摘要：近年来，经济快速发展，城市化建设不断加快，随着我国城市轨道交通客流的快速发展，客流量不断增长与车辆供给不足之间矛盾日益突出，而车辆供给水平很大程度上依赖车辆运营和维修服务水平的持续提升。本文提出的城市轨道交通车辆智能运维系统可为城市轨道交通车辆基于状态的预防性维修和车辆服务效率全面提升提供可靠的技术支持。本文简要介绍了智能运维系统发展，对目前城市轨道交通车辆维修现状及存在的不足进行了说明，在此基础上提出了城市轨道交通车辆智能运维系统设计工作流程及技术框架，展望了该系统应用前景。
关键词：轨道交通；车辆；智能运维；系统搭建
引言
城市轨道交通对城市发展起着重要的带动作用，而城市发展对城市轨道交通安全可靠、高效集约、网络化、智能化的发展也提出了越来越高的要求。如何在保障城市轨道交通系统安全可靠运营的基础上最大限度地降低维修成本，在满足可持续发展战略要求的同时，提升城市
轨道交通设备智能化管理水平，成为轨道交通行业广泛关注和研究的热点。智能运维系统是建立在设备基础上的、以状态修模式为主要发展目标的智能化、数字化系统，其依托大数据中心，结合设备履历数据，并借助实时监控设备，采集和分析城市轨道交通车辆的运行和检修数据，判断设备故障趋势，诊断设备的运用健康状态，从而实现故障预警和分级报警，指导关键设备现场维修作业的智能化管理。
1城市轨道交通车辆智能运维系统建设目标
城市轨道交通车辆智能维保与健康管理平台的建设目标是通过提升车辆的健康管理与数字化精准维修能力，在保障安全运行的基础上，提高车辆上线率、降低维修成本。具体目标包含:①建立车辆综合维保数据平台，透明化车辆各系统状态:通过智能化的升级改造，提高车辆各系统状态的监测水平，全面掌握各系统的运行状态，建立车辆综合维保数据平台，为PHM技术的应用提供必要的数据基础。②搭建车辆智能维保与健康管理平台的基础上，探索建立评价指标体系:包含安全类指标、服务类指标、效率类指标和效益类四大指标体系。③运用PHM技术和大数据分析技术，精准定位故障异常:研究故障预测与健康管理技术在轨道交通车辆智能维保中的运用，综合全面地分析车辆各系统的数据关联，准确定位故
障异常，有效提升故障处理效率。④优化维护检修业务，逐步向“状态修”转变:通过开发车辆监控、智能维保与全生命周期管理应用，探索车辆检修业务的修程修制优化，逐步将“计划修”向“状态修”转变。节能真空炉>高压电源设计
2轨道交通车辆智能运维系统初步搭建
水源热泵系统
2.1车辆状态管理
智能小车车厂智能生产管理系统能够借助定位设备对已经进入厂段的车辆开展实时动态监测，精准定位车辆停放的股道，反馈车辆的带电状态、故障信息等相关状态信息，确定维修工单的情况，为检修人员查询确定车辆的整体状态提供便利。同时，以逻辑条件为算法，能够对股道的状态进行全天候动态管理和检测，判断作业是否能够正常进行，确定各个检修维护作业时间是否冲突，最终达到提升车辆状态管理智能化水平的目标。
2.2智能检修机器人
智能检修机器人利用机器人技术、机器视觉技术及多种控制技术和先进算法，在动态和静态情况下采集车底、车侧高清图像，并通过图像处理技术判断车辆异常，可降低人工劳动
强度，改善作业环境，提高检修效率。车底定位模块分为面阵相机和线扫相机2部分，面阵相机用于定位车底设备，线扫相机用于采集车底设备图像。此外，还应用轮轴编码器确保采集的车底图像稳定、不发生抖动。通过使用相机对车底设备进行高清拍摄，实现对设备异常形态、设备异常变化的智能监测，从而快速识别故障点，确定故障位置及故障等级，给出故障判断，引导人员使用与设备相对应的检修标准、工器具进行维修，最终实现故障的快速诊断和准确报警，提高检修效率。智能检修机器人的核心技术在于面阵相机的设备图像故障定位、线扫相机的图像处理算法测试以及机械臂控制。
