关于地铁列车检修模式的改革设想

关于地铁列车检修模式的改革设想

李阳  吴松杰

福州地铁集团有限公司运营事业部， 福建 福州 350014

摘要：改革后，受社会发展的影响，推动了城市化进程的加快，近年来，城市轨道交通产业的发展已经逐步成为我国公共交通发展的主流，与此同时，地铁车辆的运行、维护、使用工作受到越来越多业内科研工作者以及行业工作者的重视。因此，在这种背景下，本文通过从现有检修模式的特点入手，利用新科技与传统模式相结合，提出了一种经济、高效的地铁车辆维修模式，既能确保地铁车辆的可靠性和安全性，又能促进轨道交通产业的可持续发展。

关键词：地铁车辆；检修模式；智能化

引言

地铁作为我国城市轨道交通的关键组成部分，地铁车辆的维修工作能为车辆的安全稳定运行提供基本条件，合理开展地铁车辆维修工作，能有效地保障地铁车辆安全运行，提升车辆运行质量、降低运营成本。

1检修模式改革的必要性

随着当前科学技术水平的飞速发展，传统的地铁列车检修模式也暴漏出诸多弊端，因此，需对当前的检修模式进行改进，同时也要同现有的互联网、云计算和大数据等新技术结合，从而更好地对当前的车辆检修模式进行优化。通过传统模式与新技术结合的方式，不仅能够改变当前传统模式下对于各种数据测量及记录的烦琐步骤，也能克服车辆在运营过程中对于故障信息获取不及时、应急处理被动的局面，不仅合理地降低了检修人员的劳动强度，而且也提升了地铁车辆维修维护的效率，进而达到降本增效的理念。以北京、上海、广州为例，该三家地铁公司都在新开的线路中均采用了互联网、云计算和大数据等新技术与传统模式相结合，并且基于车载检测、轨旁检测、弓网监测等手段获取大量车辆设备的实时运行状态数据，通过计算机等新技术完成对地铁车辆状态的感知与跟踪、故障诊断预警，提高了列车检修的精度，还减少了人工检查的时间。地铁公司对于地铁车辆的维修维护成本损耗是非常庞大的，并且车辆检修所消耗的费用占到了整个轨道交通维修成本的四成以上。为了解决传统检修模式下用工成本较高的问题，在地铁车辆维修维护中采用新技术与传统模式相结合的模式，可以为企业降低运营成本、提高检修精准度，进而推动城市轨道交通行业的可持续发展。

2对地铁列车检修模式改革的一些设想

2.1车辆检修管理系统

车辆检修管理系统既能够对计划性检修工作进行检修计划制定，也能根据车辆当前运行计划和故障状态提供检修建议，在计划检修的基础上结合车辆状态，逐步实现从计划修到状态修的转变；车辆检修管理系统还能对检修人力资源、物资资源进行统计和管理，对检修涉及的工器具、材料进行管理，对检修请点、请料、物料归还、销点等环节进行管理，实现对检修工作人、机、料、法、环的全过程管理；基于智能运维系统自动化设备检测项点代替人工检测项点，检修管理系统可根据设备检测结果对人工检测作业单进行重新编排，从而减少人工检修工作量、减少检修作业时间，实现对检修作业的高效化管理。

2.2视觉检测系统

视觉检测系统由线阵相机和2D/3D相机共同构成：线阵相机采用双激光光源匹配的方式，进行交叉补光，从而避免单光源造成的阴影，能够更好地对地铁车辆底部进行成像；2D/3D相机采用面阵光源对彩色摄像头进行补光，光亮均匀、光场色度变化小，双目红外摄像头则使用激光散斑模组进行打光，通过对返回的激光散斑点云图进行解析，从而得到拍摄目标的3D结构。2D/3D相机可同时对检测目标进行2D和3D的图像采集任务，缩短了检测时间。

