張偉

【摘? 要】隨著智慧城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，城市軌道交通進(jìn)入了智能化的高效發(fā)展階段。隨著全自動(dòng)運(yùn)行模式的提出，隨之而來的智能化維修能力需求也逐漸增加。結(jié)合當(dāng)前城市軌道交通工作中信息共享、數(shù)據(jù)開發(fā)及資源配置等諸多方面存在的一些實(shí)際問題，論文提出了智慧城市軌道交通運(yùn)維管理一體化體系的構(gòu)建思路，旨在為當(dāng)前軌道交通領(lǐng)域的持續(xù)健康發(fā)展提供切實(shí)可行的參考和建議。

【Abstract】With the continuous advancement of smart city construction， urban rail transit has entered the stage of intelligent and efficient development. With the proposal of automatic operation mode， the subsequent intelligent maintenance ability demand gradually increased. Combined with some practical problems existing in the current urban rail transit work， such as information sharing， data development and resource allocation， the paper puts forward the construction idea of the integrated rail transit operation and maintenance management system of smart city， aiming to provide practical reference and suggestions for the sustainable and healthy development of the current rail transit field.

【關(guān)鍵詞】智慧城市;軌道交通;運(yùn)維管理一體化

【Keywords】smart city; rail transit; integration of operation and maintenance management

【中圖分類號(hào)】U29-39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）12-0146-03

1 引言

在現(xiàn)代城市交通發(fā)展中，軌道交通作為重要的組成部分，可以有效改善城市交通擁堵現(xiàn)狀，對(duì)于優(yōu)化城市的空間結(jié)構(gòu)布局和提升人們的生活質(zhì)量有著十分積極的作用。根據(jù)城市軌道交通協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，國內(nèi)累計(jì)有45個(gè)城市已開通城軌交通線路共244條，運(yùn)營線路總長度達(dá)7969.7km。其中北京市城軌交通線路24條，線路數(shù)量全國第一。軌道交通的飛速發(fā)展的同時(shí)，也面臨著大量的維修和保養(yǎng)工作，尤其是在智慧城市建設(shè)背景下，涌現(xiàn)出更多的無人駕駛技術(shù)和智能化技術(shù)，這對(duì)于提升設(shè)備系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性都提出了更高的要求?？梢哉f，軌道交通的安全、高效和無人駕駛的運(yùn)行是高度自動(dòng)化、智慧化集成的結(jié)果，與此同時(shí)，如何對(duì)AFC、便捷移動(dòng)支付、高速Wi-Fi接入、綜合安防、門禁等系統(tǒng)展開運(yùn)維管理，更好地滿足乘客安全便捷出行，成為亟待解決的重要話題。

2 軌道智能運(yùn)維發(fā)展常見的問題

2.1 數(shù)據(jù)信息融合應(yīng)用有待提升

大多數(shù)城軌的運(yùn)維模式依然是采用較為傳統(tǒng)的方法，在專業(yè)集成程度與數(shù)據(jù)共享程度方面都不太理想，甚至還有不一樣的專業(yè)由不同公司進(jìn)行運(yùn)維的情況。在這樣的情況下，難以實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)的專業(yè)信息共享，導(dǎo)致跨專業(yè)關(guān)聯(lián)信息在維護(hù)過程中也會(huì)缺失，這樣不利于城軌的全面檢修，且難以形成科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案和處置方式。

2.2 檢測感知設(shè)備有待進(jìn)一步研發(fā)

近年來，我國軌道建設(shè)中都應(yīng)用了檢測感知設(shè)備，但由于屬于發(fā)展初級(jí)階段，所以總體來看，在智能化檢測方面應(yīng)用的手段不多，尤其橋梁和隧道的監(jiān)測技術(shù)在城規(guī)領(lǐng)域應(yīng)用得不多。近年來，陸續(xù)出現(xiàn)了智能機(jī)器人和無人機(jī)、綜合檢測列車等智能檢測裝備，但是這些都處于開發(fā)和探索的應(yīng)用狀態(tài)，同時(shí)，由于混凝土、鋼材等土建結(jié)構(gòu)的監(jiān)測傳感器的可靠性和使用壽命的不足，也成為軌道智能運(yùn)維工作的障礙。

