上海地铁车辆智能运维系统

这五年,多项关键技术获重大突破

策划

特别

32世界轨道交通2021.2这五年，多项关键技术获重大突破

“

十三五”期间，在行业人的刻苦

攻关下，我国轨道交通诸多关键

技术获得重大突破，助力我国从“交通

大国”向“交通强国”转变。

“二维码双脱机回写”技术

——移动支付新时代

与传统的“网络在线扫码支付”

不同的是，在国际国内移动支付乘坐地

铁技术领域中，上海地铁首次实现了手

机端和设备端在“无网络状态”下同样

可以进出闸机的创新应用技术——“二

维码双脱机回写”技术。该技术由上海

地铁自主设计，并获得国家专利。技术

核心实现了乘客扫描二维码过程中可不

依赖公共网络，因此在响应时间和通行

速度上不受互联网环境及限时的影响，

更为迅捷高效。同时，与支付宝、银联

合作该技术与现有票务闸机有机融合，

即单程票、公共交通卡、手机扫码这三

种方式在闸机上的读取共用一套读写设

备，实现“三合一”。

2017年10月30日，刷吗过闸在上海

磁浮线率先试运行。十三五期间，刷码

乘车逐渐普及到各个城市轨道交通，我

国开启了移动支付智慧出行时代。

新一代城市轨道交通核心技术

——新型地铁永磁直驱转向架技

术研发成功

2017年6月16日，从中国中车旗下南

京浦镇车辆有限公司传出捷报：新一代城市轨道交通列车——永磁直驱地铁列车研

制取得重大突破，其核心部件——永磁直

驱转向架样机通过行业专家评审。

永磁直驱转向架是一种新型的地铁

的“腿”，列车跑得快、跑得稳、刹得

住全靠它。和我们所见到的一般地铁列

车的“腿”相比，永磁直驱转向架主要

是驱动系统不一样。永磁直驱转向架是

由电机直接与车轴刚性联接，车轴为转

子，励磁线圈与电机壳一体为定子，电

机直接驱动车轴旋转。因此减免了齿轮

箱减速装置、联轴节等传动装置，减少

了机械传动消耗，提高了电机的传动效

率，降低了传动噪声，提高了再生制动

时的发电效率。

虚拟轨道列车

2017年6月22日，由中车株洲电

力机车研究所有限公司研制的一种

名为“智能轨道快运系统”的全新交

通产品在株洲首次亮相，这种融合了

现代有轨电车和公共汽车各自优势的

地铁供电系统智能设备与智能运维研究

摘要：地铁供电系统智能设备与智能运维是参考了全国电力系统的变电所，其设施均在室内，且较为集中。加强变电站的智能化和信息化建设，可以降低人员的劳动强度，提高巡视工作的效率。以一个项目为实例，该实例为一条线路，其线路短、人员配置不定。在规划中，为了实现组织结构优化和人员配置的优化，大力推动城市地铁交通系统的智能化。本文就人工操作和智能化操作两个方面做了详细的剖析，并指出了未来的发展趋势。

关键词：供电；智能运维；巡检机器人

引言

随着科学技术发展和人们对智能化、便利化需求的增强，以设备开关电源为例，其电源监测系统具有远程控制供配电设备开关和隔离开关的作用。用于显示开关位置和保护信号等的遥信操作，具有远距离测量电流、电压、功率因子等性能，遥控变压器有载调节及继电保护设定值的遥控作用。电能监测系统可以在某种意义上完成对变压器的监视和自动化，但是在运行中，对其进行维修的智能构建还比较欠缺。为避免建设“崭新”和“落后”的城市地铁交通，应该主动进行智能运维方面的研究。

