各种传感装置获取设备运行的实时状态和故障数据，借助大数据、云计算和人工智能等技术对设备系统进行故障诊断和状态管理。
3轨道交通智能运维体系构建
3.1运维工作的目的
（1）安全是指系统在风险可控的状态下运行，保证乘客、公众与轨道交通工作人员的人身安全，以及运输货物与轨道交通设施设备的完好。（2）稳定是指持续地向用户提供可用、准确和完善的服务。（3）高效经济是指确保系统的运营效率，以合理的成本和资源投入实现较高的乘客及货物周转量，即在确保轨道交通安全运行的前提下，以合理的成本完成系统预定的运输服务任务和达到规定的服务指标水平。轨道交通作为典型的设备设施资产密集型行业，设备设施数量巨大，涉及专业多。按照规范的运维工作标准来确保相关设备设施正常、高效地运行，是轨道交通安全、稳定、高效经济运营的决定性因素。
3.2我国轨道交通智能运维现状及发展趋势
3.2.1面临的挑战
我国正处于轨道交通大发展时期，随着线网规模不断扩大，面对人员分布不均、线路个性化、技术水平差异化、设备制式多样化、客流量持续攀升、拥挤度超标以及需要高效应对突发事件的局面，对设施和设备的可靠性（Reliahili工v）、可用性（Availahili工V）、可维修性（ Main工ainahili工v）和安全性（Safe工v）（4者缩写为“RAMS”）提出了越来越高的要求。庞大的运营规模和复杂的装备体系，加上大量设施设备的更新改造任务，给轨道交通的运维管理带来了巨大的压力和沉重的负担目前，地铁车辆的维修方式普遍采用库内人工检测的方式，专业检修设备是否齐备，白动化程度的高低，以及“人”的因素（如经验、技术能力、责任心等）都会直接影响检查结果。因此库内检测存在检测方式不精确、不及时、不全面等弊端。此外，新建线路和更新改造项目会采用最新技术，这些技术同既有设备存在较大差异，从而使人机关系产生变化，导致故障率不稳定。
3.2.2创新工作动态
（1）高铁与城市轨道交通车辆综合监测系统的研发;（2）基于全寿命周期的关键设施设备系统健康监测和智能诊断管理系统课题研究与实践;（3）以预防性维护为主的定修机制向基于可靠性的状态维修机制转变的研究;（4）基于统一数据模型的全寿命周期大数据实时处理技术研究;（5）基于物联网的关键设施设备故障预警系统的研究开发;（6）采用生命周期成本（Lifecvclecos工，LCC）管理对设备进行全寿命周期成本分析评估;（7）列车安全状态在途监测预警和网络化维保系统（8）城市轨道交通基础设施故障预测与健康管理系统研究开发;（9）基于建筑信息模型化（BuildirWInforma工ionModeling，BIM）的设计施工运维全过程管理平台研发;（10）地铁运营盾构隧道承载机理和破坏机制研究;（11）地铁运营隧道的智慧监控与运维;（ 12）智能机器人在地铁隧道巡检领域的应用;（13）基于MIo工+BIM+CIS的桥梁健康监测与管养系统;（14）地铁桥隧结构运维监测技术应用;（15）移动巡检系统开发;（16）城市轨道交通自动售检票系统（Au工㈣a工iCFareCollec工ionSVs工em，AFC）维修模式优化的研究和实践;（17）供电设备在线监测系统研发。通过分析这些课题和项目可知，采用大数据、物联网等新技术构建综合信息管理平台，对轨道交通的关键设备设施进行全生命周期的健康监测和故障智能诊断预警及成本分析，是业界普遍关注的热点。
结语
智能运维是当今城市轨道交通行业提升运维效率、确保质量和安全的必南之路。以智能运维系统国家示范工程项目为契机，以乘客和运营需求为导向，提升站位，推动城市轨道交通行业整体创新能力和运营水平的提高。
参考文献：
[1]杜永生.智能运维，基于自学习的自动化运维[J].信息通信技 术、2018 （1）：8-13.