2.3 亟需新一代信息傳輸通道技術(shù)

由于軌道信息傳輸?shù)哪芰κ芟?，盡管無線局域網(wǎng)（WLAN）或車地綜合通信系統(tǒng)（LTE-M）通信帶寬對(duì)于承載列控、PIS視頻、列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、公務(wù)電話、時(shí)鐘通信、專用電話通信等都得到了廣泛使用，但是在一些大規(guī)模的數(shù)據(jù)監(jiān)測和傳輸中，無論是寬帶容量還是傳輸承修都還有一些制約因素，需要依靠5G通信技術(shù)及其他計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)有效的解決[1]。

2.4 智能運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善

由于我國的軌道建設(shè)在智能化運(yùn)維方向發(fā)展時(shí)間較短，尚處于發(fā)展中階段，所以在指標(biāo)評(píng)價(jià)與評(píng)價(jià)體系的建立方面存在一些較大的問題，同時(shí)任何新的檢測設(shè)備技術(shù)都需要有配套的技術(shù)和方法，但是由于評(píng)估技術(shù)的監(jiān)測方法不太完善，導(dǎo)致當(dāng)前一些重要參數(shù)信息獲取出現(xiàn)難度，不能形成有效的智能化診斷與預(yù)測體系。

2.5 全產(chǎn)業(yè)鏈信息共享能力不足

智能運(yùn)維平臺(tái)較為重要的一個(gè)作用，則是實(shí)現(xiàn)城軌設(shè)施設(shè)備的全壽命周期健康管理。提到全壽命周期，則是需要從城軌的設(shè)計(jì)到生產(chǎn)、安裝及使用和養(yǎng)護(hù)過程中，都有可靠的數(shù)據(jù)作為重要的支撐，否則全壽命周期管理也不利于實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前在城軌全產(chǎn)業(yè)鏈信息共享能力方面普遍存在不足，難以在各個(gè)階段形成有價(jià)值的信息共享模式。

總而言之，當(dāng)前各地城軌交通智能運(yùn)維系統(tǒng)基本處于平臺(tái)搭建或規(guī)劃階段，運(yùn)維平臺(tái)也處于數(shù)據(jù)積累階段，數(shù)據(jù)分析深度與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用方面工作開展較少，難以形成直接面向生產(chǎn)的成熟智能應(yīng)用。因此，感知、傳輸、分析、應(yīng)用平臺(tái)等各個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)均需要大量資金投入，且在短期內(nèi)難以產(chǎn)生直接的可觀效益，這一因素制約了部分城軌新興城市在現(xiàn)階段對(duì)于智能運(yùn)維技術(shù)的探索應(yīng)用。

3 構(gòu)建軌道交通運(yùn)維管理一體化體系的意義

當(dāng)前，我國軌道交通運(yùn)營企業(yè)都是通過招投標(biāo)的方式，將單條線路委托維保企業(yè)開展維護(hù)管理。這樣的發(fā)展模式中，涉及多個(gè)軌道維保企業(yè)。溫州S1線在運(yùn)維管理中，軌道運(yùn)營企業(yè)將除電客車外的所有系統(tǒng)都委托給同一家單位，如變配電、接觸網(wǎng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)檢票系統(tǒng)、通信、工程車、站臺(tái)門等，均實(shí)現(xiàn)了一體化維保模式，這在國內(nèi)開創(chuàng)了軌道交通運(yùn)維管理一體化體系的先河，和過去單線路但專業(yè)的維保模式相比，具有明顯的優(yōu)勢，具體分析如下。