1、传统运维

维保方式分为自主检修和委外检修两种，维护方法包括巡视维护、维护保养维护和意外修理。巡检工作是对设备进行外观检查，状态检查，如外观有无污迹、发热、状态灯异常等。维护保养是指按计划进行的预防维护，并辅之以视情修复，视情修复的基础是定期检测和定期测试，其中周检、双周检、月检、季度检查、半年度检查、年度检查等是常见的。故障检修是指对某一部分发生了失效以后所采用的维护方法，与行车和消防安全没有直接关系，而且设备运行稳定，并且已经做了充分的后备措施。故障维修包括全面修理和临时修理，临时修理过后，设备仍可继续使用，直到下一次全面修理。通常，如果出现了暂时的错误，可以进行正常操作的时候，应首先确保操作的顺利进行，然后在操作结束后进行完全的维修。完成维护工作后，检查是否能重新进入工作状态，并保证其能够继续工作。车间操作也属于设备维护，二者相辅相成。根据工作负荷和维护计划的要求，对员工人数进行了适当的配置，并按工作性质、工作特点、工作方式等进行了科学的分组。此外，电力系统24小时工作的特点，一般都是四个班次或者两个班次，维修工人的工作时间会超过劳动法规规定的时间。要实现这一目标，必须采用人员扩充和调整工作时间等措施。在日间，班组的工作内容包括值班巡视、学习和培训、紧急抢修、执行夜班值班、定期检查、故障处理等[1]。

地铁供电系统智能运维探索

发布时间：2022-07-22T05:36:04.097Z 来源：《当代电力文化》2022年5期作者：刘培映

[导读] 地铁供电系统智能运维是基于国家电网变电站的智能运维基础上，

刘培映

深圳地铁运营集团有限公司

摘要：地铁供电系统智能运维是基于国家电网变电站的智能运维基础上，减少人力物力的消耗，提升维护水平与质量。本文基于多年工作实践，对地铁供电系统智能运维进行探索，供同行借鉴参考。

关键词：供电；智能运维；巡检机器人

前言

当前，我国地铁事业蓬勃发展，在运营里程、速度、设备数量等方面都在加速进行，而设备在运行过程中，需要定期或不定期的维护保养，才能确保设备运行性能。如何科学有效地维护和维护这些设备，使其运营更加安全、稳定、高效、经济，是目前城市运营管理中亟

待解决的问题。针对地铁装备运维管理中存在的实际问题，采取互联网+物联网技术，以及融合创新维修管理措施，建设智能运维平台，从

而达到高效、精准的维护工作效果及管理目标。

现有的通用设计，在一定程度上已达到了数字信息化水平，如供电系统，对于供配电装置的隔离开关和断路器的远程操控，开关位置显示、信号等方面，均可以实现远程操控。此外，还能远程测量电流电压、功率因数等，在某种程度上已实现了运行自动化控制的目标。

但是在运行管理中，由于其运行中的一个关键环节，其运行管理中的智能化建设还比较欠缺。要避免出现“崭新”、“落后”的状况，就必须

积极探索智慧运营。

一、传统运维

维保方式包括维修方式、工班操作等。维保可以自行或委托他人进行维保，应根据风险、市场、人才储备等因素进行综合考量，并在需要时与其它轨道交通的调查相配合。

维护方式包括巡视、维护保养和失效维护。检查主要是检查设备的外观、状态，如外观污迹、发热异常、状态灯异常等。养护性维护主要是计划性的预防性维护，辅助性维护，其基础是定期的检查和定期的测试，计划修的周期一般有周检，双周检，月检，季检，半年

城市轨道交通车辆智能运维系统的建设方案

摘要：车辆智能运维，即采用预设点位的传感器、图像、生物特征识别等信息采集手段，通过车载ＬＴＥ（长期演进）、物联网、工业互联网等传输技术，将车辆运行及维护状态数据实时在线传输到车辆段控制中心，利用统计分析、大数据挖掘、ＡＩ（人工智能）学习等技术，实现车辆运维的人、物、作业流程的综合决策和智能化管理。车辆智能运维是实现车辆状态修的必要手段。

