城市轨道交通车辆智能运维系统的建设方案研究

期刊: 环球科学 2023年第10期 DOI: PDF下载

王宇航

天津津铁轨道车辆有限公司, 天津市 300300

摘要

城市轨道交通发展至今已有150余年的历史,但在其发展过程中,逐渐形成了一种以“人”和“车”为中心,以“计划”为中心的传统维修方式。随着我国城市轨道交通车辆维修技术的发展与完善,很多城市轨道交通车辆的维修与保养仍然依赖于传统的手工操作与保养方式,存在着效率低、精度低等问题,成为制约城市轨道交通发展的瓶颈。因此,需要强化智能化检修与检测技术的应用,通过智能化手段对列车运行状况进行实时监测,并将检修信息与故障分析相结合,从而有效地提升列车的检修效率,降低运营与维护的人力成本,这也是当前对列车的新需求。


关键词

城市轨道交通车辆;智能运维系统;建设方案

正文


0 引言

城市轨道交通在城市发展中扮演着举足轻重的角色,其安全性、高效性、网络化和智能化的发展需求日益增加。如何使维护费用最小化,使其既能满足可持续发展的需求,又能提高其智能管理水平,是目前我国轨道交通领域的一个热门课题。智能运维系统是以设备为基础,以状态修模式为主要发展目标的智能化、数字化系统。

1 智能运维总体方案

随着城市轨道交通的发展和运营规模的不断扩大,车辆维保的生产组织模式和车辆设备状态的识别也在不断演变。为了提高车辆的运行效率和安全性,以及降低维修成本,城市轨道交通车辆智能运维系统应运而生。首先,车厂智能生产管理系统是指通过以大数据中心得出的车辆履历信息、实时数据、历史数据和故障数据为基础,对车辆状况进行智能化管理。该系统可以对车辆的运行日程表进行智能化安排,提高车辆的利用率和运行效率。同时,该系统还可以对车辆设备进行自动化定位,提高设备的定位准确性和可靠性。此外还可以对列车故障进行智能化检查,提高列车故障的处理效率和准确性。其次,车辆智能检修系统是指通过大数据中心得出的车辆履历信息、实时数据、历史数据和故障数据为基础,实现对城轨车辆底部、侧面、车身外观和轮对状况的智能化检测。该系统可以通过车载智能维修系统对车辆的各个部位进行智能化检测,提高检修的准确性和效率。同时,该系统还可以通过大数据分析,对车辆的故障进行预测,提前进行维修,避免因故障造成行车事件和安全事故。

2 地铁车辆智能运维系统建设

2.1 规范化运维

标准化运营是构建车载智能化运营体系的第一步,是实现车载智能化运营的基础。目前,我国大部分城市轨道交通的车辆维修都是以手工方式进行的,在此基础上,维护人员需要根据相关的规定和流程来设定维修计划并按计划维护车辆。传统的维修方式存在着实际的维修流程执行不到位,管理没有闭环,纸质记录难以追溯等问题。所以建立一个标准化的轨道列车智能化维修体系,可以达到对现场维修进度的实时追踪及引导并对维修人员进行一定的保护。现场维修员利用手持式装置,实时地发送维修进度,完成各个步骤的维修,并对下一步的维修任务进行反馈。智能化维修体系的标准化建设主要有两个方面:智能化维修管理体系和智能化维修保障体系[1]。

2.2 信息化运维

信息化运营是第二步,在北京、上海等城市轨道交通已经基本实现了信息化运营模式。利用车载TCM、车辆入库综合检测系统、车辆走行部检测,以及检修管理系统采集到的数据,并将其传输到数据终端和云平台,实现车辆维修的信息化,并与公司物资管理系统进行联动。信息维护系统已基本具备了车载智能化维护所需的硬件条件,可以接入线网智能化维护系统[2]。