2.3定位管理
系统以超宽带定位技术与车载定位设备为技术手段，对进入车厂车辆进行精准定位，并使车辆状态在车厂控制中心的监控屏幕上能够实现实时更新。借助安装在铁鞋等车厂内关键设备上的定位设备，系统能够精准定位这些关键设备的位置，并调整其摆放位置。佩戴安全帽和胸牌等定位设备的作业人员及检修人员，同样能够实现和系统进行通信，并且能够在车厂控制中心的监控屏幕上实时更新其位置和状态，防止未授权人员进入现场，提高生产作业和检修作业的安全性。
2.4智能运维中心数据库管理
智能运维中心数据库是数据存储与管理中心，完成构型化数据管理、基础技术数据管理、监测检测数据管理、设备履历管理、检修业务数据管理与资源数据管理等，同时支持与维修基地、主机厂以及维保公司系统的对接。对车辆及轨旁设备进行系统、子系统、零部件等不同层级，以及区域、功能、物理等不同分解维度构型的搭建和维护，支持在不同层级和分解维度进行数据关联，满足车辆和设备参数、履历等数据管理的需求，同时满足车辆和设备故障标准化描述及精准定位、排除故障和维修作业流程标准化、维修资源精细化和标准化的需求，为实现精准维修提供支持。卤素管
2.5异常状态检测
车辆智能专家诊断系统的工作原理为选择影响车辆运转的关键因素，全面收集影响车辆运转的过程变量，以全部车辆状态数据为基础，统计不同区段模拟量数据，再提取不同区段的各类参考数和区间特征值（如最大值、最小值），利用相应算法完成数据重组。最后，车辆智能专家诊断系统会选择同类车辆及其相关状态数据、故障判定的标准作为参照和学习样本，利用无监督机器学习算法对城市轨道交通车辆进行数据检查，判断车辆是否出现
异常情况。
3城市轨道交通车辆智能运维系统应用展望
3.1确定安装传感器的种类和位置
根据已确定的关键部件健康管理特征量来确定应布置在各关键部件的传感器种类及位置。作为承担城市公共交通主干运输的城市轨道交通车辆，其对安全性要求苛刻，这导致传感器安装位置要求随之提高。例如，对于车辆转向架，城市轨道交通车辆生产商多要求不能随意钻孔，以保证其安全性能，故安装在转向架的传感器多采用强力胶贴在构架上。其次，车上监测系统布置需考虑车辆实际运行环境，不能出现脱落等现象影响车辆运行。最后，应考虑各关键部件实际工作环境，选择与之相应的经济方案。
3.2确定需监测的关键部件
城市轨道交通车辆是一个复杂的机电系统，因此如何定义关键部件是一个需要解决的问题。由于城市轨道交通本质上是面向社会的具有公益性质的非营利性运输方式，是公共交通的重要组成部分。城市轨道交通运营公司的主要目的是在保障车辆运营安全及运营成本
电解制水机最小的前提下，最大限度的提高运输效率。因此，可按照车辆运营安全、运营秩序、乘客舒适度等原则和重要程度顺序来确定需监测的关键部件。
结语
城市轨道交通车辆智能运维系统是信息化时代城市轨道交通车辆实现状态修的重要手段，该系统可以显著降低维修保障费用，大幅提高维修保障效率及设备的可靠性。本文基于当前智能运维产业现状，探讨和研究智能运维系统的未来发展和规划方向，以期实现对城市轨道交通车辆关键部件的全覆盖状态监测和数据获取，缩短设备全寿命周期管理中的维修时间，有效减少了车辆上线运营期间的故障风险，提高运营质量，保障运营安全。