关键词：城市轨道交通车辆；智能运维系统；建设方案

引言

现有的服务模式包括计划维护、故障维修、维修速度慢、上路时间长、运行维护成本高，不能满足现代城市轨道交通高效、快速、智能化的服务要求。随着物联网、人工智能、海量数据、云计算等技术的飞速发展，城市轨道交通设备维修的新技术手段应运而生。智能运维以运维为基础，以场景应用为核心，采用物联网建设、人工智能、大数据、云计算等技术手段，构建了更加智能化、安全、高效、经济的城市轨道交通智能运维系统。铁路维修数字化改造的发展方向:在分析城市轨道交通运行维护现状的基础上，结合物联网技术、云计算、海量数据，介绍城市轨道交通智能运行维护系统的建设方案和应用平台设计，以提高轨道交通设备的可靠性，优化维护模式，降低劳动强度，提高运行维护水平。

1车辆智能运维系统的建设意义

目前，国内大多数城市都在探索地铁车辆智能运维系统的建设问题，各轨道交通配套的供货厂商也在大力推广车辆智能运维系统。事实上很多城市对此并未有明确目标，未分析清楚车辆智能运维系统需要解决的问题，亦未明确车辆智能运维系统系统关键参数，包括各系统信号、信息达４０００余项。轨旁车辆检测系统实现列车不停车自动检测，覆盖不低于６０％的人工目视检查作业和１００％轮对尺寸测量作业，通过机器视觉、先进传感、人工智能等技术提高车辆关键部件的检测频率，延长人工检查周期。车辆维护轨迹系统可将人工作业的各个业务过程数字化、信息化，例如，该系统可将检修工单、工具使用、物料流转等信息提供给各环节工作人员，使决策层做出有利于生产要素组合优化的决策，使资源合理配置，达到最大经济效益。

城市轨道交通中的智能运维技术

一、前言

随着城市化进程的加速，城市交通问题成为困扰人们的头号难题。以中国为例，随着城市轨道交通不断扩大规模，其功能设备也不断更新迭代，为了更好地保障轨道交通的正常运营，智能运维技术应运而生。本文将从智能运维技术的定义、应用及相关案例展开阐述。

二、智能运维技术的定义

智能运维技术（Intelligent Operations and Maintenance）是指利用传感器、物联网、大数据等技术手段实现对设备、工具和资源的自动检测、故障诊断、预测分析和维护调整等服务。智能运维技术通过实现设备的自动监测、告警识别和故障定位等功能，大幅降低设备出现故障的可能性和降低设备维护费用，提高设备的工作效率。

三、智能运维技术在城市轨道交通中的应用

1. 数据化行车

城市轨道交通的关键运维技术之一就是实时监测轨道交通运行数据。智能运维技术通过感知各项运行数据并进行分析，可以了解轨道交通的实际运行情况，并针对性地解决车辆设备故障和交通管制等问题，提高轨道交通运行的准确度和稳定性。 2. 智能巡检

城市轨道交通轨道、信号、电源等各种元器件需要定期巡检和维护。智能运维技术通过使用无人机、机器人等技术手段对轨道交通的各种元器件定期进行巡检，实时获取数据，并据此进行故障预测和管控，提高轨道交通的运行效率和安全性。

3. 智能维修

城市轨道交通设备故障的处理和维修是影响轨道交通服务水平的核心因素之一。智能运维技术利用大数据技术和人工智能，通过对设备故障的自动记录、故障定位和预测修复，实现对设备的智能维修和快速响应，提高设备的可靠性和预警能力。

4. 智能物资管理

城市轨道交通需要大量的物资来维护和保养设备，如轨道、转向器、交流电抑制器等。智能运维技术可以通过物联网技术和RFID技术等实现对物资的智能管理和监测，提高对物资的监管和调配效率，减少库存和浪费，节省成本。

