关键词：轨道交通车辆；智能化生产；运维系统
1 轨道交通车辆的分类和特点
1.1 分类
现如今，世界各国的轨道交通都有了巨大的发展。轨道交通的发展历史进程是十分明显的，它是从单一的铁路发展到现在的庞大的轨道家族。轨道交通是以各种形式的轨道为导向的公共交通系统，包括铁路、地铁、高铁、磁悬浮列车等。
1.2 特点
轨道交通车辆的优点是安全可靠、高效便捷、绿色环保、载货量和载客量都十分的大，同时轨道交通区别于普通公路交通来说最大的特点就是不易受天气因素的影响。轨道交通还具有覆盖范围广的特点，但是周期较长、成本消耗大的缺陷、对于相关的工作人员的文化素质和道德水平以及服务意识的要求也十分高。
2 我国轨道交通车辆的智能化生产和运维现状
2.1 智能化生产现状
目前的市场情况来看，中国在轨道交通车辆的智能化生产行业中没有一家企业能够在这项技术上占据绝对的优势。每一家企业都有自己的优势，整个市场呈现出一种零散无序的状态。这也导致了目前智能化轨道交通生产的周期长，成本高的问题的出现。同时还包括：基础技术的研发能力不足，生产材料还需要依赖外国，基础工艺不足，导致生产缓慢且资源浪费；没有关键技术的专利权；从业人员素质的匮乏等。但总的来说我国取得了巨大的进步，完成了西方国家百年的历程。
2.2 运维现状
我国的轨道交通正处于井喷式的发展过程中，随着中国轨道交通覆盖范围的持续扩大，线路的不断增多。同时东西部人口的分布不均、生产力水平存在差异。对待轨道交通的运行和维护变得尤为重要[3]。如如何安排路线可以防止高铁发生路线冲突、站台冲突，如何对现有运行设备进行维护以保障其正常工作。这些情况的出现给道交通的运维管理带来了巨大的挑战。严格按照运维的标准来执行，确保设备的正常运行管理，是轨道交通正常有效运行的重要性因素。
3 智能制造与运维的系统构架与发展思路探索
3.1 生产增智，提高设备自主生产能力
将智能化技术手段融入到生产作业环节中，用机器替代人工进行简单的重复劳动，并自动上传和自主分析生产作业数据，提出改进方案，从而全面提升企业的生产效率。例如，在架大修车间采用分布式控制（DCS）技术，通过统一车辆段的架大修设备接口，将维修设备的关键数据统一传送到设备运维服务中心，以节省现场人员记录数据以及将其录入计算机的时间。通过较长时间的数据积累，可以在该系统基础上进行改造和升级，最终实现架大修车间的无人化、智能化生产。
3.2 中心管理平台软件
主要包括中心数据库系统和中心应用系统。此系统包括了以下软件模块。（1）工位管理模块。实时工位查询，以图形化的方式显示各个工位的当前状态。（2）车辆管理模块。该模块主要为用户提供车辆相关信息管理功能，包括：车辆信息管理、车辆信息分析、移车计划管理。（3）物料管理模块。通过此模块发送物料点餐请求到指定的部门，并且可以查询申请是否被及时响应。（4）产线NCR管理模块。实现NCR作业查询、作业跟踪、作业统计和NCR部件信息管理。（5）工器具管理模块。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆包括工器具台账查询、信息维护、重点设备点检管理。（6）人员技能管理模块。人员技能管理模块为用户提供详细的人员技能信息，为用户提供人员技能相关服务，实现人员技能配置管理。（7）信息发布模块。提供内部信息发布服务。
3.3 产品注智，从软件到硬件的智能升级
将人工智能算法，以封装和开放的方式嵌入到产品中，生产新一代的智能产品。例如，车门供应商利用每节车自带的车门管理模块对车门部件状态进行实时监控。该模块可将单车车门数据分时传送至车辆段维护中心，还可将信息通过网络同步传送到车门供应商的大数据处理中心，并记录产品的实时曲线。通过对实时曲线的分析，指导维修人员重点关注具有变差趋势的部件，以便提升车队整体的安全性和可靠性。
3.4 固定RFID套件数据处理系统
固定RFID套件数据处理系统部署于固定式RFID读写套件中。该系统为固定RFID套件定制开发，实现功能主要包括。（1）工位状态检测。系统可以实现、工位状态的检、测，判断工位上是否存在车、辆。当检测到存在车辆的时候再驱动RFID读写器进行车辆标签的读取。通过工位状态检测可以大大延长RFID读写器的使用寿命并有效减少临近车辆的误读情况。（2）车辆信息识别。通过驱动RFID读写器获取车辆上的RFID标签信息（3）采集数据缓存。提供现场数据缓存服务，缓存数据量可达1年。遇到网络异常等情况，可以保证在网络恢复后，提供自动数据补传的功能并确保补传数据的时序，避免因为补传工位历史数据造成工位当前状态的混乱。（4）采集数据上传。实现现场采集车辆信息的上传，为上位系统提供准确的工位车辆信息。
3.5 服务注智，提高车辆的运营品质
利用人工智能算法，为车辆维护作业提供更精准的增值服务。通过对前2种方案中的数据进行聚合统计和预测，可以提高日常维护以及架大修过程中的实时监测效率和管理水平，提升运营的安全性。
4 城市轨道车辆智能化系统的应用展望
传统型系统在生产制造过程中，具有独立运行的数据作业设备及其运作单元，并且已经实现了电子技术数据功能以及自动化网络管理与基本的财务、办公。精细型系统在生产制造过程中，初步实现设备的互联网互通，具有一定的网络数据信息体系与构架；能够实现三维技术及其数学建模，具有相关软件服务、维护网络平台系统；并且在生产流程方面，可实现流畅的衔接与贯通。精益型系统在生产制造的过程中，已经具备了较为完善的网络数据信息同设备的互联网互通体系；可流畅实现三维技术、完成具有生命周期的虚拟仿真的任务；构建了设备与网络信息实时互通平台；其各方面的业务流程管理也较为完善。数字化系统在生产制造过程中，其设备的网络数字信息可实现全方位的应用，生产流程中采集数据实时可控，可及时收集数据，工业网络平台功能较为完备；虚拟化生命周期生产制造达到数字化生产阶段，可实现落地；生产制造管理流程以及各方面实现可视化、安全监控。而智能化系统在生产制造过程中，其设备具有完善的自我感知、自我分析、自我学习与决策等功能的智能集成运用；在技术上具有大数据的采集、整理与分析、智能感知与计算、处理能力；其云端网络可与工业网络流畅衔接运行，协调控制管理系统平台具有自控管理、学习调节、多链条交叉管理等现代化智能化能力。
结语
城市轨道交通车辆智能运维系统是城市轨道交通车辆专业实现基于状态的预防性维修的重要手段之一，该系统可以显著降低维修保障费用，大幅提高维修保障效率，提高设备可靠性。对于城市轨道交通车辆专业将具有以下意义：（1）通过减少备件、保障设备、维修人力等保障资源需求，降低维修保障费用?[3]；（2）通过减少过度维修次数，特别是计划外维修次数，缩短设备全生命周期中维修时间，提高车辆上线率；（3）通过实时监测及故障诊断，减少车辆上线期间故障引起的风险，保障运营安全。
参考文献：
[1]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）.
[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（2）.
论文作者:张永波 刘玉铃
论文发表刊物:《科学与技术》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：车辆论文; 轨道交通论文; 数据论文; 设备论文; 系统论文; 作业论文; 智能论文; 《科学与技术》2020年第1期论文;