解嵩博 宗志祥

(上海地鐵維護保障有限公司車輛分公司，200235，上海∥第一作者，高級工程師)

近年來，隨著城市軌道交通的蓬勃發(fā)展，檢修業(yè)務量顯著增大[1]，對檢修計劃也提出了更高的要求?？茖W合理地安排列車檢修計劃，可以有效利用現(xiàn)有檢修資源、提高檢修作業(yè)的效率、節(jié)省檢修費用[2]，有效保障列車運營的安全可靠。

1 列車檢修管理模式現(xiàn)狀

1.1 檢修管理模式的局限性

目前，上海地鐵現(xiàn)行的列車檢修管理模式，是基于計劃維修為主線的管理模式，包括了日檢、均衡修、架大修等內容。對于臨時突發(fā)的專項普查、整改、重大故障或臨時故障的處置等類活動，都難以在目前的列車檢修生產管理模式中得到很好的管控，而且最終又會對列車檢修造成以下影響：① 因為不能及時有效地共享信息，降低了各項檢修工作的協(xié)同檢修效率；② 由于突發(fā)故障導致生產工作任務繁重，維修班組人員分配工作任務效率低，進而導致人員使用設備的效率低；③ 由于缺乏有效的管控手段，檢修人員的專業(yè)水平不足，故維修管理不能實現(xiàn)精細化、標準化；④ 物料消耗高，人工成本虛高。

因此，在列車面臨突發(fā)的檢修任務時，現(xiàn)有的檢修管理模式存在局限性。隨著大數(shù)據(jù)逐漸被運用到城市軌道交通行業(yè)中，采用智能檢修計劃系統(tǒng)對城市軌道交通列車的檢修計劃進行管理，將會成為未來城市軌道交通列車檢修管理的新模式。

1.2 檢修管理模式的關鍵環(huán)節(jié)

目前，上海地鐵列車檢修管理模式主要依托智能運維平臺來實現(xiàn)，其主要有專家系統(tǒng)、檢修規(guī)程、檢修計劃、檢修執(zhí)行等4個環(huán)節(jié)[3]。其中，檢修計劃環(huán)節(jié)需綜合設備狀態(tài)及維修條件來制定維修計劃，并推送維修任務，是檢修規(guī)程后、檢修執(zhí)行前的最關鍵一環(huán)，承載著檢修規(guī)程的正確、合理運用，也是檢驗規(guī)程中檢修活動定義有效性、可執(zhí)行性的關鍵步驟。此外，檢修計劃還是檢修執(zhí)行的前提。沒有合理的檢修計劃做指引，檢修執(zhí)行工作就會出現(xiàn)混亂。一旦出現(xiàn)臨修、故障修及正線亂表等特殊情況，檢修計劃會面臨更多不確定因素。因此，需改變管理理念，由事后管理轉變?yōu)槭虑肮芾怼?/p>

2 列車智能檢修計劃系統(tǒng)介紹

隨著上海軌道交通智能運維系統(tǒng)的全面覆蓋，為更好地發(fā)揮其大數(shù)據(jù)平臺的作用，并對其衍生功能進行開發(fā)應用，列車智能檢修計劃系統(tǒng)應運而生。

2.1 列車智能檢修計劃限制條件

列車智能檢修計劃的主要限制條件有：① 各基地檢修資源限制(工作日與節(jié)假日各基地的檢修條件不同)；② 運行車次限制(不同運行圖的早高峰出庫數(shù)與平時出庫數(shù)不同)；③ 運營限制(部分檢修項只能扣車完成，部分檢修項優(yōu)先在早高峰時段完成)；④ 可同時進行多個檢修項，但檢修項間不能沖突；⑤ 各檢修項有各自獨特的選車規(guī)則，如指定車次、按計劃日期選車、按間隔選車等；⑥ 架大修車、季度清掃車、故障車等特殊情況[4]。

