地鐵車輛技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

張川

摘要：近年來(lái)，車輛制造水平顯著提高，車輛狀態(tài)修模式管理體系較為完善，伴隨人工智能、大數(shù)據(jù)、設(shè)備檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，以智能化、數(shù)字化為特征的車輛智能化維修管理體系正被不斷推廣應(yīng)用。智能化維修管理體系依托大數(shù)據(jù)技術(shù)支持，結(jié)合車輛運(yùn)行設(shè)備歷史數(shù)據(jù)與運(yùn)行參數(shù)，采用人工智能算法，對(duì)車輛狀態(tài)與設(shè)備故障進(jìn)行分析與診斷，預(yù)測(cè)設(shè)備壽命，并以此指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)維修作業(yè)。智能化維修管理體系的成功應(yīng)用需要以車輛故障的分析與研究為基礎(chǔ)，特別是關(guān)鍵運(yùn)行設(shè)備，因此，本文首先對(duì)車輛故障管理的分析與關(guān)鍵難點(diǎn)進(jìn)行研究，并以此為基礎(chǔ)對(duì)車輛智能維修管理體系進(jìn)行合理優(yōu)化，使之能夠在更多實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行應(yīng)用，改善維修管理水平，提升維修質(zhì)量與效率。

關(guān)鍵詞：地鐵;車輛技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)

引言

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，城市化建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，大量人口快速集中，由此帶來(lái)的擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為難以回避的熱門問(wèn)題。為改善城市人群的出行需求，地鐵開始受到人們的青睞，近年來(lái)我國(guó)各大城市紛紛加大了地鐵的修建力度。為確保地鐵的安全性能，需要高度重視其主體結(jié)構(gòu)模板支架結(jié)構(gòu)，基于此本文以廣東省某地鐵實(shí)際項(xiàng)目為例，從模板支架施工方案、支架驗(yàn)算等角度進(jìn)行了針對(duì)性研究。

1地鐵車輛故障管理現(xiàn)狀

1.1車輛關(guān)鍵部件故障調(diào)試數(shù)據(jù)不完整

我國(guó)地鐵規(guī)模發(fā)展與車輛技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出不平衡，地鐵車輛為滿足飛速發(fā)展的地鐵運(yùn)行規(guī)模，造成車輛種類繁多，車輛信息化建設(shè)不足現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，很多運(yùn)行車輛的前期可靠性報(bào)告不足，診斷與維修資料缺失或者停留在紙質(zhì)材料中;車輛維修人員水平較為單一，故障處理過(guò)程中難以將參數(shù)信息進(jìn)行較為完整的保存，且維修水平參差不齊，數(shù)據(jù)可靠性較低，因此地鐵車輛故障管理前期數(shù)據(jù)不足，后期需要通過(guò)大量的時(shí)間與維修經(jīng)驗(yàn)的積累。

1.2門懸掛雨檐處進(jìn)水原因

門區(qū)上方側(cè)墻美觀板掛在車體鉤槽處。掛鉤處通過(guò)10mm×10mm海綿條密封防止漏水，海綿條理論被壓縮量為1.5mm。車體鉤槽和側(cè)墻美觀板直線度標(biāo)準(zhǔn)為1mm/m，兩個(gè)門頁(yè)的總寬度為1.7m，海綿條與車體鉤槽之間的理論最大縫隙為（1.7+1.7-1.5=1.9）mm，因此推斷此處為主要進(jìn)水點(diǎn)。為了確定推斷是否正確，淋雨前，先使用透明膠帶密封住門區(qū)美觀板海綿條密封處;淋雨時(shí)，門懸掛雨檐沒(méi)有觀察到進(jìn)水現(xiàn)象。由此可以判定，美觀板海綿條密封處壓接不緊密為主要漏水原因。

1.3車輛故障管理分析過(guò)程復(fù)雜、信息化要求程度高

車輛故障管理分析對(duì)車輛關(guān)鍵部件以及典型故障完成模型建立，通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，計(jì)算出特定部件特定故障的評(píng)價(jià)指標(biāo)參數(shù)，引入現(xiàn)場(chǎng)維修流程與管理策略，確定價(jià)值系數(shù)，最終得出維修指導(dǎo)建議，并對(duì)系統(tǒng)維修效果進(jìn)行后續(xù)記錄，進(jìn)行自身參數(shù)修定;分析維修過(guò)程中涉及的每個(gè)部件的參數(shù)均需要數(shù)字信息支持，然而車輛系統(tǒng)復(fù)雜、原始信息雜亂無(wú)章、資料格式不統(tǒng)一等現(xiàn)象突出，對(duì)效率提升、成本較低的信息化需求高，建設(shè)過(guò)程較為困難。

2車輛智能化維修管理體系建設(shè)