四、智能运维技术在国内城市轨道交通的应用案例

让“智慧”运维与中国造完美对接——来自上海地铁维护保障有限公

6中国设备工程 2017.07（下）特别报道The Special Report 中国制造2025·企业在行动

让“智慧”运维与中国造完美对接

——来自上海地铁维护保障有限公司的报道文/晨曦󰀁󰀁梁玲

上海申通地铁集团有限公司（以下简称“申通集团”）网络运维指挥和协调中心的显示屏宽大而“动感十足”。在这个显示屏上，一刻不停地闪动着红红绿绿的信号。日均客流1000多万人次的地铁客流量的各种状况，被这个显示屏监控着。而这里，只是上海地铁维护保障有限公司（以下简称“上海地铁维保”）利用“互联网+”进行地铁运行、维护的冰山一角。始建于2008年4月的上海地铁维保，是申通集团下属的轨道交通设施设备专业维护保障单位，主要负责上海轨道交通所有运营线路以及22个基地段场的车辆、通号、供电、工务、物资和后勤五大主体专业的维护保障工作。该公司下辖车辆分公司、供电分公司、通号分公司、工务分公司、物资和后勤分公司5家分公司，分别担负着上海轨道交通车辆、供电、触网、7中国设备工程 2017.07（下）中国设备工程EngineeringhinaCPlant镜头聚焦：所有的车辆运行、信号系统、供电状况、调度等，都时刻处于申通集团网络运维

指挥和协调中心的监控之中。这个指挥协调中心，担负着上海市14条地铁线路的监督协调、紧急信息发布、数据的收集、应急处置等职能。通信、信号、桥隧、线路结构等专业设施设备的维护保障工作，以及物资物流和后勤保障等工作。同时，上海地铁维保受申通集团委托，管理着申通庞巴迪（上海）轨道交通车辆维修有限公司、申通北车（上海）轨道交通车辆维修有限公司、申通南车（上海）轨道交通车辆维修有限公司、上海地铁电子科技有限公司四家合资公司。该公司通过积极引进先进技术和资源共享，力争在轨道交通维护保障领域跻身世界一流。承载日均客流1000多万人次的地铁，对上海地铁维保而言，是个不断升级的考验。然而，依靠信息化的不断改造升级，一个“智慧”运维的庞大信息网络，让上海市以地铁为主的城市公共交通畅通无阻。“要让需求引导制造业转型升级。虽然地铁的国产化程度已经很高了，但我们还缺乏核心技术。在地铁设施设备维保保障过程中，我们通过智能管控，将一些数据收集起来，并及时反馈到厂家那里，以期促进地铁

“超大城市轨道交通智能维护关键技术与应用研究”课题

2023年第3期智能集约维护集约化维护新模式下超大城市轨道交通运维增强平台建设

韩斌1，2，代伟3，赵媛媛3，宋宇4，鄂淳5，王嘉宁2，魏秀琨6，冯国强2（1.同济大学铁道与城市轨道交通研究院，上海 201804；2.上海轨道交通检测认证（集团）有限公司，上海 201804；3.北京市地铁运营有限公司，北京 100044；4.北京京城地铁有限公司，北京 102206；5.北京地铁科技发展有限公司，北京 100072；6.北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室，北京 100044）

摘要：城市轨道交通已成为北京、上海、广州等超大城市的主导交通方式，不断攀升的线路里程和运营年限带来了设备设施型号制式多、保有量大、服役负荷强、安全保障要求高、运营成本高等问题。基于超大城市轨道交通运维过程中所面临的实际问题，提出网络化智能集约维护新模式，通过管理模式变革创新与流程再造，突破原有运维模式局限，并且通过轨道交通网络化运维增强平台的建设，最终实现超大城市轨道交通的安全运营、降本、增效和乘客满意度提升等目标。关键词：超大城市；城市轨道交通；集约化；智能维护；运维增强中图分类号：U29-39；U231.94 文献标识码：A 文章编号：1672-061X（2023）03-0128-08DOI：10.19550/j.issn.1672-061x.2023.03.23.001

