盧思杰

(上海地鐵維護(hù)保障有限公司通號(hào)分公司， 200235， 上?！喂こ處?

上海城市軌道交通已逐步從傳統(tǒng)、單一線路，向線網(wǎng)化、多元化的復(fù)雜路網(wǎng)演進(jìn)，其運(yùn)維管理難度隨之大幅增加。對(duì)于通信、信號(hào)(以下簡(jiǎn)稱“通號(hào)”)設(shè)備的維護(hù)而言，維護(hù)保障的技術(shù)力量不斷被攤薄，現(xiàn)行的維護(hù)體系已經(jīng)難以支撐超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)需求。由于多條線路的周末延時(shí)運(yùn)營(yíng)進(jìn)一步壓縮了設(shè)備的維護(hù)時(shí)間，加上線網(wǎng)客流的逐漸攀升、高峰時(shí)段發(fā)車間隔的進(jìn)一步縮小，給通號(hào)設(shè)備的維護(hù)造成比以往更大的壓力。

與此同時(shí)，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)的快速發(fā)展和不斷成熟，可以分別從數(shù)據(jù)智能感知、數(shù)據(jù)智能分析、數(shù)據(jù)融合及業(yè)務(wù)集成、數(shù)據(jù)便攜化應(yīng)用等方面為城市軌道交通通號(hào)設(shè)備的運(yùn)維提供了數(shù)字化轉(zhuǎn)型支撐，使既有的業(yè)務(wù)架構(gòu)及運(yùn)維模式轉(zhuǎn)型具備了可行性。由此，如何把數(shù)字化技術(shù)深入應(yīng)用到城市軌道交通的運(yùn)維領(lǐng)域，是當(dāng)前運(yùn)維技術(shù)、業(yè)務(wù)架構(gòu)和管理模式變革亟待解決的問題。本文基于對(duì)智能運(yùn)維的通號(hào)維修系統(tǒng)進(jìn)行探索與研究，通過將積累的運(yùn)維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)維決策依據(jù)，最終將決策依據(jù)反饋到生產(chǎn)過程中，以形成數(shù)字化的運(yùn)維閉環(huán)管理模式，進(jìn)而逐步構(gòu)建智能化維修系統(tǒng)。

1 通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)的建設(shè)需求

1.1 多專業(yè)復(fù)合及資源集成融合

目前，上海城市軌道交通的通號(hào)領(lǐng)域內(nèi)各監(jiān)測(cè)維護(hù)類系統(tǒng)通常按業(yè)務(wù)專業(yè)單獨(dú)設(shè)置，處于個(gè)體的信息孤島狀態(tài)，無法有效互聯(lián)互通。這一方面不利于跨專業(yè)的數(shù)據(jù)共享、聯(lián)動(dòng)及分析應(yīng)用，使得實(shí)際運(yùn)維中的數(shù)據(jù)分析過程耗時(shí)、耗力，無法快速診斷故障；另一方面也不利于構(gòu)建復(fù)合工班模式，難以提高運(yùn)作工效。此外，面對(duì)分散孤立的維護(hù)終端，設(shè)備的維護(hù)效率和質(zhì)量也會(huì)受到較大影響。

應(yīng)通過構(gòu)建適用于多專業(yè)環(huán)境下的數(shù)據(jù)共享資源池，按統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范來設(shè)計(jì)多專業(yè)運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維數(shù)據(jù)資源的集成融合。此外，還應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合業(yè)務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)之間的聯(lián)動(dòng)應(yīng)用，形成更高效的運(yùn)維分析及指導(dǎo)建議，以壓縮復(fù)雜場(chǎng)景的故障延時(shí)、減少對(duì)正常運(yùn)營(yíng)的影響。

1.2 設(shè)備狀態(tài)修模式轉(zhuǎn)型

當(dāng)前，常規(guī)的設(shè)備維護(hù)主要采用計(jì)劃性巡檢、養(yǎng)護(hù)結(jié)合故障檢修的方式，對(duì)維護(hù)人員的維護(hù)時(shí)間和維護(hù)能力要求較高。這樣的維護(hù)模式在一定程度上缺乏科學(xué)量化的維護(hù)依據(jù)，容易出現(xiàn)過度維修，從而造成設(shè)備新的隱患。因此，采用面向設(shè)備狀態(tài)、按需維護(hù)的模式勢(shì)在必行。

