陸雪忠

（上海電氣軌道交通集團副總裁）

1 城市軌道交通綜合 & 智能維保模式介紹

城市軌道交通綜合&智能維保（Comprehensive & Intelligent Maintenance System，C&IMS）是由上海電氣和上海軌道交通依托各自在軌道交通領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、行業(yè)經(jīng)驗，為適應軌道交通行業(yè)和城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型要求，聯(lián)合打造的基于“多專業(yè)融合、多源數(shù)據(jù)共享”的可復制、可推廣的軌道交通智能維保和健康管理創(chuàng)新模式。該模式適用于地鐵、市域鐵路和有軌電車等多種制式的軌道交通。

目前，我國城市軌道交通行業(yè)逐漸進入了以“安全、成本、效率”為主基調(diào)的高質(zhì)量運維時代，專業(yè)分散、人才短缺、數(shù)據(jù)壁壘和流程各異等問題也隨之凸顯出來了。在行業(yè)中首創(chuàng)的城市軌道交通綜合&智能維保模式，正是在這樣的大背景下應運而生的，將成為解決上述相關(guān)問題的有效途徑之一。

簡單來說，綜合&智能維保模式（C&IMS）有“四個一”的特點（見圖1）：以一條線路為一個工作單元，以所有設(shè)備設(shè)施為一個工作對象，以所有維保人員為一個工作團隊，部署一個基于“多專業(yè)融合、多源數(shù)據(jù)共享”的智能維保和健康管理平臺。重點關(guān)注設(shè)備、數(shù)據(jù)和人這3個關(guān)鍵要素，實現(xiàn)智能監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、故障預警、維護檢修和應急管理等功能。該模式能夠降低維護成本、提升維護效率，提高設(shè)備設(shè)施的可靠性和可用性，推動我國軌道交通行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展。

圖1 城市軌道交通綜合&智能維保模式特點分析圖

2 推廣和實施城市軌道交通綜合&智能維保模式的基本條件

推廣和實施城市軌道交通綜合&智能維保模式應具備產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、業(yè)務(wù)基礎(chǔ)和支撐平臺3個基本條件，簡稱“鐵三角”（見圖2）；要做到“三個熟悉和理解”—— 對設(shè)備設(shè)施性能和機理的熟悉和理解，對維保業(yè)務(wù)和流程的熟悉和理解，對智能化平臺開發(fā)和應用的熟悉和理解。

圖2 城市軌道交通綜合&智能維保(C&IMS)模式“鐵三角”關(guān)系圖

3 城市軌道交通綜合&智能維保平臺

城市軌道交通綜合&智能維保平臺（見圖3）具有在線監(jiān)測、智能診斷、故障預警、狀態(tài)維修、決策支持和應急處置6大功能，包括智能監(jiān)測（RTM）系統(tǒng)、生產(chǎn)管理（MRO）系統(tǒng)、健康管理（PHM）系統(tǒng)和全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)4個子平臺。

圖3 城市軌道交通綜合&智能維保平臺

4 城市軌道交通綜合&智能維保平臺的數(shù)據(jù)采集和 傳輸

城市軌道交通綜合&智能維保平臺需要采集“人、機、環(huán)、管”等4個方面的主要數(shù)據(jù)?！叭恕狈矫娴臄?shù)據(jù)主要包括出退勤情況、人員位置、人員工作狀態(tài)等信息?！皺C”方面的數(shù)據(jù)主要包括各專業(yè)設(shè)備的運行狀態(tài)信息，對采集的車輛、通號、供電、工務(wù)等專業(yè)設(shè)備和車站機電設(shè)備數(shù)據(jù)的類型、數(shù)量和頻次等提出了明確的要求?！碍h(huán)”方面的數(shù)據(jù)主要包括各設(shè)備所在位置環(huán)境或者運營場景的狀態(tài)信息，如溫度、濕度和客流量等?！肮堋狈矫娴臄?shù)據(jù)主要包括作業(yè)流程和業(yè)務(wù)管理中所產(chǎn)生的過程和結(jié)果信息，包括作業(yè)記錄、出入庫記錄和采購數(shù)據(jù)等。

