文：吳志強(qiáng) 中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)信息化專業(yè)委員會(huì)委員、上海中運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心管理委員會(huì)委員
自“十四五”規(guī)劃推動(dòng)落實(shí)以來，城軌交通已全面進(jìn)入由“建設(shè)為主”向“運(yùn)營(yíng)、經(jīng)營(yíng)并舉”，由高速度發(fā)展邁向高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)換期。以新興信息技術(shù)與城軌交通深度融合為主線，推進(jìn)城軌信息化，發(fā)展智能系統(tǒng)，建設(shè)智慧城軌，“智能化軌交”建設(shè)，通過智能化手段提高城軌運(yùn)營(yíng)企業(yè)運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率、提升運(yùn)營(yíng)準(zhǔn)確性、降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本是當(dāng)前重中之重。北京國(guó)信會(huì)視在城市軌道交通智慧化運(yùn)維新技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐中一直走在行業(yè)前列，積極貼合國(guó)家數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，踐行《中國(guó)城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》，提出了以自研城軌云平臺(tái)產(chǎn)品為核心的智慧運(yùn)維產(chǎn)品綜合解決方案。
目前大多數(shù)城市軌道交通車輛的運(yùn)行維護(hù)檢測(cè)仍采用傳統(tǒng)的人工運(yùn)行維護(hù)檢測(cè)方法，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)維護(hù)檢測(cè)效率低下、準(zhǔn)確性不足。為此，要加強(qiáng)智能運(yùn)維檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，利用智能技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)維修信息與故障分析的同步，從而有效提高車輛運(yùn)維效率，降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)檢測(cè)的人工成本，這也是當(dāng)今時(shí)代對(duì)城市軌道交通智慧運(yùn)維新技術(shù)的新要求。根據(jù)《中國(guó)城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》規(guī)劃，智能運(yùn)維與安全保證體系的建設(shè)也是未來智慧城軌的建設(shè)重點(diǎn)及核心內(nèi)容。
根據(jù)當(dāng)前地鐵車輛生產(chǎn)運(yùn)維的發(fā)展趨勢(shì)，并基于各大數(shù)據(jù)中心采集的車輛設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、車輛運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、車輛故障數(shù)據(jù)和車輛履歷數(shù)據(jù)，城市地鐵車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)整體上按照階段具體可分為智能設(shè)計(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)、智能車輛檢測(cè)系統(tǒng)、智能車輛維修系統(tǒng)和智能專家診斷系統(tǒng)等。智能設(shè)計(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)主要是針對(duì)地鐵車輛的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理，可獲得車輛用于運(yùn)營(yíng)前的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。智能車輛檢測(cè)系統(tǒng)通過車載傳感器或者軌旁系統(tǒng)獲得車輛的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，例如可對(duì)地鐵車輛中的空調(diào)、車門等系統(tǒng)以及車輛輪對(duì)的底部、側(cè)面、外觀和狀態(tài)進(jìn)行智能檢測(cè)。智能車輛維修系統(tǒng)用于車輛維修的智能化管理，包括日常修、架大修等，智能組織針對(duì)維修任務(wù)的日常行動(dòng)計(jì)劃，并提供維修電子手冊(cè)等。智能專家診斷系統(tǒng)作為城市軌道交通車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)的關(guān)鍵系統(tǒng)，采用大數(shù)據(jù)、人工智能、模糊邏輯等推理算法對(duì)車輛行駛狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)，對(duì)車輛健康狀況進(jìn)行評(píng)估，再結(jié)合車輛段或者停車場(chǎng)的維修資源，做出適當(dāng)?shù)木S修決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)主要設(shè)備和零部件的預(yù)測(cè)維修，保證車輛的安全高效運(yùn)行。
