軌道交通車輛智能化生產與運維系統的發展與探索

張云凱

摘要：進入二十一世紀以來，我國的科學技術水平不斷進步，各個國家都制定了符合時代發展方向與目標的戰略方案?，F如今，鐵路行業發展迅速，我國的高鐵動車組列車在其中起到了至關重要的作用。其裝備生產不僅應當注重高性能、高效率，還應注重高安全、低能耗的發展模式。城市軌道交通車輛的現代化智能化制造與運維體系的構建，將改變其生產方式，能夠有效提升我國的智能制造技術。

關鍵詞：智能制造;軌道交通;高鐵動車組;發展戰略

引言

在新一輪科技革命和產業變革的浪潮推動下，我國城軌交通行業信息化建設步入快速發展階段，信息化建設的成果初具規模，改變了傳統的建設模式、服務手段和經營方式。但是，鑒于全國城軌交通建設起步不一，所處階段不同，特別是對“城軌交通+信息化”的認識程度深淺有別、信息化標準因地而異，致使各個城市軌道交通的信息化進程參差不齊，應用程度和水平差異較大，服務產品開發和管理信息應用不適應當前形勢發展的需要。與此同時，隨著云計算、大數據、物聯網、人工智能、5G、衛星通信、區塊鏈等新興信息技術的飛速發展，京滬穗等先行城市的智慧車站建設已經起步，一批后發城市躍躍欲試，將很快遍及全行業，要求加強智能智慧建設的行業指導成為普遍呼聲，及時研究相關政策的條件趨于成熟。為了促使我國城軌交通行業信息化的健康發展和智慧城軌的有序建設，亟需進行行業層面的頂層設計，以統籌發展戰略，明確建設目標，確定重點任務，謀劃實施路徑，創新體制機制，制定保障措施，指導和鼓勵各城市按照“因地制宜、開拓創新、大膽探索、勇于實踐”的原則，有序推進智慧城軌建設。

1內涵標志

1.1智慧城軌內涵

應用云計算、大數據、物聯網、人工智能、5G、衛星通信、區塊鏈等新興信息技術，全面感知、深度互聯和智能融合乘客、設施、設備、環境等實體信息，經自主進化，創新服務、運營、建設管理模式，構建安全、便捷、高效、綠色、經濟的新一代中國式智慧型城市軌道交通。

1.2標志

1.2.1智慧城軌與城軌信息化

“推進城軌信息化，發展智能系統，建設智慧城軌”是本《綱要》的主題詞。新一輪科技革命洶涌澎湃，飛速發展，催生了云計算、大數據、物聯網、人工智能、5G、衛星通信、區塊鏈等新興信息技術，從而將數字化、網絡化、智能化提高到全新的高度。因此，從本質上講，智慧城軌是利用新興信息技術集成城軌交通各系統和集成各類服務的結晶，是城軌交通領域信息化建設進入新階段的集中體現，因而信息化建設是智慧城軌建設的核心和基礎?？梢?，城軌信息化和智慧城軌，是相互融合的統一體。本《綱要》是建設智慧城軌的頂層設計，也是城市軌道交通信息化建設的頂層設計。在《綱要》指導下，推進城軌信息化，發展智能系統，建設智慧城軌。

1.2.2智慧城軌標準與城軌信息化規范

信息化建設是智慧城軌建設的基礎，因而中國城軌信息化規范體系也是中國智慧城軌技術標準體系的基礎和重要組成部分。協會按照“規范研究先行，標準指導建設”的理念和原則，在《綱要》編制階段，同步進行城軌信息化規范體系的頂層設計，建立并逐步發布“1352”四個層級組成的《中國城軌信息化規范體系》。城軌交通信息化規范體系的先行研究和實施，將為智慧城軌技術標準體系研究和制定打下堅實的基礎。

