城市軌道交通綜合 & 智能維保創新模式

陸雪忠

（上海電氣軌道交通集團副總裁）

1 城市軌道交通綜合 & 智能維保模式介紹

城市軌道交通綜合&智能維保（Comprehensive & Intelligent Maintenance System，C&IMS）是由上海電氣和上海軌道交通依托各自在軌道交通領域的產業基礎、行業經驗，為適應軌道交通行業和城市數字化轉型要求，聯合打造的基于“多專業融合、多源數據共享”的可復制、可推廣的軌道交通智能維保和健康管理創新模式。該模式適用于地鐵、市域鐵路和有軌電車等多種制式的軌道交通。

目前，我國城市軌道交通行業逐漸進入了以“安全、成本、效率”為主基調的高質量運維時代，專業分散、人才短缺、數據壁壘和流程各異等問題也隨之凸顯出來了。在行業中首創的城市軌道交通綜合&智能維保模式，正是在這樣的大背景下應運而生的，將成為解決上述相關問題的有效途徑之一。

簡單來說，綜合&智能維保模式（C&IMS）有“四個一”的特點（見圖1）：以一條線路為一個工作單元，以所有設備設施為一個工作對象，以所有維保人員為一個工作團隊，部署一個基于“多專業融合、多源數據共享”的智能維保和健康管理平臺。重點關注設備、數據和人這3個關鍵要素，實現智能監測、數據分析、故障預警、維護檢修和應急管理等功能。該模式能夠降低維護成本、提升維護效率，提高設備設施的可靠性和可用性，推動我國軌道交通行業數字化轉型和高質量發展。

圖1 城市軌道交通綜合&智能維保模式特點分析圖

2 推廣和實施城市軌道交通綜合&智能維保模式的基本條件

推廣和實施城市軌道交通綜合&智能維保模式應具備產業基礎、業務基礎和支撐平臺3個基本條件，簡稱“鐵三角”（見圖2）；要做到“三個熟悉和理解”—— 對設備設施性能和機理的熟悉和理解，對維保業務和流程的熟悉和理解，對智能化平臺開發和應用的熟悉和理解。

圖2 城市軌道交通綜合&智能維保(C&IMS)模式“鐵三角”關系圖

3 城市軌道交通綜合&智能維保平臺

城市軌道交通綜合&智能維保平臺（見圖3）具有在線監測、智能診斷、故障預警、狀態維修、決策支持和應急處置6大功能，包括智能監測（RTM）系統、生產管理（MRO）系統、健康管理（PHM）系統和全生命周期管理（PLM）系統4個子平臺。

圖3 城市軌道交通綜合&智能維保平臺

4 城市軌道交通綜合&智能維保平臺的數據采集和 傳輸

城市軌道交通綜合&智能維保平臺需要采集“人、機、環、管”等4個方面的主要數據。“人”方面的數據主要包括出退勤情況、人員位置、人員工作狀態等信息。“機”方面的數據主要包括各專業設備的運行狀態信息，對采集的車輛、通號、供電、工務等專業設備和車站機電設備數據的類型、數量和頻次等提出了明確的要求。“環”方面的數據主要包括各設備所在位置環境或者運營場景的狀態信息，如溫度、濕度和客流量等。“管”方面的數據主要包括作業流程和業務管理中所產生的過程和結果信息，包括作業記錄、出入庫記錄和采購數據等。

為滿足城市軌道交通綜合&智能維保模式的實施要求，數據安全和傳輸網絡應 “同步規劃、同步建設、同步使用”，拓撲設計符合業務導向及后續專業延伸的拓展性。

5 城市軌道交通綜合&智能維保模式應用場景

城市軌道交通綜合&智能維保模式適用于地鐵、市域鐵路和有軌電車等不同制式的軌道交通。既有線路的應用場景如圖4所示。對于既有線路，首先要對該線路的智能化水平和網絡現狀進行評估，提出智能化改造和網絡建設方案。其次要在不間斷運營和保證安全的前提下進行設備設施的智能化改造。新建線路的應用場景如圖5所示。對于新建線路，在項目前期規劃和設計、用戶需求和技術規范、設備采購和招投標、項目建設、運營準備和交接過程中一次規劃、統籌實施。對于城市軌道交通PPP（公私合營）項目，該模式具有較大優勢，更符合PPP項目特點和相關各方利益。PPP項目的綜合&智能維保模式如圖6所示。

圖4 既有線路應用場景

圖5 新建線路應用場景

圖6 PPP項目綜合&智能維保模式

6 城市軌道交通綜合 & 智能維保模式創新亮點

（1）技術創新—— 智能維保平臺。該模式以一個線路級的智能化平臺為主要技術支撐，應用大數據、物聯網和人工智能等現代信息技術，實現自動巡檢、故障預警和預防性均衡維修。有別于傳統的以人工巡檢、排故和搶修為主的維保模式。該模式通過平臺部署，大大提升了技術能級，符合智慧交通未來發展方向。