[2]刘述芳.城市轨道交通关键设备智能运维系统初步建构[J].设备管理与维修，2018 （z1）：22-23.
[3]吉敏.基于大数据的专家系统在地铁智能运维方面的应用研究[J].计算机产品与流通，2017 （11）：74.
（作者单位：中车唐山机车车辆有限公司）
关键词：轨道交通;智能运维;创新平台
引言
轨道交通智能运维产业作为大数据、物联网等新技术发展的产物，对于确保轨道交通运营安全，提高其服务质量以及降低运营成本意义重大。通过梳理轨道交通常见故障及安全事故，明确发展智能运维产业的必要性。
1轨道交通概述
1.1轨道交通分类及特点
I.I.I分类
现今世界各国的轨道交通发展呈现百花齐放的局面。纵观轨道交通的发展历史，铁路从传统的低速客货混合运输单一模式，发展为如今的包括高速铁路、快速铁路、普通铁路、重载铁路等不同速度等级和不同用途的铁路家族。城市轨道交通从传统的有轨电车发展为包括地鐵、轻轨、单轨、市郊快轨、磁浮、自动导向系统（ APM）和现代有轨电车等多种制式的大家族。
1.1.2特点
轨道交通运输具有运输量大、安全、可靠、速度快、准时、舒适性好、节能环保、受气候和自然条件影响较小和运费低的优点。在各种交通运输行业中，从单位运量的能源消耗、对环境资源的占用、对环境质量的影响、对自然环境的适应及运营安全等方面综合分析，轨道交通的优势最为明显。同时，由于轨道交通线路为专用线路，且地域范围广，因此同定成本较高，原始投资较大，工程建设周期较长。
1.2系统装备及设施构成
（1）行车相关系统。包括机车车辆/动车组、供电系统、信号系统、通信系统、屏蔽门/安全门、轨道线路等。（2）车站服务相关系统。包括自动售检票系统、综合监控系统、环境控制及隧道通风系统、给排水及消防系统、电梯与自动扶梯、安防设施等。（3）基础设施。包括桥梁与隧道、车站建筑、机车车辆及设备维修维护基地及装备、r程施工安装设施等。
2轨道交通运维现状
车辆是城市轨道交通最重要的运营维护对象，分析车辆运维现状和存在问题可为科学搭建智能运维系统框架提供有力支撑。传统的车辆检修行业是典型的劳动密集型行业，主要依靠人工检查，手写记录各项信息，根据经验制订维修计划，定期开展检查。其弊端是检修强度大、效率低、人工成本高，难以适应大规模城市轨道交通网络的可持续发展需求。然而，目前南于城市轨道交通的迅速发展，列车数量急剧上升，运行工况日趋复杂，随之而来的是列车运营间隔缩短、结束运营时间延长，这给维护保障带来了极大的压力。列车检修时间减少、人工检查强度增加、故障种类多变、设备制式多样、全寿命周期管理滞后、仓储备件管理分散、人工检修力量薄弱、信息化平台融合度低等诸多因素都将对车辆运营的安全性和设备的可靠性产生直接影响。同时，互联网+、大数据、云计算、人工智能、故障预测与健康管理（PHM）等前沿技术的迅速发展，也为城市轨道交通的发展提供了良好机遇。为顺应未来国内城市轨道交通超大规模网络化的发展趋势，各大城市积极加入到研究车辆智能运维的队伍中，努力打造城市轨道交通“智慧大脑”。智能运维的核心是利用各种传感装置获取设备运行的实时状态和故障数据，借助大数据、云计算和人工智能等技术对设备系统进行故障诊断和状态管理。
3轨道交通智能运维体系构建
3.1运维工作的目的