為滿足城市軌道交通綜合&智能維保模式的實施要求，數(shù)據(jù)安全和傳輸網(wǎng)絡(luò)應 “同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步使用”，拓撲設(shè)計符合業(yè)務(wù)導向及后續(xù)專業(yè)延伸的拓展性。

5 城市軌道交通綜合&智能維保模式應用場景

城市軌道交通綜合&智能維保模式適用于地鐵、市域鐵路和有軌電車等不同制式的軌道交通。既有線路的應用場景如圖4所示。對于既有線路，首先要對該線路的智能化水平和網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀進行評估，提出智能化改造和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。其次要在不間斷運營和保證安全的前提下進行設(shè)備設(shè)施的智能化改造。新建線路的應用場景如圖5所示。對于新建線路，在項目前期規(guī)劃和設(shè)計、用戶需求和技術(shù)規(guī)范、設(shè)備采購和招投標、項目建設(shè)、運營準備和交接過程中一次規(guī)劃、統(tǒng)籌實施。對于城市軌道交通PPP（公私合營）項目，該模式具有較大優(yōu)勢，更符合PPP項目特點和相關(guān)各方利益。PPP項目的綜合&智能維保模式如圖6所示。

圖4 既有線路應用場景

圖5 新建線路應用場景

圖6 PPP項目綜合&智能維保模式

6 城市軌道交通綜合 & 智能維保模式創(chuàng)新亮點

（1）技術(shù)創(chuàng)新—— 智能維保平臺。該模式以一個線路級的智能化平臺為主要技術(shù)支撐，應用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，實現(xiàn)自動巡檢、故障預警和預防性均衡維修。有別于傳統(tǒng)的以人工巡檢、排故和搶修為主的維保模式。該模式通過平臺部署，大大提升了技術(shù)能級，符合智慧交通未來發(fā)展方向。

（2）管理創(chuàng)新—— 多專業(yè)融合。在該模式下，員工不再按專業(yè)進行分班和值守，而是根據(jù)物理區(qū)段和地理位置的不同，按照車載融合（車輛基地）、軌旁融合（線路）和機電融合（車站）等進行扁平化管理。通過一線崗位的共享和融合,實現(xiàn)人力資源優(yōu)化和成本下降。借助于MCC（綜合維保調(diào)度指揮中心）實現(xiàn)信息共享和高效指揮,快速發(fā)現(xiàn)故障點、判別故障原因,及時采取措施排故，確保線路正常運營。

（3）數(shù)據(jù)共享—— 一屏觀天下。城市軌道交通各專業(yè)之間既相對獨立，又因接口數(shù)據(jù)的交互性而相互關(guān)聯(lián)。該模式通過一個基于多源數(shù)據(jù)共享的智能維保和健康管理平臺，整合所有專業(yè)接口和核心數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)匯聚到一個平臺系統(tǒng)。同時，建立各專業(yè)數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)的故障模型，通過特定算法并借助系統(tǒng)算力，將運行中的故障告警、故障模型的分析結(jié)果共同展示在MCC調(diào)度指揮中心的大屏上，真正實現(xiàn) “一屏觀天下”。

（4）調(diào)度指揮—— MCC。該模式以“集約管理、高效組織、信息共享、專業(yè)互通”為出發(fā)點，創(chuàng)造性地為維保業(yè)務(wù)單獨建立MCC，專注于維保生產(chǎn)和調(diào)度指揮，實現(xiàn)多專業(yè)一體化管理。各專業(yè)人員集中在MCC聯(lián)合辦公，信息溝通時間節(jié)約40%，內(nèi)外部溝通效率提升30%，故障發(fā)現(xiàn)、分析、處置和施工協(xié)調(diào)效率大大提高。

（5）標準化管理—— 工業(yè)化流程和工具。該模式將工業(yè)化管理的理念、體系、流程和標準等引入維保領(lǐng)域，通過推行制造業(yè)普遍采用的高效管理工具和模塊，如精益生產(chǎn)、看板管理、工時管理、定置管理和多矩陣人力資源管理等，實現(xiàn)由被動型、故障導向型為主向主動型、故障預防型為主的維保管理模式轉(zhuǎn)變。