因为地铁车辆需要检测的零部件多、种类杂，现阶段对各部件的检测主要依靠人工经验来判断是否异常，没有量化参考的指标。而往往在车辆实际运行中还伴随着涂油、脏污、遮挡和生锈等问题，传统的机器视觉算法在面对部件特征不断变化时，无法满足实际应用的需求。所以本系统采用了深度学习的方式，建立含有大量训练样本的数据集，模拟人的视觉系统的认知机理，使用神经网络对多维矩阵数据进行运算训练，通过不断迭代学习优化模型后实现对正常和异常零部件的分析识别，达到正确检测各个零部件的目的。

2.3维修模式向均衡修转变

均衡修即在城市轨道交通车辆运行结束后，对处于不同场合的车辆进行保养维护，不仅可以有效提高车辆保养的工作效率，而且也不会给城市轨道交通运营公司的正常运营造成影响。对于初期运营的城市轨道交通运营公司而言，不建议盲目的采用均衡修，因为采用均衡修的前提是该公司已经充分掌握了地铁列车可靠度和零部件故障周期的基础上，调整列车检修修程与之适应，在管理上发挥最大效能，创造合适的维修条件，从而可以缩短现场上列车的维修停车时间，从而提高列车的利用率和运营可靠性。显而易见，对于初期运营的城市轨道交通运营公司来说，管理人员不充足，对于列车的可靠度和零部件故障周期也尚不清楚，所以对于均衡修是不建议采纳的。但是，对于已经发展初具规模的城市轨道交通运营公司而言，均衡修无疑是公司在发展车辆检修技术过程中必不可少的首选新方向，因为均衡修可以协调大修和短期维修，可以降低运营成本，提高城市轨道交通运营公司的经济效益。然而，对于初期运营的城市轨道交通运营公司来说，虽然早期对于均衡修的采用不现实，但是可以将均衡修这一检修模式纳入公司检修模式发展的未来进程中，这样对于后期均衡修的采用会有夯实的基础。

2.4车辆智能检测系统

车辆智能检测系统将车载监测数据、轨旁检测数据、场段工艺设备运行数据、轨道信号数据、牵引供电数据进行汇总，实时显示与车辆运维相关的关键状态信息和故障数据，包括车辆故障时间、故障位置、故障现象等，使运维人员能及时掌握车辆故障数据，提前制定检修计划、安排检修资源进行针对性检修；通过接入状态数据、检测数据等，利用特征提取和性能建模进行性能检测，也可利用预警规则进行规则预警，并且可进行预警报警项的处理和维修建议的实时推送，主要实现故障报警、阈值预警、突变预警、趋势预警等功能。

2.5“状态修+智能化”检修模式

要想打破传统的检修模式，就必须运用智能感知、大数据分析、网络云互联等新技术，该技术是利用传感器技术对车辆状态进行感知，远程诊断、修复运行故障和旁路作业，从而达到自主分析；轨旁系统能够自动进行列车外观检修，节省检修人工成本；精确高频的数据测量可实现轮对、碳滑条的状态维修。通过“状态修+智能化”检修模式的应用，能够有效地为企业降本增效，提高资源的合理配置。地铁2021年年初开始正式投入使用地铁列车智能运维系统，通过传感器探测有关设备的大小和使用状态，并利用在线监控器监控车辆设备继电器的吸合次数、使用轨旁探测设备对车辆状态进行检查，如转向架、受电弓、车门电动机等，由传统的车间现场检查变为办公室远程检查。

结语

随着科学技术的飞速发展和城市化进程的加快，城市轨道交通已经逐渐成为我国公共交通发展的主要方向，而对地铁车辆的运营维护和保养工作，也日益引起人们的重视。因此，需通过科学的方法，明确各系统适合的维修方式，利用新技术加传统模式的结合，在此基础上，提出经济有效的城轨车辆检修模式，既能保证列车的可靠性和安全性，也能促进城市轨道交通行业的可持续发展。

参考文献

[1]中国城市轨道交通协会.2021年中国内地城市轨道交通运营线路概况快报[R].北京:中国城市轨道交通协会,2022.

[2]付杰,李贺,朱慧.智能维保系统在地铁车辆中的应用[J].中国新技术新产品,北京:,2021.