3.1 利于人力資源優(yōu)化

在一體化的維保體系中，軌道交通各個(gè)設(shè)備都是一個(gè)標(biāo)的，只需要進(jìn)行一次招投標(biāo)。和過去單線路的專業(yè)維保方式相比，這樣可以大大節(jié)約招投標(biāo)工作的投入，縮減了軌道運(yùn)用企業(yè)的招投標(biāo)管理成本。一體化的運(yùn)維模式中，各個(gè)業(yè)務(wù)部門只需要和一個(gè)維保企業(yè)對(duì)接，這樣減少了業(yè)務(wù)對(duì)接的數(shù)量，轉(zhuǎn)變了運(yùn)營企業(yè)一對(duì)多的工作方式，極大地優(yōu)化了工作時(shí)效性。同樣，一旦軌道運(yùn)營企業(yè)還是沿用單線路單專業(yè)的維保形式，每項(xiàng)系統(tǒng)都需要單獨(dú)進(jìn)行維保招投標(biāo)，對(duì)于擁有多條軌道運(yùn)營線路的城市來說，多次的招投標(biāo)工作會(huì)消耗大量的人力和物力。

3.2 利于權(quán)責(zé)利的協(xié)同

軌道運(yùn)行過程的平穩(wěn)，都是需要通信、車輛、供電等多個(gè)系統(tǒng)互相作用才可以實(shí)現(xiàn)的。任何一種類型的軌道，均存在系統(tǒng)設(shè)備接口或者界面不清的問題。軌道運(yùn)營企業(yè)使用一體化的維保模式，可以避免不同系統(tǒng)在故障處置過程中，由于不同專業(yè)的維保單位責(zé)任、權(quán)益劃分的問題，在同一個(gè)維保企業(yè)的協(xié)調(diào)中，可以很好地避免這些問題，提升故障處理的效率。

3.3 利于聯(lián)動(dòng)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件

城市軌道交通的主要服務(wù)對(duì)象為廣大市民，是城市發(fā)展的主要交通方式。一旦在軌道交通運(yùn)營中出現(xiàn)一些故障或者突發(fā)事件，都會(huì)不可避免地給社會(huì)帶來不利的影響。那么，如何來避免突發(fā)故障給軌道運(yùn)營帶來的這些負(fù)面影響，是當(dāng)前城市軌道交通運(yùn)營企業(yè)亟待思考的問題。單線路專業(yè)維保傾向于軌道運(yùn)營企業(yè)的協(xié)調(diào)，在應(yīng)急處置方面缺少聯(lián)動(dòng)性，而一體化的維保企業(yè)則有完善的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)體系和機(jī)制，可以在突發(fā)事件下，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處理，最大化地減少突發(fā)事件對(duì)軌道運(yùn)行帶來的影響。

3.4 利于消除重大故障

軌道交通設(shè)備本身具有技術(shù)含量高、系統(tǒng)復(fù)雜且對(duì)專業(yè)性要求強(qiáng)等特點(diǎn)，尤其是出現(xiàn)一些重大的系統(tǒng)故障后，會(huì)涉及多項(xiàng)設(shè)備，需要多專業(yè)技術(shù)人才進(jìn)行配合。單線路單專業(yè)維保企業(yè)技術(shù)人員由于知識(shí)結(jié)構(gòu)單一、在技術(shù)排查與故障處理方面，存在界面劃分的情況，需要軌道運(yùn)營企業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)。相對(duì)來說，一體化維保單位專業(yè)面覆蓋廣，且技術(shù)力量較為雄厚，可以較好地將專業(yè)技術(shù)人才組織起來，對(duì)故障進(jìn)行多角度的分析。

3.5 利于開展技術(shù)攻關(guān)

當(dāng)前軌道交通智能化程度日益提高，隨著相關(guān)技術(shù)的完善與進(jìn)步，一體化維保企業(yè)更加突顯了融合的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在軌道設(shè)備的技術(shù)改造與科技攻關(guān)等領(lǐng)域，可以提出更為專業(yè)化的建議，同時(shí)越來越多專業(yè)技術(shù)人才不斷開展科研探索，對(duì)推動(dòng)我國軌道交通實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。