2.2 列車智能檢修計劃生成邏輯

如圖1所示，列車智能檢修計劃系統(tǒng)的生成邏輯主要分為3個步驟：

圖1 列車智能檢修計劃生成邏輯圖

第一步，根據(jù)現(xiàn)有可用列車，結合列車當日的檢修項目，確定當日檢修計劃表。

第二步，利用既有檢修計劃表、今明日檢修事項，生成明日用車車次。

第三步，對明日用車計劃校驗。主要校驗是否有檢修項、和運營計劃是否有沖突、基地列車數(shù)、后日檢修事項等，確定列車可用狀態(tài)，最終形成明日用車計劃表。

2.3 列車智能檢修計劃系統(tǒng)的功能

列車智能檢修計劃系統(tǒng)旨在結合列車實時的運營情況(含每日運營圖定列車安排及列車運營故障情況)及列車的各項檢修修程修制要求(含列車架大修、均衡修、日檢、各類洗車修程、各類整改及各類普查)，通過大數(shù)據(jù)及人工智能等技術手段幫助檢修人員智能制訂更為合理的生產計劃，通過分析檢修數(shù)據(jù)與列車運營狀態(tài)之間的關聯(lián)，不斷優(yōu)化提升檢修水平，實現(xiàn)城市軌道交通檢修修程修制的改革。列車智能檢修計劃系統(tǒng)具備以下功能。

2.3.1 智能編制檢修計劃

為防止漏排、錯排檢修計劃，也為提高計劃編排效率，統(tǒng)一編排檢修計劃標準，列車智能檢修計劃系統(tǒng)提供了智能編制檢修計劃的功能。只需操作人員填寫必須要檢修的事項，以及各基地期望的檢修數(shù)、回庫數(shù)，便能生成一份完整的檢修計劃。

2.3.2 智能調整檢修計劃

列車智能檢修計劃系統(tǒng)在第一階段(使用初期)，由于缺少大量數(shù)據(jù)支撐，無法自動生成月度計劃和年度計劃，故需自動將上級單位下發(fā)的月度及年度檢修任務，按具體情況拆分到日檢修計劃中。

由于運營存在不確定性，當檢修計劃需調整時，若通知不到位，則可能會影響后續(xù)多項計劃。故列車智能檢修計劃系統(tǒng)設置了任務交換及順延日期等功能，可批量修改檢修計劃，并保留調整記錄，以避免計劃修改及通知延后導致的不便。

待列車智能檢修計劃系統(tǒng)積累了一定的使用數(shù)據(jù)，便能進入第二階段(成熟應用期)：智能編制檢修計劃。對各檢修項的檢修間隔、維修條件、人員配置及列車走行公里數(shù)等指標進行分析，并按權重打分排序，進而配置出符合要求的月度檢修計劃甚至是年度計劃。

2.3.3 檢修任務實時下發(fā)

為了節(jié)省登記、整理每日檢修任務的時間，避免任務下發(fā)不及時等問題，列車智能檢修計劃系統(tǒng)提供維修任務查詢功能。檢修班組可查詢其責任范圍內的檢修任務內容。日檢班組可直觀地看到各庫各車的任務安排和回庫情況。一旦發(fā)生任務變更，執(zhí)行班組也能及時查閱。這一功能有效地縮減了下發(fā)任務、接收任務的流程及時間。

此外，列車智能檢修計劃系統(tǒng)具備對接 “釘釘”等平臺的推送功能，可直接將檢修任務以文字的形式發(fā)送到指定群組。

2.3.4 檢修日志的智能生成、保存及分析

列車智能檢修計劃系統(tǒng)提供確認檢修功能，由檢修人員每日確認當日任務完成情況，自動快速匯總每日檢修情況，智能生成檢修日志。若檢修人員未完成當日任務，則需填寫原因。列車智能檢修計劃系統(tǒng)將保存所有檢修記錄，實時反映各條線路的檢修完成情況，以便用戶隨時查詢所需信息。