基于對(duì)既有維護(hù)規(guī)程的技術(shù)支撐性分析，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)展在線監(jiān)測(cè)的廣度和深度，大幅減少或取消人工巡檢作業(yè)；通過設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)評(píng)估，合理制定檢修計(jì)劃、延長(zhǎng)設(shè)備檢修周期；通過設(shè)備健康質(zhì)量評(píng)估，科學(xué)地建立動(dòng)態(tài)設(shè)備個(gè)體的中、大修計(jì)劃。由此來指導(dǎo)運(yùn)維人員按設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行必要的設(shè)備保養(yǎng)及維護(hù)，減輕維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，提升設(shè)備維護(hù)的科學(xué)性和精準(zhǔn)性。

1.3 設(shè)備監(jiān)測(cè)與生產(chǎn)流程智能化聯(lián)動(dòng)

應(yīng)建立以設(shè)備監(jiān)督和人工確認(rèn)雙重保障機(jī)制的閉環(huán)體系，將設(shè)備監(jiān)測(cè)和實(shí)際生產(chǎn)流程進(jìn)行智能化聯(lián)動(dòng)。目前，基于智能運(yùn)維已可實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的精準(zhǔn)定位及原因分析，基于大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)可對(duì)設(shè)備的中長(zhǎng)期趨勢(shì)劣化進(jìn)行持續(xù)跟蹤，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。當(dāng)智能決策分析反映出設(shè)備的狀態(tài)異常時(shí)，智能運(yùn)維平臺(tái)應(yīng)主動(dòng)關(guān)聯(lián)執(zhí)行生產(chǎn)工單的觸發(fā)及自動(dòng)填報(bào)，由此實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)過程的智能化聯(lián)動(dòng)。

同時(shí)，當(dāng)工單進(jìn)行閉環(huán)確認(rèn)時(shí)，智能運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行在線校核功能，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)和人工確認(rèn)狀態(tài)不符時(shí)進(jìn)行及時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)提示，以避免故障錯(cuò)誤閉環(huán)及人工操作失誤。

1.4 施工檢修過程智能化管控

應(yīng)建立施工檢修全程的智能化監(jiān)督及管控體系，以預(yù)防和規(guī)避因施工作業(yè)疏漏造成的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)和影響。應(yīng)基于智能運(yùn)維實(shí)現(xiàn)對(duì)檢修任務(wù)的精細(xì)化管理及監(jiān)督邏輯匹配，由此形成施工檢修過程的智能化管控模式。

此外，還應(yīng)通過智能運(yùn)維移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)檢修任務(wù)項(xiàng)的輸入及確認(rèn)，任務(wù)項(xiàng)信息發(fā)送至智能運(yùn)維檢修規(guī)范信息庫后，應(yīng)結(jié)合設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行在線核檢。當(dāng)設(shè)備的狀態(tài)變化信息和規(guī)范要求不一致時(shí)，應(yīng)形成規(guī)范性監(jiān)督日志；當(dāng)設(shè)備的檢修后狀態(tài)存在異常時(shí)，應(yīng)形成任務(wù)項(xiàng)管控回執(zhí)。檢修人員在接收到智能運(yùn)維系統(tǒng)的反饋信息后，應(yīng)實(shí)時(shí)糾正檢修疏漏，以提升檢修質(zhì)量。

2 通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

數(shù)字化、智能化的維修系統(tǒng)是上海城市軌道交通走出運(yùn)維困局的可行途徑。本文在上海城市軌道交通通號(hào)維保體系的實(shí)際應(yīng)用需求及整體規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建數(shù)字化的通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

2.1 頂層設(shè)計(jì)

基于智能運(yùn)維的通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)應(yīng)圍繞現(xiàn)狀分析的結(jié)果進(jìn)行維修系統(tǒng)頂層體系的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)。通過對(duì)關(guān)鍵業(yè)務(wù)過程的逐個(gè)梳理及分析，結(jié)合數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)，以期帶來運(yùn)維技術(shù)的提升，并確認(rèn)智慧維保后的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型方向。在此基礎(chǔ)上，再結(jié)合通號(hào)的核心業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)維修業(yè)務(wù)架構(gòu)的重塑及優(yōu)化。

2.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1所示，基于智能運(yùn)維的通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)是跨線路、多專業(yè)覆蓋的集成化的運(yùn)維系統(tǒng)，其主體架構(gòu)由線路級(jí)的專業(yè)接入系統(tǒng)，以及線網(wǎng)級(jí)的數(shù)字化運(yùn)維系統(tǒng)統(tǒng)一平臺(tái)及外部接口系統(tǒng)等組成。