4 軌道交通運(yùn)維管理一體化體系的構(gòu)建

4.1 計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)維管理

4.1.1 計(jì)算機(jī)用戶賬號(hào)和密碼的管理

普通計(jì)算機(jī)用戶應(yīng)對(duì)自己所使用的計(jì)算機(jī)設(shè)置相應(yīng)的密碼，并定期更改密碼，如多人使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，應(yīng)建立多個(gè)用戶賬號(hào)，不同的用戶使用不同的賬號(hào)登錄，確保用戶只能在自己的目錄權(quán)限下進(jìn)行相應(yīng)的操作。應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)啟用屏幕保護(hù)功能，并設(shè)置相應(yīng)的密碼保護(hù)，等待時(shí)間不大于10min。

4.1.2 設(shè)備的巡檢

信息部定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢養(yǎng)護(hù)，每半年進(jìn)行1次，主要設(shè)備巡檢事項(xiàng)包括：檢查設(shè)備負(fù)責(zé)人是否變更;分配于設(shè)備負(fù)責(zé)人的硬件是否齊全;外設(shè)設(shè)備是否正常連接使用，金屬接口是否氧化;IE瀏覽器能否正常瀏覽網(wǎng)頁;是否安裝了與工作無關(guān)的軟件;對(duì)廢棄的軟件和垃圾數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)定期的清理;更新病毒庫，查殺病毒。

4.1.3 設(shè)備的報(bào)修

信息部定期檢查設(shè)備，對(duì)未檢查到的故障，設(shè)備使用人可申請(qǐng)報(bào)修，報(bào)修流程如下：

一是設(shè)備使用人填寫報(bào)修申請(qǐng)單，寫明故障情況，提交給信息部設(shè)備管理員，由設(shè)備管理員根據(jù)報(bào)修事項(xiàng)排出維修計(jì)劃及維修人員。二是當(dāng)維修人員接到通知后，正常工作時(shí)間應(yīng)在4個(gè)小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)或到場，非正常工作時(shí)間若不影響生產(chǎn)的情況下，需次日上班時(shí)間進(jìn)行響應(yīng)或到場，影響生產(chǎn)的情況下，需2個(gè)小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)或到場。三是維修人員進(jìn)行現(xiàn)場故障診斷并維護(hù)、指導(dǎo)使用人自行維護(hù)設(shè)備、故障排除的培訓(xùn)，并記錄維修臺(tái)賬。

4.2 服務(wù)器的運(yùn)維與管理

服務(wù)器作為軌道運(yùn)維的主要內(nèi)容，首先，需要專業(yè)人員定期對(duì)服務(wù)器進(jìn)行巡檢養(yǎng)護(hù)，每月進(jìn)行1次，主要服務(wù)器巡檢內(nèi)容包括：檢查指示燈是否正常;是否有故障報(bào)警;為服務(wù)器及各系統(tǒng)軟件及時(shí)更新補(bǔ)丁;更改系統(tǒng)管理員賬號(hào)和密碼;檢查服務(wù)是否正常，在“開始”-運(yùn)行中輸入“msconfig”檢查隨機(jī)啟動(dòng)的程序和服務(wù)，關(guān)掉不必要啟動(dòng)的程序和服務(wù);檢查服務(wù)器附屬設(shè)備（如空調(diào)、電等），若有安全隱患，需及時(shí)上報(bào)安全部門;更新病毒庫，查殺病毒;巡檢完畢后需要對(duì)以上的巡檢事項(xiàng)進(jìn)行文檔版的記錄。

其次，做好服務(wù)器斷電處理。一是關(guān)掉服務(wù)器時(shí)，登錄服務(wù)器進(jìn)行關(guān)機(jī)，禁止直接關(guān)掉電源，檢查服務(wù)器是否安全關(guān)掉可通過在屏幕上晃動(dòng)鼠標(biāo)或鍵盤來檢查關(guān)掉總電源;二是啟動(dòng)服務(wù)器時(shí)，確認(rèn)電的來源是否穩(wěn)定，先打開總電源，再打開服務(wù)器的電源，開機(jī)后登陸服務(wù)器，檢查服務(wù)器中運(yùn)行的系統(tǒng)或后臺(tái)服務(wù)是否正常啟動(dòng)并運(yùn)行。

