大咖之言
2019-02-19刘友梅
刘友梅中国工程院院士
车辆是城市轨道交通系统中直接与乘客相关的运载装备,其安全性有着严格要求,现有模式下,运营商不得不建立庞大的维保队伍来使得车辆时刻保持良好状态,从而保障运行安全,由此造成了车辆全寿命周期的维保成本在整个轨道交通系统的维保成本中占了较大比重。
然而,随着技术发展和人们认识的提高,运载装备的设计、制造、工艺水平等都有了长足进步,使得装备的靠性大大提升,这使得智能运维系统的诞生和推广应用有了较好的基础条件,安全事故的风险做到能够可控。
上海地铁运营规模世界第一,有责任也有义务为行业树立标杆。由上海地铁承担车辆智能运维系统国家示范工程项目,我认为是顺理成章的事,从目前的基础来看,上海地铁选择了先进的大数据平台技术,建立了开放合作的运维系统开发和应用生态圈,有良好的扩展性和自我生长能力,相信会为解决目前检修效率低、运维成本高、维修强度大等问题探索出创新模式。
大数据、互联网+、人工智能,PHM等技术是通用技术,近些年发展迅速,成果丰富,应用范围也比较广,对于应用需求者来说是良好的机遇,但要结合具体应用场景做深度开发,拓展这些技术的应用价值。
比如,对车辆运行安全至关重要的走行部、受电弓、车门等部件的检查,过去只能依靠人工耳听目视,现在则通过技术手段让设备做更多的人工所不能胜任的工作,基于人工智能技术的振动冲击检测、分析和故障预测技术能够更早更精准地发现问题隐患,有助于预知性维修决策的给出和执行。基于机器视觉和人工智能图像分析技术能有效防止人工检查由于经验不足、情绪不稳定、责任心不强等方面的不确定因素而带来的疏漏。但这些都需要足够成熟的数据处理方法和长期迭代演进优化的算法的支撑,对于系统开发者来说也是巨大的挑战。
我希望在用户需求的牵引下,在国家示范工程项目中能够涌现更多的专业子系统,深入研究故障机理,促成装备可靠性的革命性进化,解决各专业子系统范围内的问题,主机厂和运营商可以站在更高的角度发挥作用,充分了解国内外新技术的发展和实践,系统性地构建能够支撑城轨车辆智能运维的涵盖技术、管理和标准的体系,实现从顶层设计角度出发的动态可靠性控制,最终达到安全、效率、成本有机统一和平衡。
尹泽勇中国工程院院士
提升检修效率,降低运维成本,已经是交通运输业、交通运载装备研发制造业的共识,采用何种技术手段来提升检修效率和降低运维成本,一直是研究的热点。建立基于实时监测数据、故障预测和维修决策技术的健康管理系统,以支撑运载装备的维修保养,是航空领域最先提出并发展应用的,轨道交通领域朝着这个方向发展有着很好的基础,应用前景广阔。唐智科技就是源自于航空领域,服务于轨道交通。据悉他们正在与北京航空航天大学合作开展车辆走行部寿命预测与维修决策技术研究工作。该项目采用产学研用模式,融入航空航天领域的可靠性、结构完整性和系统工程等理念,以可靠性为中心,在保证运行安全的前提下,通过检修智能化达到提升效率和降低成本的目的。
此外,作为国家示范工程参与者,应该有责任担当,应引领这类装备的研发、制造以及产业链上相关企业的持续创新发展,应该针对产品的全寿命周期,研究分析故障机理,提出改进设计和维修的措施,实现“免疫维修和免疫设计”,提升我国轨道交通装备产业整体水平,为我国产业转型升级做出贡献。
大数据、互联网+、人工智能等技术在很多行业都有应用,在轨道交通行业也不应当例外。
传统的车辆检修行业是典型的劳动密集型行业。因为车辆是运送乘客的载体,安全要求极高,技术手段的缺乏只能依靠大量人工重复性检查工作来弥补,耗费大量资源。尽管如此,还是会存在由于漏检和漏修导致发生事故隐患。
大数据、互联网和人工智能技术的长足发展,为提高检修技术水平、减少人为因素影响、提升检修效率奠定了良好的基础。同时,上海的超大规模地铁网络和多年的运营经验为促进这些技术的应用提供了不可多得的条件。但是,大家需要在实施过程中不断探索创新,相应的管理制度创新也需要同步考虑,可以说是机遇和挑战并存。
