楊 航，張海桃，陸知言

（南京國(guó)電南自軌道交通工程有限公司，江蘇 南京 210032）

0 引言

城市軌道交通反映了一個(gè)城市的公共交通狀況，影響著整個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)運(yùn)作。軌道交通設(shè)施為軌道交通系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的保障作用，其健康運(yùn)行決定著軌道交通系統(tǒng)的正常運(yùn)作，因此其維護(hù)工作尤為重要。隨著信息智能化時(shí)代的不斷推進(jìn)，智能化的維護(hù)方式也運(yùn)用到軌道交通設(shè)施的維護(hù)中來(lái)，對(duì)我國(guó)城市的軌道交通設(shè)施維護(hù)產(chǎn)生巨大的助益。

1 我國(guó)城市軌道交通設(shè)施維護(hù)現(xiàn)狀

1.1 融資模式閉塞

我國(guó)軌道交通設(shè)施的融資模式主要有債權(quán)融資、股權(quán)融資、BOT等新興融資模式。雖然融資模式眾多，但其中存在著一些不可忽視的問(wèn)題。我國(guó)的鐵路工程項(xiàng)目都是在政府的主導(dǎo)下建設(shè)的，因此，權(quán)力集中在政府手中。政府負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)則制定、各環(huán)節(jié)監(jiān)督，把控著整個(gè)工程項(xiàng)目，這造成了軌道交通項(xiàng)目的整體局限性，限制了軌道交通項(xiàng)目的良好運(yùn)行［1］。鐵路部門(mén)的管理方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代的發(fā)展形式，并且資本構(gòu)成單一，有極強(qiáng)的封閉性，難以突破。在實(shí)際的建設(shè)中，鐵道部門(mén)工程規(guī)模龐大，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，因此總是造成整體發(fā)展滯后于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況，軌道交通項(xiàng)目本身也未形成成熟的市場(chǎng)環(huán)境。軌道部門(mén)的投資主體也相對(duì)單一，融資渠道比較閉塞。另外，政策規(guī)則不夠完善，在實(shí)際的項(xiàng)目運(yùn)行中，出現(xiàn)了一定的問(wèn)題沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)解決方案的情況，項(xiàng)目的公平公正性難以保證，投資人的風(fēng)險(xiǎn)也無(wú)人承擔(dān)［2］。

1.2 我國(guó)城市軌道交通設(shè)施其他問(wèn)題

目前，我國(guó)的城市軌道交通設(shè)施智能維護(hù)還處于發(fā)展中，相關(guān)方面還有很大建立和完善的空間。首先，智能維護(hù)設(shè)備缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大多是以廠家為準(zhǔn)，廠家間互通性不夠，造成了智能維護(hù)技術(shù)整體通用性不高的情況，從而影響普遍性的技術(shù)進(jìn)步［3］。其次，由于我國(guó)軌道交通設(shè)施智能維護(hù)建設(shè)起步較晚，缺乏獨(dú)立發(fā)展的技術(shù)性要求，因此多依賴于國(guó)外的技術(shù)引進(jìn)，購(gòu)買(mǎi)了大量的國(guó)外設(shè)備，模式也都參照國(guó)外。近幾年，國(guó)內(nèi)技術(shù)和產(chǎn)品有了一定發(fā)展，開(kāi)始占據(jù)一定的市場(chǎng)份額，但產(chǎn)品種類(lèi)繁多，有些設(shè)備還不夠完善，不具備自檢和報(bào)警功能，需要一定的人員進(jìn)行定期巡查，依賴于人工干預(yù)，自動(dòng)化水平低。而且檢測(cè)大多集中于設(shè)備故障的診斷，對(duì)于故障發(fā)生的預(yù)測(cè)性檢測(cè)不足，發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，反應(yīng)措施慢，處理拖沓，影響城市軌道交通的運(yùn)行和發(fā)展。