2城市軌道車輛智能化系統的應用展望

為了深入了解與探索軌道交通車輛的發展方向與應用前景，不斷向現代化智能化的最終目標靠攏，根據軌道交通車輛的發展方向的幾個類型，可分別對其特征進行分析與定義。

傳統型系統在生產制造過程中，具有獨立運行的數據作業設備及其運作單元，并且已經實現了電子技術數據功能以及自動化網絡管理與基本的財務、辦公。精細型系統在生產制造過程中，初步實現設備的互聯網互通，具有一定的網絡數據信息體系與構架;能夠實現三維技術及其數學建模，具有相關軟件服務、維護網絡平臺系統;并且在生產流程方面，可實現流暢的銜接與貫通。精益型系統在生產制造的過程中，已經具備了較為完善的網絡數據信息同設備的互聯網互通體系;可流暢實現三維技術、完成具有生命周期的虛擬仿真的任務;構建了設備與網絡信息實時互通平臺;其各方面的業務流程管理也較為完善。數字化系統在生產制造過程中，其設備的網絡數字信息可實現全方位的應用，生產流程中采集數據實時可控，可及時收集數據，工業網絡平臺功能較為完備;虛擬化生命周期生產制造達到數字化生產階段，可實現落地;生產制造管理流程以及各方面實現可視化、安全監控。而智能化系統在生產制造過程中，其設備具有完善的自我感知、自我分析、自我學習與決策等功能的智能集成運用;在技術上具有大數據的采集、整理與分析、智能感知與計算、處理能力;其云端網絡可與工業網絡流暢銜接運行，協調控制管理系統平臺具有自控管理、學習調節、多鏈條交叉管理等現代化智能化能力。

3智能檢測系統成效分析

3.1旗艦配置

智能檢測系統旗艦配置包括：振動式輪對擦傷檢測系統、紅外線軸溫檢測系統、受電弓動態檢測系統、輪對外形尺寸動態檢測系統、圖像車號識別系統、全車360°圖像動態監測系統、輪對動態超聲波探傷系統、移動式車軸超聲波探傷機、庫內智能巡檢機器人檢測系統、智能指紋鑰匙柜、智能指紋巡檢儀、服務器交換機、顯示屏、智能化軟件管理系統。

3.2基礎配置

智能檢測系統基礎配置包括：輪對故障在線動態檢測系統、圖像車號識別系統、圖像動態監測系統、智能指紋巡檢儀、服務器交換機、顯示屏、智能化軟件管理系統。

3.3智能運維安全：

2025年目標：車輛、能源、通信、信號等智能運維系統在全行業推廣應用，日常檢修效率和車輛整體可靠性達到世界先進水平;車輛運維行業技術標準和規范發布實施;建立基于大數據的線橋隧、通信信號以及機電設備等多專業設備智能運維體系和行業標準;基本建成列車調度指揮、運行控制、行車作業等關鍵系統安全保護和風險評估的標準化體系;建成與城軌交通客流特點相適應智能安檢新模式;建成基于乘客行為分析和市政交通的綜合應急管理系統;全行業運營安全和設備保障等指標達到世界先進水平。2035年目標：覆蓋城軌全行業的智能運營安全和綜合運維體系全面建成;行業技術標準發布實施，部分技術標準進入國際標準體系;全行業運營安全和設備保障等指標達到世界領先水平。

結語

我國城市軌道交通車輛的智能化制造與運維系統不斷發展更迭，改革與創新刻不容緩。制定并建立良好的軌道交通車輛智能化體系的設計規劃和標準，要提高制造效率、降低能耗、提升產品質量、完善整個制造技術體系，才能更好地、可持續地推動其現代化智能化發展實體落地。首先，需要制定智能制造發展計劃;其次，執行智能制造計劃，并在執行過程中不斷優化調整;最后，要采用科學、合理、現代的方法模式與結構，不斷深化智能制造發展方向與目標。

參考文獻

[1]史紅衛，史慧，孫潔，等.服務于智能制造的智能檢測技術探索與應用[J].計算機測量與控制，2017（1）：1-4，8.

[2]曾側倫，王晗，劉昱，等.中國軌道交通車輛制造企業智能制造發展方向和建設思路探索[J].智能制造，2016（9）：50-54.

[3]蔡文生.探討機械自動化在汽車制造中的應用優勢與發展趨勢[J].計算機產品與流通，2018（01）：274.

[4]胡迎松.設備維護管理系統的研究與開發[J].電子技術應用，1999（9）：27.