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城市軌道交通車輛維修信息系統(tǒng)研究

文檔作者：王國(guó)振文檔來(lái)源：溫州市鐵路與軌道交通投資集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年12月04日
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城市軌道交通車輛維修信息系統(tǒng)研究
王國(guó)振
溫州市鐵路與軌道交通投資集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司浙江省325000
摘要:為提升城市軌道交通車輛的投運(yùn)率和運(yùn)行可靠性，基于
可靠性為中心維修和狀態(tài)維修的先進(jìn)理念，分析了城市軌道車輛
維護(hù)、維修需求和現(xiàn)有信息系統(tǒng)存在的問(wèn)題，提出了同時(shí)支持定修
和狀態(tài)修的車輛維修保障策略。采用基于狀態(tài)的分布式維修軟件
結(jié)構(gòu)模型，建立了城市軌道交通車輛維修信息系統(tǒng)的功能模塊和
系統(tǒng)架構(gòu)，并對(duì)系統(tǒng)的具體部署進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:城市軌道交通;車輛維修;信息系統(tǒng)
前言
城市軌道交通車輛是集機(jī)械、電子、微控制、通信信號(hào)等高新
技術(shù)于一體的技術(shù)密集型機(jī)電一體化產(chǎn)品。相關(guān)研究表明，車輛
的維修成本約占整個(gè)地鐵設(shè)備維修成本的40%，合理的車輛維修
模式可以為地鐵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)打下良好的基礎(chǔ)。
一、城軌維修管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介
地鐵運(yùn)營(yíng)是一個(gè)規(guī)模龐大的資產(chǎn)密集型行業(yè)，資產(chǎn)種類繁多、
結(jié)構(gòu)各異，涉及房屋、構(gòu)筑物、人防、車輛、軌道、信號(hào)、AFC等多專
業(yè)設(shè)備。設(shè)備設(shè)施維修管理系統(tǒng)，以工單的創(chuàng)建、審批、執(zhí)行、關(guān)閉
為主線，以各專業(yè)的設(shè)備、資產(chǎn)為載體，合理、優(yōu)化地安排相關(guān)的
人、財(cái)、物資源，將傳統(tǒng)的被動(dòng)檢修轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)的預(yù)防性維修，
與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維修。通過(guò)跟蹤記錄
企業(yè)全過(guò)程的維護(hù)歷史活動(dòng)，將維修人員的個(gè)人知識(shí)轉(zhuǎn)化為企業(yè)
范圍的智力資本。集成的工作流與業(yè)務(wù)流程配置功能，使得用戶
可以方便地進(jìn)行系統(tǒng)的授權(quán)管理和應(yīng)用的客戶化改造工作。
二、城軌交通系統(tǒng)車輛設(shè)備的分類
1. 車輛系統(tǒng)
（1）地鐵車輛
地鐵車輛通常分為:A 型車、B 型車、C 型車、D 型車和L 型車
等。采用的是電力牽引，受電方式有接觸網(wǎng)或三軌，接觸網(wǎng)供電一
般為1500V直流，三軌供電為750V直流。
（2）工程車
地鐵工程車輛采用的是內(nèi)燃機(jī)車牽引，主要功能是為地鐵設(shè)
備維護(hù)檢修服務(wù)，包括：軌道車、接觸網(wǎng)維修作業(yè)車、軌道檢測(cè)車、
軌道打磨車、軌道平車等。
2. 供電系統(tǒng)
供電系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)設(shè)備，其功能是
為城市軌道交通中的各種用電設(shè)備提供能源，確保城市軌道交通
車輛和各機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的正常運(yùn)行。按照功能的不同，地鐵供電