2 軌道交通設(shè)施智能維護(hù)分析

2.1 軌道交通設(shè)施智能維護(hù)的概念

軌道交通設(shè)施智能維護(hù)是通過(guò)智能網(wǎng)絡(luò)將軌道交通裝置的自檢自診斷功能接口標(biāo)準(zhǔn)化。運(yùn)行中只需要在人機(jī)交互的場(chǎng)所啟動(dòng)檢修模式，可以在計(jì)算機(jī)顯示器前進(jìn)行操作，操作之后，所有的交通裝備開(kāi)啟自檢自診斷，并對(duì)異常結(jié)果進(jìn)行報(bào)警。智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過(guò)列車(chē)的通信網(wǎng)絡(luò)、車(chē)地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)和地面數(shù)據(jù)中心，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，主要是用于車(chē)載設(shè)備之間以及車(chē)載設(shè)備與地面數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)傳輸，被采集的數(shù)據(jù)通過(guò)系統(tǒng)分析，為其運(yùn)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行判定，軌道交通設(shè)施智能維護(hù)采用多種信息采集技術(shù)，以達(dá)到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無(wú)誤。智能維護(hù)屬于一種預(yù)測(cè)性的維護(hù)，能夠保持對(duì)軌道交通設(shè)施的監(jiān)控，使設(shè)施達(dá)到近乎于零故障的性能狀態(tài)。對(duì)設(shè)施的故障可能性提前進(jìn)行預(yù)判，將風(fēng)險(xiǎn)的可能值降到最低。

2.2 軌道交通設(shè)施智能維護(hù)的可行性

軌道交通設(shè)施智能維護(hù)的目的是將傳統(tǒng)的以人工為主的定期巡查、干預(yù)轉(zhuǎn)變?yōu)榛跍y(cè)試分析的狀態(tài)和基于評(píng)估先驗(yàn)的預(yù)知，這需要采用先進(jìn)的技術(shù)，將傳統(tǒng)以人工為主的設(shè)施維護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化、信息化的智能維護(hù)方式。具體工作內(nèi)容可以理解為：利用傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、深度與自主學(xué)習(xí)、協(xié)作、分享等技術(shù)手段，搭建軌道交通設(shè)施智能維護(hù)管理平臺(tái)，實(shí)施精準(zhǔn)的狀態(tài)感知、可靠的狀態(tài)預(yù)測(cè)以及應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，通過(guò)進(jìn)行流程管理、事件管理、問(wèn)題管理、變更管理、發(fā)布管理、運(yùn)行管理、知識(shí)管理、綜合分析管理，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)故障處置、駕駛行為評(píng)估、運(yùn)營(yíng)組織管理、列車(chē)能耗管理、設(shè)備健康評(píng)估、設(shè)備安全預(yù)警和數(shù)據(jù)共享等。通過(guò)這些方式可以有效地提升運(yùn)行維護(hù)管理的智能化程度，增強(qiáng)軌道交通的可靠性、可用性、可維護(hù)性和安全性，提高服務(wù)質(zhì)量和水平，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，可以實(shí)現(xiàn)軌道交通設(shè)施智能維護(hù)，最終為實(shí)現(xiàn)智慧城市的宏偉目標(biāo)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 軌道交通設(shè)施智能維護(hù)的意義

軌道交通行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施體系龐大且技術(shù)復(fù)雜，由行車(chē)相關(guān)系統(tǒng)、車(chē)站服務(wù)相關(guān)系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施等幾個(gè)部分組成。作為典型的設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)密集型行業(yè)，軌道交通設(shè)備設(shè)施數(shù)量巨大，涉及專(zhuān)業(yè)多。按照規(guī)范的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保相關(guān)設(shè)備設(shè)施正常、高效地運(yùn)行，是軌道交通安全、穩(wěn)定、高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)的決定性因素。隨著我國(guó)軌道交通運(yùn)營(yíng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，整個(gè)行業(yè)對(duì)于保障運(yùn)營(yíng)安全、提高服務(wù)質(zhì)量以及降低維護(hù)成本，開(kāi)始顯現(xiàn)出巨大的剛性需求，軌道交通設(shè)施智能維護(hù)日益成為全行業(yè)關(guān)注的新焦點(diǎn)。我國(guó)軌道交通項(xiàng)目每年用于維護(hù)的費(fèi)用占項(xiàng)目總資產(chǎn)的3%～5%，實(shí)現(xiàn)并實(shí)施軌道交通設(shè)施智能維護(hù)，有利于嚴(yán)格規(guī)范工作流程、掌握設(shè)備狀態(tài)、控制維護(hù)費(fèi)用、提高采購(gòu)效率以及庫(kù)存數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。這給軌道交通設(shè)備智能維護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新提出了更高的要求，也給軌道交通設(shè)備智能維護(hù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)辟了極其廣闊的發(fā)展空間，并帶來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇。使用智能維護(hù)技術(shù)可以降低用于設(shè)施維修的費(fèi)用，保障軌道交通項(xiàng)目資金的合理利用，從而又產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，大大促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3 我國(guó)城市軌道交通設(shè)施智能維護(hù)進(jìn)一步發(fā)展途徑