0 引言城市轨道交通是全面开启建设社会主义现代化强国的重要支撑，是建设交通强国和智慧城市的重要组成部分。根据我国城市规模划分标准，目前有7座超大城市，分别为北京、上海、广州、深圳、成都、重庆、天津，其中前6座城市的轨道交通里程均已突破500 km［1］。经过50多年的发展，城市轨道交通已成为超大城市的主导交通方式。以北京地铁为例，从1969年1号线开通至今，共有运营线路27条，运营总里程807 km，车站475座，各专业维保人员近万人。超大城市轨道交通维护存在建设跨度时间长（设备型号制式多）、线网运营里程长（设备保有量大）、设备服役负荷强、安全保障要求高、系统运行协同难、巨型系统维护难、企业运维成本高等突出问题［2］，具体为：（1）在初期建设过程中，因缺乏运维经验，只能采用设备供应商推荐的维保规程；（2）新线建设时各类设备设施均以线路为单位进行采购，导致不同线路的设备设施分属多家供应商，其维保规程各有不同；基金项目：国家重点研发计划项目（2020YFB1600704）第一作者：韩斌（1966—），男，教授。E-mail：*****************.cn128Copyright©博看网. All Rights Reserved.

可靠性、可用性、可维修性和安全性(RAMS)指标管理在上海轨道交通车辆维护保障中的应用

陈依新

【期刊名称】《《城市轨道交通研究》》

【年(卷),期】2019(022)009

【总页数】4页(P156-159)

【关键词】地铁车辆; 可靠性; 可用性; 可维修性; 安全性

【作者】陈依新

【作者单位】上海地铁维护保障有限公司车辆分公司 200235 上海

【正文语种】中文

【中图分类】U279

RAMS管理即对可靠性(Reliability)、可用性(Availability)、可维修(Maintainability)和安全性(Safety)的管理。

2002年，上海地铁维护保障有限公司开始对新车项目进行可靠性考核。2010年，上海地铁维护保障有限公司车辆专业线路维护部门制订了可靠性验证方案。2014上海地铁维护保障有限公司车辆分公司制订了可靠性管理办法，开始编制可靠性月报，并在分析基础上对部分部件制订了可靠性维修策略。2015年，上海轨道交通车辆运行维护将可靠性关键指标纳入绩效考核，开始对架(大)修列车进行可靠性评估。2016年，以可靠性为中心的维修体系开始建立。2017年，车辆专业在子系统和关键部件管理中实施RAMS管理。2018年，专业人员认识到RAMS数据是智能检修的重要大数据来源。

1 上海轨道交通RAMS指标体系

经过多年实践，上海轨道交通车辆运行维护单位建立的RAMS指标可反映正线、子系统及关键部件的可靠性。通过连续采集数据、定期对比分析，可发现重点故障、高频次故障及故障趋势等，以便技术人员和检修人员制定有针对性的维保策略，或立即整改改善指标，或采取有效措施管控风险，或改进规程稳步提高运维质量。正线主要RAMS指标见表1，子系统RAMS扩充指标见表2。

2 上海轨道交通正线的RAMS管理

2.1 RAMS数据的分层采集

第一层采集：各运营线路维修部分别采集数据，形成各线路的RAMS月度报告和年度报告，寻找可靠性弱点，采取整改措施，跟踪整改效果；新车和架(大)修承揽方采集数据，形成月度报告，以验证其各阶段的可靠性。

城市轨道交通数字化车辆基地研究

摘要:当前，我国各大城市在建设轨道交通并投入运营的车辆运维过程中，缺乏高效的存储、处理手段，数据分析及利用效率低，无法发掘出隐藏的价值信息。因此，需要围绕地铁车辆运维需求，利用云计算、大数据、人工智能、物联网等前沿技术，对车辆段进行数字化升级改造，促进各系统融合共建、实现数据开放共享，促进车辆检修运维资源的统一分配及列车全生命周期智能化运维管理，在全面感知、实时通信、海量数据分析能力不断提升的前提下，开展地铁车辆运维数据的深度挖掘，为车辆检修维护提供先进、智能、经济的新型模式。