再次，做好數(shù)據(jù)的備份。數(shù)據(jù)備份是為確保公司存放在服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫的安全、完整和有效，最大限度地降低在硬件、軟件、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等發(fā)生故障或突發(fā)自然災(zāi)害時(shí)造成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)損失，及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為公司正常運(yùn)營提供可靠的技術(shù)保障，根據(jù)運(yùn)維計(jì)劃，先自動(dòng)本地備份后，在條件允許的情況下，應(yīng)采用異地備份。

最后，數(shù)據(jù)恢復(fù)。當(dāng)發(fā)生硬件、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)等故障或其他不可預(yù)測的自然災(zāi)害而造成用戶數(shù)據(jù)損壞或難以恢復(fù)時(shí)，信息技術(shù)人員應(yīng)在最短的時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)恢復(fù)和系統(tǒng)恢復(fù)工作，最大限度地挽救數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)損失。同時(shí)，數(shù)據(jù)恢復(fù)后應(yīng)及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)災(zāi)難發(fā)生的原因進(jìn)行總結(jié)，并做出書面報(bào)告，上報(bào)分管領(lǐng)導(dǎo)[2]。

4.3 建立統(tǒng)一運(yùn)維門戶

智能運(yùn)維技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)平臺(tái)架構(gòu)中，需要做好以下幾個(gè)方面的工作：

①接入采集。在系統(tǒng)設(shè)置中，根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)及運(yùn)維保養(yǎng)情況對(duì)設(shè)備全壽命周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和整理，改變了過去感知監(jiān)控系統(tǒng)信息獨(dú)立的格局。

②處理存儲(chǔ)。運(yùn)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)，以及性能更高的數(shù)據(jù)處理與儲(chǔ)存技術(shù)，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)方式，建立更為合理的模型數(shù)據(jù)庫。

③算法分析。算法分析是當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘的先進(jìn)技術(shù)之一，在運(yùn)用人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘算法，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和處理。

④智能應(yīng)用。通過一些可視化的軟件技術(shù)，借助移動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)軌道交通運(yùn)維管理實(shí)現(xiàn)可視化的智能管理，如移動(dòng)應(yīng)用、智能報(bào)表等。

軌道交通智慧運(yùn)維管理平臺(tái)以列車、設(shè)備、設(shè)施監(jiān)測為基礎(chǔ)，構(gòu)建了集車輛、車輛段、線網(wǎng)一體化的健康監(jiān)測、智能診斷、設(shè)備運(yùn)維、車輛檢修、決策支持與應(yīng)急處置智能協(xié)同管理平臺(tái)[3]，極大地提高了軌道交通企業(yè)實(shí)時(shí)安全預(yù)防和主動(dòng)維修能力，全面提高運(yùn)維水平，有效地降低運(yùn)維管理成本，進(jìn)一步保障軌道交通運(yùn)營安全，提高企業(yè)運(yùn)營效益。具體運(yùn)維系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

5 結(jié)論

除了上述提到的軌道一體化運(yùn)維管理的內(nèi)容以外，我們還要高度重視網(wǎng)絡(luò)安全，能夠根據(jù)國家網(wǎng)絡(luò)安全法對(duì)運(yùn)維管理系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新，從而完善網(wǎng)絡(luò)安全體系的構(gòu)建。顯而易見，我國的軌道交通發(fā)展事業(yè)已然走入快速發(fā)展時(shí)期，安全運(yùn)維期已然到來，信息化、智能化的軌道運(yùn)維管理模式不僅給軌道交通發(fā)展帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，還更好地適應(yīng)了社會(huì)的發(fā)展需求。

【參考文獻(xiàn)】

【1】中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要[J].城市軌道交通，2020（04）：8-23.

【2】陳韻舟.軌道交通智慧車站研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（16）：62-63.

【3】詹煒，徐永能，王依蘭.城市軌道交通車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].城市公共交通，2018（12）：28-31+36.