系統(tǒng)一般劃分為：外部電源、主變電所、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照明系
統(tǒng)、雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)、和電力監(jiān)控系統(tǒng)。
3. 機(jī)電設(shè)備
主要包含：通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、給排水及消防系統(tǒng)、電扶梯系統(tǒng)、屏
蔽門系統(tǒng)、人防工程及防淹門。
4. 通信設(shè)備
城市軌道交通通信系統(tǒng)是為了提高地鐵運(yùn)輸效率、保障運(yùn)營(yíng)
安全、提高現(xiàn)代化管理水平、迅速、準(zhǔn)確、可靠地傳遞語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖
像和文字等各種信息的需要而設(shè)置的系統(tǒng)。按照業(yè)務(wù)類型，分為
專用通信系統(tǒng)、商用通信系統(tǒng)和警用通信系統(tǒng)三大類。
5. 信號(hào)系統(tǒng)
信號(hào)系統(tǒng)（ATC）是軌道交通線路上惟一的指揮列車運(yùn)行系統(tǒng)，
主要由列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（ATC）、車輛段（停車場(chǎng)）信號(hào)設(shè)備、信號(hào)
培訓(xùn)設(shè)備、信號(hào)維護(hù)監(jiān)測(cè)設(shè)備等。列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（ATC）由列車
自控監(jiān)控子系統(tǒng)ATS、列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)ATP、列車自動(dòng)駕駛子
系統(tǒng)ATO和正線計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)組成。
三、城軌交通車輛維修信息系統(tǒng)功能模塊
1. 維修信息管理
1.1維修需求
1)車輛系統(tǒng)與部件目錄標(biāo)準(zhǔn)化為了確保每一輛列車在全壽命
周期內(nèi)的每次維修、維護(hù)操作都能通過(guò)快速檢索，獲得標(biāo)準(zhǔn)化操作
流程。需根據(jù)車輛系統(tǒng)與部件的技術(shù)規(guī)格與參數(shù)建立統(tǒng)一的目
錄，形成車輛維修標(biāo)準(zhǔn)化的基本框架結(jié)構(gòu)。
2)維修技術(shù)規(guī)范管理
將某一具體維修任務(wù)的人員消耗、所需備品備件、所需維修時(shí)
間、判定依據(jù)等用系統(tǒng)的代碼描述后放置于該維修所屬的系統(tǒng)或
部件的標(biāo)準(zhǔn)化目錄之下。
3)維修操作規(guī)程管理
將某一維修工作及需要進(jìn)行的操作步驟置于維修技術(shù)指導(dǎo)書(shū)
管理下對(duì)維修操作標(biāo)準(zhǔn)化流程的指導(dǎo)。從而使系統(tǒng)能夠有效的監(jiān)
控維修計(jì)劃的執(zhí)行，避免因缺乏標(biāo)準(zhǔn)而造成的錯(cuò)誤維修。
1.2維修資料
1)存儲(chǔ)管理
為了便于維修人員的查找，所存儲(chǔ)的車輛維修資料數(shù)據(jù)將于
車輛的系統(tǒng)與部件建立關(guān)聯(lián)。模塊支持文件、圖紙、音頻、視頻等
數(shù)字化資料的上傳與搜索。
2)基礎(chǔ)信息管理
為所有維修資料數(shù)據(jù)建立索引，以便維修人員快速檢索所需
信息。
2. 維修計(jì)劃管理
每一列車全生命周期內(nèi)的維修計(jì)劃與維修信息都將被記錄。
2.1履歷管理
1)建立履歷
為了建立車輛全生命周期的維修數(shù)據(jù)檔案，每一列車的任何
一項(xiàng)維修維護(hù)操作完成后都將進(jìn)行編號(hào)，上傳至該車的履歷表，對(duì)
車輛維修歷史進(jìn)行記錄。
2)資源消耗記錄
上傳至履歷表的數(shù)據(jù)除了故障信息、維修信息、維修結(jié)果等之