性能化防火設(shè)計(jì)理念在性能化防火設(shè)計(jì)體系下，需首先確定建筑的幾何參數(shù)及使用情況，確定設(shè)計(jì)火災(zāi)場(chǎng)景（包括可燃物種類、數(shù)量，火源功率、位置，煙羽流特征等），設(shè)定設(shè)計(jì)目標(biāo)，保證人員在火災(zāi)發(fā)展到威脅人身安全之前到達(dá)安全區(qū)域，即人員疏散時(shí)間Tev小于危險(xiǎn)來(lái)臨的時(shí)間Tcrit，在可用的逃生時(shí)間內(nèi)維持人員疏散路徑上的逃生條件。逃生條件涉及多方面因素，其中與防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)相關(guān)的，則是在設(shè)定的設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，通過(guò)防排煙系統(tǒng)的運(yùn)行使逃生路徑上的煙層維持在一定的高度之上，以及控制煙層平均溫度。美國(guó)消防協(xié)會(huì)（NFPA）發(fā)行的相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)基本采用性能化防火設(shè)計(jì)體系。其中NFPA熱標(biāo)準(zhǔn)，NFPA130為軌道客運(yùn)系統(tǒng)防火標(biāo)準(zhǔn)。NFPA92側(cè)重于防煙（含自然排煙），規(guī)定了防煙系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)須達(dá)到的具體設(shè)計(jì)目標(biāo)，包括：1）把煙氣控制在火源所在的分區(qū);2）在人員撤離建筑所必需的時(shí)間內(nèi)維持樓梯井內(nèi)的逃生條件;3）在人員到達(dá)安全出口或煙氣避難區(qū)所必需的時(shí)間內(nèi)，維持所有通向安全出口和煙氣避難區(qū)通路上的逃生條件;4）大空間內(nèi)煙氣邊界層維持在某一預(yù)設(shè)的高度。NFPA204為排煙系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了在設(shè)計(jì)火災(zāi)工況下，設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)需達(dá)到的設(shè)計(jì)目標(biāo)，包括：1）維持煙氣邊界層不低于允許最小清晰高度;2）維持煙層溫度不高于最高允許溫度。NFPA130對(duì)軌道交通的事故通風(fēng)系統(tǒng)提出的具體要求為：1）為封閉車站或封閉區(qū)間沿火災(zāi)疏散路徑上提供逃生條件;2）為封閉區(qū)間提供足以形成臨界風(fēng)速的空氣流量;3）能在180s內(nèi)達(dá)到滿載運(yùn)行狀態(tài);4）系統(tǒng)能力按事故狀態(tài)下相鄰風(fēng)井之間可能出現(xiàn)的最多列車數(shù)考慮;5）保持要求的風(fēng)量時(shí)長(zhǎng)不小于1h，且不短于要求的逃生時(shí)間。逃生條件包括溫度、CO濃度、視距及風(fēng)速等定量指標(biāo)，其中溫度及CO濃度2個(gè)指標(biāo)是時(shí)間函數(shù)，即具體指標(biāo)不是定值，而是隨著人員暴露時(shí)間變化的。

3輛智能化維修管理體系構(gòu)成

車輛智能化維修管理體系基于智能化、模塊話設(shè)計(jì)理念，構(gòu)建主要有以下體系組成：（1）智能化檢修管理體系。該體系以檢修現(xiàn)場(chǎng)工作以及車輛參數(shù)為依據(jù)，統(tǒng)籌車輛維修計(jì)劃、調(diào)度計(jì)劃、維修質(zhì)量以及部門合作等方面，以信息化技術(shù)為基礎(chǔ)覆蓋車輛維修以及部門合作，同時(shí)能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)工作人員提供便于數(shù)據(jù)查詢的終端，便于車輛信息及時(shí)查詢與更新。（2）智能設(shè)備管理體系。該體系主要針對(duì)車輛以及車輛關(guān)鍵部件的故障信息收集、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、在線分析等方面，對(duì)車輛以及車輛關(guān)鍵部件收集的運(yùn)行參數(shù)銅鼓在線分析，以體系中預(yù)警閥值為基準(zhǔn)，能夠給出車輛以及車輛關(guān)鍵部件的狀態(tài)，提醒檢修人員及時(shí)對(duì)車輛以及車輛關(guān)鍵部件進(jìn)行針對(duì)性維護(hù)，消除安全隱患。（3）檢修安全管理體系。該體系對(duì)檢修現(xiàn)場(chǎng)安全把控，借助檢修現(xiàn)場(chǎng)安全管控制度與設(shè)備對(duì)檢修過(guò)程中檢修人員人身安全進(jìn)行有效保護(hù)，例如隔離開關(guān)、遠(yuǎn)程接地、門禁連鎖等設(shè)備以及圖像智能告警等手段，保證檢修各階段標(biāo)準(zhǔn)化、可視化以及智能化，確認(rèn)人員安全。

結(jié)束語(yǔ)

地鐵車輛智能化檢修水平提升是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，建設(shè)智能化維修管理體系難點(diǎn)多，需要對(duì)地鐵車輛故障管理進(jìn)行改善，科學(xué)設(shè)計(jì)地鐵車輛智能化檢修體系，同時(shí)融合多源信息的地鐵車輛運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估，建立基于多源信息地鐵車輛智能化檢修體系，只有不斷完善智能化檢修體系，才能有效地減少維修人工，節(jié)約列車的檢修資源，提升檢修效率和水平。

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