（6）安全提升—— 核安全文化和理念。核安全標準是最高等級的安全管理標準，和城市軌道交通安全標準有相同的方面，也有不同的要求。上海電氣基于長期以來在核電裝備領(lǐng)域的設(shè)計、制造和管理經(jīng)驗，對核安全體系有著特殊的理解和體驗。該模式將核安全文化和理念的核心要義引入城市軌道交通維保領(lǐng)域，全面推廣“四個凡是”工作方針和“兩個零容忍”透明文化，打造軌道交通“安全鐵軍”，樹立行業(yè)安全管理新標桿。

（7）人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新—— 綜合檢修工培養(yǎng)。該基于多專業(yè)融合的創(chuàng)新理念和管理方法，在一定程度上改變了傳統(tǒng)維保模式下的專業(yè)分工、管理流程和人員資質(zhì)要求。因此，要創(chuàng)新一線檢修人員培養(yǎng)和管理方式，統(tǒng)籌崗位需求、培養(yǎng)、實訓、考證、取證、使用和管理各環(huán)節(jié)，既要滿足綜合&智能維保的業(yè)務(wù)需求，又要符合行業(yè)安全管理規(guī)范。初期可采用維保單位內(nèi)部發(fā)證、政府部門備案的方式。在條件成熟后，可申請列入人力資源和社會保障部門的職業(yè)技能崗位序列。

（8）產(chǎn)業(yè)升級—— 以維保需求為導向。該模式基于對設(shè)備設(shè)施智能化需求的理解和運用，可以此為導向，由維保應用端反哺到產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計和制造端。依托示范工程的試點和成果評價形成相應的技術(shù)標準和規(guī)范，通過產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同形成創(chuàng)新鏈閉環(huán)，推動新一代產(chǎn)品應用，從而實現(xiàn)成果共創(chuàng)共享、產(chǎn)業(yè)迭代升級和行業(yè)協(xié)同發(fā)展。

7 上海軌道交通 5號線綜合&智能維保項目案例介紹

上海軌道交通5號線是上海西南片區(qū)連通閔行區(qū)、奉賢區(qū)和市區(qū)的主要軌道交通線路，全長32.7 km，共設(shè)19座車站。其中，一期工程線路全長16.7 km，于2003年11月開通；南延伸工程線路全長16 km，于2018年12月開通。全線配置50列C型車，采用4節(jié)/6節(jié)編組。2020年12月實施4節(jié)/6節(jié)編組列車混跑。設(shè)2個停車場，1個車輛段。

上海軌道交通5號線采用綜合&智能維保模式，初期包括車輛、通號和供電3個專業(yè)，后期將逐步納入車站機電設(shè)備、工務(wù)等專業(yè)，基本覆蓋所有設(shè)備設(shè)施，詳見圖7。

圖7 上海軌道交通5號線各專業(yè)綜合&智能維保模式實施時間及實施內(nèi)容

上海軌道交通5號線專業(yè)綜合&智能維保項目從2019年初啟動，目前已進入平臺部署和全面實施階段。

為滿足綜合&智能維保模式的實施要求，經(jīng)過對設(shè)備設(shè)施現(xiàn)狀評估，提出了車輛、供電、通號等專業(yè)的智能化和網(wǎng)絡(luò)改造方案（見圖8），并進行不間斷運營的施工改造。

圖8 上海軌道交通5號線綜合&智能維保項目各專業(yè)智能化和網(wǎng)絡(luò)改造方案

上海軌道交通5號線是綜合&智能維保模式的首個示范項目，經(jīng)過前期的試點和探索，在故障率、人員配置、施工協(xié)調(diào)和綜合成本等方面正持續(xù)顯現(xiàn)出預期的良好效果。該示范項目的創(chuàng)新點如圖9所示。

圖9 上海軌道交通5號線綜合&智能維保模式示范項目創(chuàng)新點