外，還應(yīng)包括維修過(guò)程中的資源消耗情況(人工、備品備件等)，以便
于系統(tǒng)做出資源消耗分析和預(yù)警。
2.2維修計(jì)劃的編制與下達(dá)
1)定修計(jì)劃的產(chǎn)生與下達(dá)
根據(jù)車輛維修參數(shù)生成各級(jí)別維修程度上(隔日檢、月檢、列
檢)的維修任務(wù)，從而生成維修計(jì)劃，并將維修任務(wù)傳達(dá)到責(zé)任人。
2)故障管理
當(dāng)故障發(fā)生后，迅速上傳故障現(xiàn)象，系統(tǒng)檢索對(duì)比故障原因和
處理方法后給出維修指令并下達(dá)至維修部門。
3)大修計(jì)劃管理
當(dāng)車輛的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到所設(shè)定的大修閥值時(shí)啟動(dòng)大
修計(jì)劃，并將車輛的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)傳送至大
修負(fù)責(zé)人員。
2.3維修過(guò)程的控制
維修過(guò)程的控制模塊將全程監(jiān)控維修過(guò)程，并反饋相關(guān)的維
修結(jié)果1)編: 制維修操作規(guī)程
為了保證每一項(xiàng)的維修操作都有章可依、有據(jù)可循，進(jìn)行每一
項(xiàng)操作時(shí)系統(tǒng)都會(huì)生成標(biāo)準(zhǔn)化操作流程。
2)確認(rèn)維修執(zhí)行結(jié)果
為實(shí)現(xiàn)對(duì)維修任務(wù)的全過(guò)程掌控，操作人員必須嚴(yán)格按照標(biāo)
準(zhǔn)化操作流程執(zhí)行。在完成每一個(gè)步驟后在系統(tǒng)中確認(rèn)，方可進(jìn)
入下一步驟。
3)生成維修報(bào)告
維修操作完成后，維修人員在系統(tǒng)給出的模板上填寫(xiě)相關(guān)信
息，最后系統(tǒng)會(huì)生成維修報(bào)告并上傳存檔。
3. 行駛信息管理
車輛參數(shù)數(shù)據(jù)的變化主要發(fā)生在正線行駛的過(guò)程中，該模塊
主要包括行駛參數(shù)的存儲(chǔ)和顯示管理。
（1）車輛行駛參數(shù)的存儲(chǔ)
雖然現(xiàn)在車輛上基本都配備了相關(guān)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集行駛
參數(shù)(主要包括轉(zhuǎn)向架、牽引和制動(dòng)、車門、輪對(duì)等)，但這些設(shè)備普
遍缺少數(shù)據(jù)的分析挖掘功能。本系統(tǒng)對(duì)車輛行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的
存儲(chǔ)管理，為車輛狀態(tài)的深層處理分析奠定基礎(chǔ)。
（2）歷史數(shù)據(jù)管理
通過(guò)圖、表等直觀的表現(xiàn)方式，將所存儲(chǔ)的車輛行駛參數(shù)表現(xiàn)
出來(lái)，方便維修人員的查詢。
4. 綜合信息管理
（1）車輛維修統(tǒng)計(jì)
在統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，生成清晰直觀的車輛維修統(tǒng)計(jì)報(bào)表，主
要包括人員消耗、備品備件、維修成本等。
（2）資源預(yù)警
對(duì)于某個(gè)給定的時(shí)間段，對(duì)比分析現(xiàn)有的維修資源儲(chǔ)備情況
與可能的維修資源消耗，如果超過(guò)了設(shè)定的上限閥值，則做出
預(yù)警。
四、結(jié)束語(yǔ)
在車輛維修信息系統(tǒng)的幫助下，城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位可以
實(shí)時(shí)掌握車輛的運(yùn)行狀態(tài)，在合適的時(shí)間做出相應(yīng)的維修決策，使
車輛維修資源的使用效率達(dá)到最優(yōu)。同時(shí)車輛維修信息系統(tǒng)還可
以大大降低維修過(guò)程中的人為失誤，改善車輛維修的效果。
參考文獻(xiàn):
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