1) 通過設(shè)置線路級(jí)接入系統(tǒng)，可統(tǒng)一匯聚單線路、單專業(yè)下各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的線路級(jí)數(shù)據(jù)，并按標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范集成后接入維修系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全線網(wǎng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集。

2) 通過設(shè)置數(shù)字化運(yùn)維系統(tǒng)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)維修系統(tǒng)的主體應(yīng)用。數(shù)字化運(yùn)維系統(tǒng)平臺(tái)的功能主要包括：對(duì)海量運(yùn)維數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化匯聚、存儲(chǔ)及服務(wù)；提供技術(shù)組件、業(yè)務(wù)組件服務(wù)，并提升其應(yīng)用開發(fā)效率；構(gòu)建數(shù)字化運(yùn)維專業(yè)應(yīng)用及分權(quán)限視圖，以滿足業(yè)務(wù)需求等。

3) 通過設(shè)置移動(dòng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)維護(hù)業(yè)務(wù)的便攜化。

4) 與上海申通地鐵集團(tuán)有限公司(以下稱“集團(tuán)”)管理網(wǎng)相連接，獲取及融合各類生產(chǎn)管理信息。

注：PA——公共廣播；PIS——乘客信息系統(tǒng)；CBTC——基于通信的列車控制。

2.3 功能設(shè)計(jì)

基于智能運(yùn)維的通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)按業(yè)務(wù)應(yīng)用功能設(shè)計(jì)，包括1個(gè)運(yùn)維綜合看板和4個(gè)應(yīng)用核心模塊，如圖2所示。其中：運(yùn)維綜合看板可實(shí)現(xiàn)所轄線路內(nèi)全專業(yè)運(yùn)營(yíng)、設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)評(píng)估及監(jiān)督，為運(yùn)維人員提供一覽式的監(jiān)視視圖；智能診斷模塊可實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)實(shí)時(shí)專家診斷分析和復(fù)雜場(chǎng)景下的綜合分析，為專業(yè)工程師提供案例建模及分析手段；應(yīng)急指揮模塊可實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)故障應(yīng)急場(chǎng)景下的“人、事、物、態(tài)”4個(gè)關(guān)鍵要素的綜合聯(lián)動(dòng)應(yīng)用，提升應(yīng)急搶修效率；健康管理模塊可實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估及全生命周期管理、追蹤，為運(yùn)維人員提供設(shè)備靜態(tài)及動(dòng)態(tài)信息的全過程追蹤；生產(chǎn)管理模塊可實(shí)現(xiàn)作業(yè)工單、作業(yè)閉環(huán)、檢修管控等功能，為提高運(yùn)維人員的生產(chǎn)效能提供支撐。

圖2 基于智能運(yùn)維的通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用功能示意圖

3 通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景

基于智能運(yùn)維的通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)主要通過數(shù)字化、智能化手段，解決現(xiàn)有運(yùn)維過程中各業(yè)務(wù)場(chǎng)景面臨的執(zhí)行效率較低和維修質(zhì)量不佳問題，不斷優(yōu)化、完善通號(hào)設(shè)備運(yùn)維體系的結(jié)構(gòu)，為上海城市軌道交通的運(yùn)維數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供解決方案。表1為通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)的典型數(shù)字化運(yùn)維應(yīng)用場(chǎng)景。

4 結(jié)語

基于智能運(yùn)維的通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)以技術(shù)帶動(dòng)生產(chǎn)，并作用于生產(chǎn)，可充分發(fā)揮技術(shù)和人的雙向互動(dòng)及協(xié)作效應(yīng)，從生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化兩方面為通號(hào)設(shè)備維修的場(chǎng)景創(chuàng)新提供技術(shù)支撐，促進(jìn)維修業(yè)務(wù)的模式轉(zhuǎn)型。建立基于數(shù)字化的通號(hào)設(shè)

備運(yùn)維模式，可進(jìn)一步提升上海城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，提高設(shè)備維修效率、降低設(shè)備運(yùn)維成本。目前，上海城市軌道交通智能運(yùn)維在持續(xù)發(fā)展和演進(jìn)，在國(guó)內(nèi)外城市軌道交通運(yùn)維領(lǐng)域中具有示范引導(dǎo)作用，產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著數(shù)字化創(chuàng)新技術(shù)的更新迭代，基于智能運(yùn)維的通號(hào)設(shè)備維修系統(tǒng)將進(jìn)一步推動(dòng)運(yùn)維生產(chǎn)力的提升，為上海城市軌道交通設(shè)備運(yùn)維生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型注入數(shù)字化動(dòng)力。