3.1 完善融資模式，提供資金支持

以政府為主導(dǎo)的多元融資模式為了更好地解決軌道交通系統(tǒng)的融資問(wèn)題，不斷地提出新的制度手段，促進(jìn)融資問(wèn)題更好地解決，保障軌道項(xiàng)目的整體進(jìn)度，并允許鐵路部門(mén)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的建設(shè)基金，給予了一定的融資自由度。目前，鐵路建設(shè)的資金獲取途徑被拓寬，不僅能夠通過(guò)建設(shè)基金獲得，還能夠通過(guò)銀行貸款的方式融資，融資系統(tǒng)逐漸開(kāi)放，越來(lái)越具有系統(tǒng)性。另外，為了進(jìn)一步拓寬軌道交通建設(shè)的融資渠道，還要從根本上強(qiáng)化政府對(duì)鐵道部門(mén)的重視程度，加大資金的投入。因?yàn)檐壍理?xiàng)目本身是由國(guó)家支持的、具有公益性的項(xiàng)目，國(guó)家的投入最終決定著軌道項(xiàng)目的發(fā)展。同時(shí)，軌道交通項(xiàng)目在自身的發(fā)展中也要學(xué)會(huì)借鑒市場(chǎng)的力量，利用市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，拓寬自身的融資途徑，強(qiáng)化自身的市場(chǎng)化程度，更好地融入市場(chǎng)，以獲得更高效便利的市場(chǎng)融資。軌道交通系統(tǒng)還可以利用自己覆蓋多個(gè)行業(yè)，尤其是鐵路沿線城市中企業(yè)的特點(diǎn)，應(yīng)用軌道系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)順利運(yùn)輸，廣泛吸引資金引入，加大招商引資力度，擴(kuò)展融資方向和渠道，提高融資效果，將資金更合理地投入軌道交通設(shè)施智能維護(hù)的建設(shè)中，給智能維護(hù)的發(fā)展提供更好的資金支持和更充足的物質(zhì)保障，幫助智能維護(hù)技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)研發(fā)，更好地服務(wù)于我國(guó)城市軌道交通設(shè)施建設(shè)。

3.2 軌道交通設(shè)施管理智能化

軌道交通設(shè)施規(guī)模龐大，種類(lèi)繁多，當(dāng)其中一個(gè)小部件發(fā)生故障時(shí)，要求迅速地定位、檢測(cè)出故障發(fā)生點(diǎn)，快速做出反應(yīng)，解決故障，把故障造成的損失減小到最低程度。智能感知系統(tǒng)對(duì)設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而對(duì)可能產(chǎn)生故障的部件報(bào)警，提前做出判斷，發(fā)展智能維護(hù)系統(tǒng)，進(jìn)一步提高定點(diǎn)檢測(cè)的效率。智能感知設(shè)施狀態(tài)，使用視頻圖像智能感知系統(tǒng)，分析前端攝像機(jī)傳來(lái)的視頻圖像，按照量化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)視頻圖像進(jìn)行有效的評(píng)判。創(chuàng)新和發(fā)展這種視頻圖像質(zhì)量感知技術(shù)，讓其更清晰準(zhǔn)確地呈現(xiàn)設(shè)施的真實(shí)狀態(tài)，同時(shí)依托于物聯(lián)網(wǎng)，發(fā)揮智能設(shè)施系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，將二者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合利用，研究報(bào)警和故障壓縮過(guò)濾技術(shù)，幫助縮小故障點(diǎn)定位范圍，快速確定故障源，向相關(guān)工作人員提前報(bào)告可能產(chǎn)生故障的部位，并為其提供故障點(diǎn)影響范圍和影響程度的數(shù)據(jù)，為更快更好的故障處理提供可行性意見(jiàn)，提高工作人員的工作效率，將故障損失停留在最小，最大程度上保障軌道交通設(shè)施的安全高效運(yùn)行。