北上廣深等城軌交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)走在了智慧運(yùn)維技術(shù)和應(yīng)用探索的前列，并已經(jīng)取得了一定的成效。據(jù)了解，上海地鐵制定了智慧地鐵1.0（2018—2020）與智慧地鐵2.0（2020—）的智慧化發(fā)展目標(biāo)。其中上海地鐵車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)已成為國(guó)家示范工程項(xiàng)目，也被中城協(xié)認(rèn)定為車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)示范工程。廣州地鐵從2011年結(jié)合“十二五”科技支撐計(jì)劃和國(guó)家“863計(jì)劃”重點(diǎn)項(xiàng)目，開展了城軌列車在途監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究和示范應(yīng)用，對(duì)列車的行駛狀態(tài)、關(guān)鍵系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，開發(fā)了綜合監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)和綜合運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理系統(tǒng)；深圳地鐵則通過運(yùn)營(yíng)智慧系統(tǒng)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)維保模式、管理模式的變革；北京地鐵也在較早時(shí)期便起步開展設(shè)施設(shè)備安全狀態(tài)檢測(cè)監(jiān)測(cè)與運(yùn)維大數(shù)據(jù)方面的研究及應(yīng)用。
如何充分利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，將城軌交通推向安全高效的自動(dòng)化與智能化運(yùn)行軌道，已成為行業(yè)研究的熱點(diǎn)課題。而越來越多的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)軟件公司也加入了城軌智慧運(yùn)維的發(fā)展洪流。其中也涌現(xiàn)出北京國(guó)信會(huì)視、明略科技、成都運(yùn)達(dá)等一批優(yōu)秀的行業(yè)軟件企業(yè)。
其中，北京國(guó)信會(huì)視更是以“專精特新”為發(fā)展路徑，將國(guó)家技術(shù)脫鉤及卡脖子問題，作為未來發(fā)展過程中的的重要目標(biāo)及發(fā)展方向。通過構(gòu)建以城軌云平臺(tái)為基礎(chǔ)，融合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)涵蓋城軌建設(shè)、城軌運(yùn)營(yíng)、城軌運(yùn)維、企業(yè)管理和商業(yè)開發(fā)等全產(chǎn)業(yè)鏈、全要素的智慧城軌綜合數(shù)字化支撐體系。北京國(guó)信會(huì)視自主研發(fā)的城軌智慧運(yùn)維平臺(tái)通過對(duì)軌道裝備運(yùn)行狀態(tài)的感知與監(jiān)控、故障診斷與故障預(yù)測(cè)分析，以及部件級(jí)的全壽命跟蹤，可為設(shè)備的可靠性、安全性提升與車輛優(yōu)化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。產(chǎn)品完整履歷信息和運(yùn)用故障分析數(shù)據(jù)，是提高產(chǎn)品可靠性和技術(shù)改進(jìn)的前提，同時(shí)也能提高檢修作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化程度，有效提高檢修質(zhì)量，保障城軌運(yùn)營(yíng)安全。目前，北京國(guó)信會(huì)視基于軌交行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率遙遙領(lǐng)先；國(guó)信會(huì)視已為數(shù)十個(gè)地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)提供了智慧運(yùn)維平臺(tái)產(chǎn)品解決方案，案例遍布北京、上海、深圳、西安、成都、重慶、武漢等國(guó)內(nèi)一線城市群，幫助城軌運(yùn)營(yíng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，通過智慧運(yùn)維新技術(shù)的應(yīng)用，城軌運(yùn)營(yíng)平均正線故障率降低12.5%左右、減少檢修工時(shí)23.7%、應(yīng)急響應(yīng)效率提高80%。工業(yè)軟件，如：PHM、質(zhì)量管理、檢修運(yùn)維等產(chǎn)品市場(chǎng)占有率第一；產(chǎn)品覆蓋遍布國(guó)內(nèi)核心軌道交通裝備制造企業(yè)，協(xié)助企業(yè)產(chǎn)品上云、設(shè)備上云、產(chǎn)業(yè)鏈上云，將整車制造的平均周期縮短5天，單車的人員配置減少10%左右，供應(yīng)鏈綜合成本下降2.5%。智能硬件綜合能力亦名列前茅。同時(shí)北京國(guó)信會(huì)視也獲得2022工業(yè)大數(shù)據(jù)企業(yè)排行榜第34位；2021-2022工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最具影響力企業(yè)；2021-2022國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件優(yōu)秀產(chǎn)品等榮譽(yù)稱號(hào)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)“十四五”期間我國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)里程數(shù)將新增5000公里，累計(jì)完成投資額有望達(dá)到18188億元。未來多專業(yè)系統(tǒng)的融合、數(shù)據(jù)價(jià)值的提煉、標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口、AI分析和云平臺(tái)等技術(shù)的研究與探索從未停歇，通過完善應(yīng)用VR/AR等技術(shù)將不斷推動(dòng)著軌道交通向智慧化邁進(jìn)，直至最終幫助智慧運(yùn)維系統(tǒng)建設(shè)向更高層次蛻變，實(shí)現(xiàn)智慧城軌的真正意義上的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。實(shí)現(xiàn)城軌行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)前途遠(yuǎn)大，任重道遠(yuǎn)。