2.3.5 檢修信息數(shù)據(jù)總覽

列車智能檢修計劃系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)與使用記錄，經積累后便能成為分析各項生產指標的基礎數(shù)據(jù)。目前，列車智能檢修計劃系統(tǒng)提供故障、運營、檢修及架大修等情況的數(shù)據(jù)分析，并通過圖表和表格的方式呈現(xiàn)各線路的工作情況，如圖2所示。列車智能檢修計劃系統(tǒng)根據(jù)每日工作完成情況自動生成的檢修日志、班組日志和線路日報，可直接導出為電子臺賬，有助于管理人員實時看到每條線路的詳細情況。

a)故障情況

2.3.6 檢修數(shù)據(jù)的全壽命周期分析

檢修工作的信息化管理使得每個計劃、每條記錄都可追溯。在列車從新車到架大修的全壽命周期中，都可通過列車智能檢修計劃系統(tǒng)查詢到其詳細的檢修信息，進而得出更有利于維修實施的檢修策略方案。以自動化機械洗車(以下簡為“機洗”)為例：首先，針對均衡修清潔及季度清潔等涉及洗車的檢修項，匯總每個檢修項的檢修次數(shù)，進而計算平均檢修間隔、繪制檢修項整體控制圖，從而獲得檢修間隔在可接受范圍外的檢修記錄；然后，通過自然語言處理進行命名實體識別，識別出操作人、工藝及配件等，并統(tǒng)計出頻次最多的詞，從而找到影響檢修間隔的主要因素；最后，根據(jù)主要影響因素采取針對性改善措施，即能大大提高檢修效率。

2.4 列車智能檢修計劃系統(tǒng)的核心技術

1)通過高度可配置的智能計劃流技術來梳理復雜的、不同的計劃流程。

2)通過可配置的智能檢修邏輯規(guī)則來完成復雜的檢修計劃邏輯設定。

3)通過大數(shù)據(jù)分布式計算組件來處理復雜多維的檢修計劃條件，進而提高計算能力[5-6]。

3 列車智能檢修計劃試用效果

自2018年起，列車智能檢修計劃系統(tǒng)在上海某線的車輛檢修生產活動中試用，并于1年內完成了適用性調試及功能調試。

采用傳統(tǒng)檢修計劃方式時，落實活動的管理工作主要為檢修故障記錄，相應的列車檢修計劃管理及檢修日志信息化工作仍處于空白；管理人員僅能手動安排多個車輛基地的日常生產多任務計劃，難以做到面面俱到；一旦發(fā)生任務沖突，管理人員只能憑經驗處置；故障處理、供應商整改、整改后運營安全確認、洗車及施工配合等大量活動未納入常規(guī)計劃中?？梢?，采用傳統(tǒng)檢修計劃方式，不僅工作計劃落實性差，而且難以幫助管理者掌控全局、判斷每條線路的檢修活動質量及效率。

列車智能檢修計劃系統(tǒng)可根據(jù)檢修項目自動生成檢修計劃，在計劃沖突時能提醒計劃編制人員進行調整，可形成統(tǒng)一格式的線路日志，能減少線路檢修計劃制定中出現(xiàn)的“拍腦袋”現(xiàn)象，能幫助維修生產班組更高效、快速地制定復雜計劃。

表1為不同列車檢修計劃方式的對比。由表1可知，相比傳統(tǒng)檢修計劃方式，列車智能檢修計劃系統(tǒng)具有計劃編制用時短、檢修計劃編制與任務下發(fā)智能化、相關信息存儲容量大、大數(shù)據(jù)分析適用性強、適用范圍廣等優(yōu)點。

表1 不同列車檢修計劃方式對比

4 結語

檢修計劃是檢修管理模式的關鍵環(huán)節(jié)。本文從列車智能檢修計劃系統(tǒng)的限制條件、生產邏輯、實用功能、核心技術等方面進行介紹，并在某線路進行試用。從試用效果來看，與傳統(tǒng)檢修計劃相比，智能檢修計劃系統(tǒng)具有編制用車計劃時間短、檢修計劃編制和任務下發(fā)智能化、信息存儲容量大、大數(shù)據(jù)分析適用性強、適用范圍廣等優(yōu)點。此外，智能檢修計劃還實現(xiàn)了檢修活動可視化管理，改變了管理理念，由事后管理轉變?yōu)槭虑肮芾怼?/p>