3.3 軌道交通設(shè)施智能維護(hù)精細(xì)化

軌道交通設(shè)施智能化要求整個(gè)維護(hù)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化，從購(gòu)買(mǎi)、入庫(kù)、使用、維修到報(bào)廢的全生命周期的維護(hù)都要精細(xì)化，嚴(yán)格按照環(huán)節(jié)考核，把控每一步驟，提高軌道交通設(shè)施智能維護(hù)的精細(xì)化水平。在實(shí)施過(guò)程中，要充分利用現(xiàn)有的資源，也要擴(kuò)展資源的來(lái)源，以便掌握整個(gè)智能維護(hù)過(guò)程，提高軌道交通設(shè)施的安全性和可靠性。傳統(tǒng)的維護(hù)過(guò)程使用人工手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)的方式，不僅任務(wù)量重大，而且準(zhǔn)確性難以保證，龐大的數(shù)據(jù)也難以分類(lèi)整理，更不利于后期的查閱分析。智能化維護(hù)采用綜合性的數(shù)據(jù)生成模式，所有數(shù)據(jù)的生成、整理、分類(lèi)都由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，節(jié)省了人力，并提高了分析效率，條理化清晰，便于檢查，大大簡(jiǎn)化了工作程序，讓軌道交通設(shè)施的維護(hù)更加便利。另外，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，將云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)引入軌道交通設(shè)施的智能維護(hù)系統(tǒng)中，更能夠推動(dòng)軌道交通系統(tǒng)的快速發(fā)展和智能化維護(hù)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用智能化的維護(hù)技術(shù)能夠有效監(jiān)控、預(yù)測(cè)和防控軌道交通事故，減少故障發(fā)生率，從而減少用于維護(hù)設(shè)備的資金投入，產(chǎn)業(yè)安排更合理，經(jīng)濟(jì)效益更高。智能維護(hù)作為一種新的維護(hù)理念和方式，目前在美國(guó)等西方國(guó)家也處于初步的研究發(fā)展中，還沒(méi)能形成成熟的體系，這也給我國(guó)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展機(jī)會(huì)提供了條件。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，對(duì)科學(xué)技術(shù)的投入不斷加大，集中對(duì)智能維護(hù)進(jìn)行投入和研究，對(duì)于加快研發(fā)出智能化程度更高的維護(hù)系統(tǒng)，推動(dòng)我國(guó)城市軌道交通設(shè)施向著更加智能化維護(hù)的方向發(fā)展，進(jìn)一步帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要意義。同時(shí)，這也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。如何建設(shè)軌道交通設(shè)施智能維護(hù)平臺(tái)以及物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)智能分析等子系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備態(tài)勢(shì)全息感知；如何將設(shè)備狀態(tài)與報(bào)警等控制類(lèi)數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、智能視頻數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)管理、設(shè)備維保、客運(yùn)服務(wù)等管理類(lèi)數(shù)據(jù)深度融合，通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段進(jìn)行全面分析、綜合利用；如何通過(guò)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)向中心調(diào)度、車(chē)站運(yùn)營(yíng)、客運(yùn)服務(wù)、設(shè)備維保等各級(jí)工班人員提供符合其崗位特點(diǎn)和要求、簡(jiǎn)潔高效的智能維護(hù)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理自動(dòng)化、檢修智能化，這需要集中地進(jìn)行投入研究、創(chuàng)新突破。