（2）管理創新—— 多專業融合。在該模式下，員工不再按專業進行分班和值守，而是根據物理區段和地理位置的不同，按照車載融合（車輛基地）、軌旁融合（線路）和機電融合（車站）等進行扁平化管理。通過一線崗位的共享和融合,實現人力資源優化和成本下降。借助于MCC（綜合維保調度指揮中心）實現信息共享和高效指揮,快速發現故障點、判別故障原因,及時采取措施排故，確保線路正常運營。

（3）數據共享—— 一屏觀天下。城市軌道交通各專業之間既相對獨立，又因接口數據的交互性而相互關聯。該模式通過一個基于多源數據共享的智能維保和健康管理平臺，整合所有專業接口和核心數據，并將采集數據匯聚到一個平臺系統。同時，建立各專業數據相互關聯的故障模型，通過特定算法并借助系統算力，將運行中的故障告警、故障模型的分析結果共同展示在MCC調度指揮中心的大屏上，真正實現 “一屏觀天下”。

（4）調度指揮—— MCC。該模式以“集約管理、高效組織、信息共享、專業互通”為出發點，創造性地為維保業務單獨建立MCC，專注于維保生產和調度指揮，實現多專業一體化管理。各專業人員集中在MCC聯合辦公，信息溝通時間節約40%，內外部溝通效率提升30%，故障發現、分析、處置和施工協調效率大大提高。

（5）標準化管理—— 工業化流程和工具。該模式將工業化管理的理念、體系、流程和標準等引入維保領域，通過推行制造業普遍采用的高效管理工具和模塊，如精益生產、看板管理、工時管理、定置管理和多矩陣人力資源管理等，實現由被動型、故障導向型為主向主動型、故障預防型為主的維保管理模式轉變。

（6）安全提升—— 核安全文化和理念。核安全標準是最高等級的安全管理標準，和城市軌道交通安全標準有相同的方面，也有不同的要求。上海電氣基于長期以來在核電裝備領域的設計、制造和管理經驗，對核安全體系有著特殊的理解和體驗。該模式將核安全文化和理念的核心要義引入城市軌道交通維保領域，全面推廣“四個凡是”工作方針和“兩個零容忍”透明文化，打造軌道交通“安全鐵軍”，樹立行業安全管理新標桿。

（7）人才培養模式創新—— 綜合檢修工培養。該基于多專業融合的創新理念和管理方法，在一定程度上改變了傳統維保模式下的專業分工、管理流程和人員資質要求。因此，要創新一線檢修人員培養和管理方式，統籌崗位需求、培養、實訓、考證、取證、使用和管理各環節，既要滿足綜合&智能維保的業務需求，又要符合行業安全管理規范。初期可采用維保單位內部發證、政府部門備案的方式。在條件成熟后，可申請列入人力資源和社會保障部門的職業技能崗位序列。

（8）產業升級—— 以維保需求為導向。該模式基于對設備設施智能化需求的理解和運用，可以此為導向，由維保應用端反哺到產品研發、設計和制造端。依托示范工程的試點和成果評價形成相應的技術標準和規范，通過產業鏈協同形成創新鏈閉環，推動新一代產品應用，從而實現成果共創共享、產業迭代升級和行業協同發展。

7 上海軌道交通 5號線綜合&智能維保項目案例介紹

上海軌道交通5號線是上海西南片區連通閔行區、奉賢區和市區的主要軌道交通線路，全長32.7 km，共設19座車站。其中，一期工程線路全長16.7 km，于2003年11月開通；南延伸工程線路全長16 km，于2018年12月開通。全線配置50列C型車，采用4節/6節編組。2020年12月實施4節/6節編組列車混跑。設2個停車場，1個車輛段。

上海軌道交通5號線采用綜合&智能維保模式，初期包括車輛、通號和供電3個專業，后期將逐步納入車站機電設備、工務等專業，基本覆蓋所有設備設施，詳見圖7。

圖7 上海軌道交通5號線各專業綜合&智能維保模式實施時間及實施內容

上海軌道交通5號線專業綜合&智能維保項目從2019年初啟動，目前已進入平臺部署和全面實施階段。

為滿足綜合&智能維保模式的實施要求，經過對設備設施現狀評估，提出了車輛、供電、通號等專業的智能化和網絡改造方案（見圖8），并進行不間斷運營的施工改造。

圖8 上海軌道交通5號線綜合&智能維保項目各專業智能化和網絡改造方案

上海軌道交通5號線是綜合&智能維保模式的首個示范項目，經過前期的試點和探索，在故障率、人員配置、施工協調和綜合成本等方面正持續顯現出預期的良好效果。該示范項目的創新點如圖9所示。

圖9 上海軌道交通5號線綜合&智能維保模式示范項目創新點