关键词:城市轨道交通；数字化车辆基地；智能运维

1数字化车辆基地的总体目标

传统的车辆检修行业是典型的劳动密集型行业，主要依靠维修人员人工检查车辆，手写记录各项信息，根据经验制订维修计划，定期开展检查。车辆的检修强度大、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。数字化车辆基地即通过对车辆运维相关数据跨平台、跨系统、跨应用地统一进行集中规范管理，对列车状态与列车安全及寿命相关的系统自动在线监测、故障诊断、状态综合分析、趋势预测、故障隐患挖掘等工作，为车辆检修维保提供网络化服务和应急处置支持，最终实现车辆全寿命周期的智能化运维管理。数字化车辆基地建设主要有以下目标。

1.1提高自动检测效率，降低人车比

利用自动检测设备替代部分人工检测，节省人力成本的同时，还可以通过检测设备的并行作业缩短检测时间，提高检修效率，降低本线车辆检修人车比。

1.2跟踪管理部件全寿命周期，提高车辆运行的可靠性跟踪关键部件的状态和性能变化情况，实现对车辆状态的实时感知；通过对关键部位的日常检测，对比跟踪检测顶点的变化过程和失效形式，提高车辆运行的可靠性。

1.3搭建融合的数据平台，促进车辆检修业务的持续优化

通过融合各系统数据，分析数据应用扩展能力，提供精准的业务服务。通过海量数据的采集、处理及应用分析，形成持续的数据整合与应用能力，以数字促使车辆检修业务的持续优化。

浅谈地铁车辆维修模式及其发展趋势

摘要：地铁车辆维修对于地铁系统的正常运行至关重要，因此维修模式的选择和优化显得尤为重要。目前常见的比较成熟的维修模式主要有计划性维修、故障维修和均衡修等，此外还有状态修和智能运维等维修模式正在摸索阶段。本文将围绕这些维修模式展开分析和比较，探讨它们各自的优势和劣势，并透过它们探讨地铁车辆维修模式发展的趋势。

关键词：地铁车辆；维修模式；智能运维

一、引言

随着城市化的进程加快，地铁系统作为城市交通的主要组成部分，也越来越重要。作为地铁系统的核心部件之一，地铁车辆维修对于地铁系统运行的稳定性和可靠性至关重要。因此，如何选择和优化地铁车辆维修模式，成为了地铁系统运营管理的重要环节。

目前常见的地铁车辆维修主要有计划性维修、故障维修，还有近几年刚开始推广的均衡修模式，此外随着信息技术的发展部分地铁车辆制造商和地铁运营公司开始研究地铁车辆维修模式的优化，开始着手状态修、智能运维等新型维修模式的探索。每种模式都具备一定的优越性，但也存在一些不足之处。本文将围绕这些维修模式展开分析和比较，并基于此简单探讨一下地铁车辆维修模式的发展趋势。

二、现行车辆维修模式分析

1、计划修

计划性维修顾名思义是指根据设备的使用寿命以及制造商提供的技术文件，定期按计划进行维修保养，预防设备损坏以及延长设备的使用寿命。是一种基于时间和里程的维修模式。在这种模式下，设计师通过研究地铁车辆的可靠性和寿命等指标，制定出固定的维护和保养计划，对车辆进行例行维护和检查，一般包括运用修（日检、月检和年检）、架修（每5年）和大修（每10年）。地铁车辆的计划性维修也是整个车辆维修中必不可少的一环。

计划性维修通过定期检查的方式可以较准确地了解设备的使用情况，从而有效避免由于疏于维护导致车辆下线，提高车辆的可靠性和安全性，减少车辆故障率。然而，这种维修模式的缺点也很明显。一方面，由于是按照预定计划进行维修，可能会造成过度维修，浪费人力、物力和时间成本。另一方面，由于地铁车辆的实际使用情况与计划中设定的使用情况可能有所不同，车辆作为复杂的装备系统，其故障率的分布并不是简单的浴盆形曲线，其中部分结构/部件的故障率在检修后，尤其是较深层次拆解后，其初期运行的故障率反而会出现增加的情况，这种维修模式并不能完全避免车辆故障。