（1）安全是指系统在风险可控的状态下运行，保证乘客、公众与轨道交通工作人员的人身安全，以及运输货物与轨道交通设施设备的完好。（2）稳定是指持续地向用户提供可用、准确和完善的服务。（3）高效经济是指确保系统的运营效率，以合理的成本和资源投入实现较高的乘客及货物周转量，即在确保轨道交通安全运行的前提下，以合理的成本完成系统预定的运输服务任务和达到规定的服务指标水平。轨道交通作为典型的设备设施资产密集型行业，设备设施数量巨大，涉及专业多。按照规范的运维工作标准来确保相关设备设施正常、高效地运行，是轨道交通安全、稳定、高效经济运营的决定性因素。
3.2我国轨道交通智能运维现状及发展趋势
3.2.1面临的挑战
我国正处于轨道交通大发展时期，随着线网规模不断扩大，面对人员分布不均、线路个性化、技术水平差异化、设备制式多样化、客流量持续攀升、拥挤度超标以及需要高效应对突发事件的局面，对设施和设备的可靠性（Reliahili工v）、可用性（Availahili工V）、可维修性（ Main工ainahili工v）和安全性（Safe工v）（4者缩写为“RAMS”）提出了越来越高的要求。庞大的运营规模和复杂的装备体系，加上大量设施设备的更新改造任务，给轨道交通的运维管理带来了巨大的压力和沉重的负担目前，地铁车辆的维修方式普遍采用库内人工检测的方式，专业检修设备是否齐备，白动化程度的高低，以及“人”的因素（如经验、技术能力、责任心等）都会直接影响检查结果。因此库内检测存在检测方式不精确、不及时、不全面等弊端。此外，新建线路和更新改造项目会采用最新技术，这些技术同既有设备存在较大差异，从而使人机关系产生变化，导致故障率不稳定。
3.2.2创新工作动态
（1）高铁与城市轨道交通车辆综合监测系统的研发;（2）基于全寿命周期的关键设施设备系统健康监测和智能诊断管理系统课题研究与实践;（3）以预防性维护为主的定修机制向基于可靠性的状态维修机制转变的研究;（4）基于统一数据模型的全寿命周期大数据实时处理技术研究;（5）基于物联网的关键设施设备故障预警系统的研究开发;（6）采用生命周期成本（Lifecvclecos工，LCC）管理对设备进行全寿命周期成本分析评估;（7）列车安全状态在途监测预警和网络化维保系统（8）城市轨道交通基础设施故障预测与健康管理系统研究开发;（9）基于建筑信息模型化（BuildirWInforma工ionModeling，BIM）的设计施工运维全过程管理平台研发;（10）地铁运营盾构隧道承载机理和破坏机制研究;（11）地铁运营隧道的智慧监控与运维;（ 12）智能机器人在地铁隧道巡检领域的应用;（13）基于MIo工+BIM+CIS的桥梁健康监测与管养系统;（14）地铁桥隧结构运维监测技术应用;（15）移动巡检系统开发;（16）城市轨道交通自动售检票系统（Au工㈣a工iCFareCollec工ionSVs工em，AFC）维修模式优化的研究和实践;（17）供电设备在线监测系统研发。通过分析这些课题和项目可知，采用大数据、物联网等新技术构建综合信息管理平台，对轨道交通的关键设备设施进行全生命周期的健康监测和故障智能诊断预警及成本分析，是业界普遍关注的热点。
结语
智能运维是当今城市轨道交通行业提升运维效率、确保质量和安全的必南之路。以智能运维系统国家示范工程项目为契机，以乘客和运营需求为导向，提升站位，推动城市轨道交通行业整体创新能力和运营水平的提高。
参考文献：
[1]杜永生.智能运维，基于自学习的自动化运维[J].信息通信技 术、2018 （1）：8-13.
[2]刘述芳.城市轨道交通关键设备智能运维系统初步建构[J].设备管理与维修，2018 （z1）：22-23.
[3]吉敏.基于大数据的专家系统在地铁智能运维方面的应用研究[J].计算机产品与流通，2017 （11）：74.
（作者单位：中车唐山机车车辆有限公司）