2.3 智能化运维

智能检修的实质是“状态检修”,而“状态检修”是智能化运维的终极目标。要实现智能检修需要以前期收集的大量数据为基础,利用大数据、人工智能等技术,构建轨道列车状态评估模型,对列车状态进行预测,实现状态检修。在此基础上,利用大数据挖掘技术,构建一个专家数据库,当列车出现故障时,智能维修系统可以将解决方案及时地推送给维修人员。

3 地铁车辆智能运维系统的建设要点

3.1 分步实施建设原则

智能运维系统由数百个管理系统、工艺设备、数据采集系统等构成[3]。通过平台接口将子系统的运行结果统一写入,并在建设的前期,将各子系统要遵循的接口协议进行明确,以便于后期的数据融合。子系统应具备可插入、可扩展的特性。各个业务系统既可以单独运作,也可以在一个较大的系统框架下进行协同运作,实现流程化管理。

3.2 车辆智能运维系统与线网智能运维系统的关系

每一条城轨都分别是由车辆、机电和信号等专业组成的横向智能化运营体系。各个专业化子系统组成了纵向专业化层级体系。从车辆的角度来看,单一线路上运行的车辆一般都是由本线路的车辆基地负责日常维修,但基于车辆智能运维系统的发展,后期可实现各线路车辆基地的共享式检修,通过利用不同线路之间的渡线实现车辆交替检修的形式。但要想实现上述检修形式面临着多线多库车辆调度复杂;维修计划制定困难;车型多,配件多,调配困难,人员操作熟练度不足维修时间;后勤工作困难等问题。所以车载智能化维护系统必须与人、线、网等智能化维护系统相结合,形成一体化维护系统的总体平台,才能更好地发挥其功能。列车运行维护是城市轨道交通运营维护的重要组成部分,列车运行维护的智能化必须融入到线路网络的智能化维护体系中。这就需要建设者在施工初期,将车辆智能维护系统和线路网络智能维护系统之间的关系和接口弄清楚,使二者能够实现无缝衔接和实时联动。

3.3 车辆智能运维系统的关键技术

车辆基地的传输网络是由三张不同的网络组合而成,其不同的网络承载着不同业务系统数据的传输。这些网络相互融合,最终实现了对车辆、重要通讯设备和重要自动化设备的监控,测量和定位等信息的采集与上传。为了保证系统的安全和稳定运行,这三个网络还对多个传送网进行了安全保护。传输网络基于大数据实现对列车的健康评估。它通过整合多元监控数据,以车辆状态数据为基础,构建了自动化采集的评价指标计算模型。这个模型从车辆可靠度、关键部件检测参数、寿命预测、缺陷隐患等多个维度来评估车辆状态。通过这个传输网络和健康评估模型,车辆基地可以实现对车辆的全面监控和评估。这可以帮助车辆基地及时发现车辆的问题和隐患,并采取相应的措施进行修复和维护,从而提高车辆的可靠性和安全性。总之,这个传输网络的建立和健康评估模型的应用,为车辆基地提供了一个全面监控和评估车辆健康状况的工具。它可以帮助车辆基地及时发现和解决问题,提高车辆的可靠性和安全性,从而为车辆基地的运营和管理提供了有力的支持[4]。

结语

随着信息化时代的来临,所有的事物都向着智能化方向发展,给使用者带来了很大的方便。所以,城市轨道交通管理部门要加大对城市轨道交通车辆运营维修智能检测的开发研究力度,利用各种智能检测系统,及时发现车辆存在的隐患,有效预防事故隐患的发生,全面保证城市轨道交通车辆的安全运营。

参考文献:

[1]牛涛,张辉.城市轨道交通智能运维系统方案研究[J].铁道运输与经济,2022,44(04):99-105.

[2]徐佳宁.轨道交通车辆智能运维系统初步搭建[J].轨道交通装备与技术,2021,(04):39-40+43.

[3]叶鹏君,刘东宇,吴涛.城市轨道交通智能运维系统工程应用研究[J].轨道交通装备与技术,2021,(02):55-58.

[4]詹炜,徐永能,王依兰.城市轨道交通车辆智能运维系统应用研究[J].城市公共交通,2018,(12):28-31+36.

 

 

 

 


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