城市軌道交通列車智能檢修技術

黃晨釗

【摘?要】在整個城市軌道交通行業快速發展的階段，提高城市軌道交通車輛全壽命周期的檢修和智能化檢修水平是行業發展的趨勢。研究了城市軌道交通列車智能檢修技術，詳細闡述了城市軌道交通車輛車載及軌旁智能檢修系統，基于可靠性的架車智能車間及全生命周期城市軌道交通列車智能檢修技術。

【關鍵詞】城市軌道交通;列車;智能檢修

引言

近年來，城市軌道交通檢修基地的檢修業務量也明顯增加。有效的運營維護工作是城市軌道交通列車安全高效運行的重要保證。檢修基地需要運用現代化的運維管理理念、信息化的運維管理工具和智能化的運維支撐手段，充分發揮列車硬件設備的效能。城市軌道交通列車智能檢修技術應運而生。

1智能檢修技術概述

根據地鐵設計規范，城市軌道交通車輛投入運營后，應根據其全壽命周期內的運營里程和運營時間進行定期檢修。根據車輛檢修的時機，檢修分為預防性檢修和故障后檢修。目前，各地鐵公司均按照預防性檢修的檢修模式進行。根據運營時間的不同，車輛檢修可分為日常檢修和深度檢修。

城市軌道交通列車智能檢修技術可應用于日常檢修、架修生產和全壽命周期的檢修。基于車輛運行可靠性數據分析，智能檢修技術可以有效提高車輛檢修效率，有效支持車輛全壽命周期的檢修工作，提高檢修效率和效率。智能檢修技術包括常規智能檢修車輛系統、常規智能檢修軌旁系統、架車智能車間和基于可靠性的全壽命周期檢修系統。這四個系統相輔相成，涵蓋了城市軌道交通列車檢修的所有內容。

2城市軌道交通列車智能檢修技術

2.1常規智能檢修車載系統

常規智能檢修車載系統應用于列車的日常檢修，其性能取決于列車的固有設計。因此，在項目設計之初就必須提前確定和設置車輛的智能檢修保障設備。目前，主要的車載系統制造商正在開發車門、制動器、乘客信息系統等智能系統，在這些智能系統設備中設置了電壓、電流、位置、壓力等傳感器，它能接收車輛運行過程中設備的更多狀態信息，形成原始數據流和綜合判斷結果信息，并直接將其傳送出去。頭車配備有一個用于信號采集、轉換和傳輸的硬件AP（無線接入點）。檢修相關數據就可以通過子系統設備傳送到車載數據交換中心，再傳送到地面管理系統。

2.2常規智能檢修軌旁系統

智能檢修軌旁系統也用于車輛的日常檢修，其設備一般布置在車輛段出入段線，并在工程初期設置，可有效彌補車載系統的不足。智能檢修軌旁系統通過列車外部檢測技術取代車載設備和人工檢測。傳統的智能檢修軌旁系統由識別功能模塊、現場服務器、防火墻、云平臺和客戶端組成。識別功能模塊主要包括圖像識別模塊、溫度識別模塊和聲音識別模塊。

智能檢修軌旁系統通過設置在車外的傳感器將檢測到的列車狀態數據傳輸到地面基站，并監控車外圖像、溫度、聲音是否有異常，實現遠程通知和遠程診斷，避免人為因素的干擾，提高對列車故障的快速反應能力，提高檢修效率。

2.3架大修智能廠房

架大智能車間包括過程智能系統，能夠提供及時的服務。其管理內容包括車站管理、物資管理、趨勢管理、責任管理，包括自檢問題數據趨勢判斷、隱患和風險源控制、與單點登錄設備集成等，管理內容可以隨著組織結構的變化而變化。與一般的靜態管理不同，架車智能車間是以現有生產站為主軸的動態信息管理系統，包括基礎數據管理、現場管理和統計分析模塊。

架大智能車間系統可實現以下功能：1）實現14個架大站的精細化管理，包括車輛檢修計劃、檢修作業計劃、檢修人員安排計劃、資源調度、運行監控等;2）通過標準化過程的制定和管理，實現車輛檢修過程的標準化，即確定檢修工作的范圍;3）實現了車輛檢修資源的共享。通過智能化的架大車間系統，用戶不僅可以實時了解架大的狀態和資源使用情況，還可以在線瀏覽檢修流程和動態任務安排;4）自動生成多層次、全方位的車輛履歷信息，包括車型結構、設備信息、車輛狀態歷史、故障數據、車輛工單、部件更換、車輛行駛里程等;5）生成架大設備、材料信息。根據架大程序、生產計劃、作業流程、架大現場站等信息，生成作業工單和所需材料清單等;6）能夠實施外包和供應商管理，包括交接驗收，功能驗收、供應商評價等。

2.4全壽命周期內基于可靠性的智能檢修系統

目前，城市軌道交通運營檢修單位采用計劃檢修模式進行車輛檢修，部分檢修單位正在嘗試進行狀態檢修。車輛的狀態檢修取決于車載設備的固有條件，最終目的是根據列車設備的狀態實現及時檢修。全生命周期的基于可靠性的智能檢修系統（以下簡稱全壽命可靠性智能檢修系統）通過對車輛運行可靠性數據的分析，可應用于現有車輛生命周期的檢修過程，制定科學合理的架大策略，科學合理地調整檢修計劃。

根據車輛設計結構，對車輛進行建模，對車輛運行故障數據進行分析，根據故障模式、影響和危害分析（FMECA），開發了基于可靠性概念的列車智能檢修數據分析軟件，目前，該軟件已成功應用于多個工程中，為檢修調整提供了有效的依據。

結束語

綜上所述，目前，城市軌道交通快速發展，加快城市軌道交通列車智能檢修技術的研究，提高城市軌道交通車輛全生命周期智能檢修水平是行業發展的趨勢。從城市軌道交通車輛設備的空間維度和時間維度出發，闡述了列車全生命周期的智能檢修，提出了一種有效的智能檢修方案，可有效減少檢修人力，節約列車檢修資源，提高檢修效率和水平。

參考文獻：

[1]徐磊，殷培強，李文正.城市軌道交通列車網絡系統拓撲結構研究[J].城市軌道交通研究.2019（12）

[2]孫南.城市軌道交通列車輔助供電系統分析[J].科技創新導報.2016（28）

[3]康隨武.城市軌道交通列車能耗優化研究[J].鐵道通信信號.2017（02）

[4]薛亮，劉小玲.城市軌道交通列車車輛節能策略研究[J].綠色環保建材.2017（03）

[5]韓文娟，董曉鵬.城市軌道交通列車噪聲標準分析研究[J].電力機車與城軌車輛.2017（03）

[6]苗沁，潘琢.城市軌道交通列車停站時間研究[J].城市軌道交通研究.2017（06）

（作者單位：貴陽市城市軌道交通集團有限公司運營分公司）