智能运维,从本质上来讲,是从信号感知、数据收集和处理、到诊断和维修决策的全过程。采用智能化和自动化的技术手段来代替或减少人的工作,这个方向正确,理念先进。上海地铁有很好的条件做这项工作,从项目规划和目前进展来看,已经取得了阶段性成果。相信经过持续努力,我们将会看到更多的成果转化为生产力,形成示范效应,整体增强我国城市轨道交通行业在国际上的竞争力。
俞光耀中国城市轨道交通协会轮值会长上海申通地铁集团有限公司党委书记、董事长
信息化、智能化是当今技术发展的主要潮流和方向;车辆智能运维是当今轨道交通行业提升运维效率、确保质量安全的必由之路。面对上海地铁超大规模网络,传统运维模式存在成本高、效率低、可靠度弱等短板,依靠传统技术、人工操作已经无法适应地铁网络可持续化发展的需求。为此,我们携手中车长春轨道客车股份有限公司、中车青岛四方车辆研究所、清华大学软件学院等单位,打破传统思维逻辑,调整固有运维框架,积极探索车辆智能运维新系统,研究落实如何实现轨道交通快速、健康、优质发展的目标。
下一步,我们将有序推进车辆智能运维系统的相关工作,推动车辆维护模式由计划修向状态修跃升,实现高投运率、高可靠性的车辆维护模式;要以保证行车安全、提高运维效率为目标,以缩短检修周期、降低全寿命使用维护成本为出发点,形成一套完整的产品技术标准体系和运营组织管理体系,打造可推广、可复制的轨道交通车辆智能运维模式;要充分依托上海地铁自身规模和运维综合优势,不断发挥行业引领作用,服务全国轨道交通行业。
宋敏华中国城市轨道交通协会副会长兼秘书长
我国城市轨道交通经历了起步探索、交通疏解、规划引导几个阶段,从20世纪90年代后期开始,尤其是近10年,进入了一个前所未有的快速和全面发展的新阶段。上海轨道交通经历奥运、世博两个超常规发展的阶段后,目前总里程已达到705公里,暂列世界第一,并且在未来依然处于高速发展的阶段,上海地铁显然已经深刻体会到了超大规模网络带来的机遇和挑战,传统的城市轨道交通运维模式已经难以适应超规模、超体量的发展趋势。特别是车辆领域,随着运营车辆的服役时间增加,车辆设备的老化愈加严重,设备维护的频次和要求日益上升,传统的计划修检修模式,纯人工维护保养的作业方式,已经无法保证列车高投运率、高可靠性的运营要求。
上海申通地铁也一直在积极探索车辆运维的新模式。地铁车辆专业从顶层规划,形成了以车联网系统(IOR)、轨旁车辆综合检测系统(SMIT)、维护管理系统为基础的,以车辆维护专家系统为核心的智能运维系统(RISE),形成了一套具有自主知识产权的车辆智能运维新模式的规划及软硬件方案。同时,随着项目的进一步实施,还要形成相应技术标准体系和运营组织管理体系,推动城市轨道交通车辆在装备技术能级上实现重大转型升级,提升国家重大核心装备制造水平,最终提升行业运营水平。
上海申通地铁在创新方面一直走在行业前列,此次牵头推进车辆智能运维系统国家示范工程,代表着未来发展方向和趋势,示范作用大、可操作性强,应积极贯彻执行国家发展改革委的相关要求,按时按质推进项目完成。国家示范工程是一条“船”,能带动相关企业发展,促进行业人才培养。希望上海申通地铁持续做好相关工作,充分发挥示范工程效应和申通集团的行业龙头作用。
在行业创新中,应坚持以乘客和运营需求为导向,以提升效率为目的,不为创新而创新。
金芝中国科学院研究员
大数据将成为未来轨道交通领域,特别是智能运维上的重要技术手段和方向。
国家层面也提出:推进智能化现代化。充分发挥信息技术基础性、引领性作用,发展物联网技术,实施大数据战略,加快推进新一代信息技术与轨道交通融合发展,大力促进数字化、信息化、智能化轨道交通建设。
利用大数据的技术能力,加大对轨道交通检修运维的运用改善,物联网技术、流式计算、大数据、知识图谱等技术已经能帮助传统检修,用人工智能的手段提升效率,提高大数据在轨道交通领域的深度应用。但在使用高科技技术的同时也需要结合业务、集合实际需求进行有针对性、按步骤的推进。不仅仅在检修能力上,还要包括在组织管理上、员工思想上进行大数据能力的学习和提升,为全方位实现智能化、安全运行创造条件。
科技是发展的第一生产力,同样也是未来轨道交通的运维的必然方向,以大数据+物联网+人工智能为代表的新兴技术将朝着更加安全、高效和智能的方向发展,成为新一代轨道交通智能运维服务模式的主要途径。