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城市轨道交通智能运维的研究与应用

2020-03-06吕平

工程建设与设计 2020年12期
关键词:号线运维智能化

吕平

(青岛地铁集团有限公司,山东 青岛266045)

1 智能运维背景

国家发布的《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》等一系列政策提出了“提高运营管理智能水平,加快完善现代综合交通运输体系”的指导思想,给城轨行业发展指明了方向,智能运维是实现降本增效、运营质量提升的有效途径。另外,随着运营时间逐渐增加,各城市轨道交通都出现了设备磨耗与老化,设备可靠性能降低,故障率上升,同时网络化运营的持续推进,人员成本不断激增,来自可靠性和成本2 方面的压力使得城市轨道交通运维模式向智能化方向优化。智能化线路相较传统运维线路,在设备维修、人工成本、设备可靠度及服务质量等方面存在明显优势[1]。

2 智能运维行业现状

2017 年,中国城市轨道交通协会启动了《智慧城市轨道交通信息技术架构及网络安全规范》等5 个行业标准的编制工作,智能运维研究与应用已成为行业发展的趋势。目前,全国各地铁公司智能运维研究与建设水平差异性较大,总体可分为3 个梯队:第1 梯队以上海、广州地铁为代表,公司层面已完成智能运维顶层规划,在现场设备数据感知层、数据平台层及应用层开展了整体智能运维应用规划与部分建设,计划后续推广实施;第2 梯队以北京、南京、武汉地铁为代表,尚未从公司层面形成整体智能运维规划,但已经在现场设备数据感知层及应用层进行了部分试点建设,建立专业设备智能运维平台;第3 梯队以无锡、重庆、郑州地铁为代表,初步开展智能运维的研究与探索,侧重研究现场设备数据感知层,进行设备智能化功能的尝试。

3 青岛地铁智能运维研究与应用

青岛地铁远期规划了18 条线路,目前已开通运营4 条线路,3 条线路同时在建,6 号线正在设计深化。运营线路主要采用传统运维模式,在车辆、信号、供电等增加了局部在线监测系统,但未实现生产模式的深度改变;同时在建的1 号、4 号、8 号线在已运营线路基础上,进一步从设备监测角度增加智能化建设;6 号线正在开展全寿命周期智能化设计,具体情况如下。

3.1 青岛地铁运营线路智能运维研究与应用

针对已经投入使用的4 条线路,从生产数据平台、设备维修智能化、运营生产智能化3 方面进行分析。

1)MMCC 生产数据中心。集团已经从信息化智能管理角度对管理数据中心、MMCC 生产数据中心、大数据中心的智能化应用开展研究,目前主要围绕MMCC 生产数据中心平台开展智能运维规划,MMCC 生产数据中心负责各生产系统的数据整合与分析梳理,纳入车辆、工务、客服、票务、行车组织和调度指挥等生产业务数据,利用大数据、云计算等信息化技术对数据进行最大程度利用,最终为实现设备维修、运营生产、企业管理及乘客服务的智能化提供信息化基础[2]。

2)设备维修智能化。车辆、通号、供电、工务等专业已在局部或在个别线路建设了数据采集层设备系统,例如,车辆在线监测系统、信号维护监测系统、接触轨可视化接地系统等,初步实现部分设备的状态感知、数据采集、故障预警等功能,但是还没有形成系统的数据智能化分析与决策的智能运维管理平台。

3)运营生产智能化。目前,行车、票务、客服、施工管理等运营业务开展了部分信息化系统建设工作,如票务管理系统、列车运行图编制系统、站务管理系统等,已实现互联网票务、施工线上管理、人员作业流程管控等功能,但是系统之间相互独立,缺少数据协同共享。

3.2 青岛地铁在建线路智能运维研究与应用

在建的1 号、4 号、8 号线,在继承青岛地铁以往线路智能运维经验的基础上,开展部分新的智能化技术应用与设备智能系统规划。

1)1 号线视频监视云存储与信号系统全电子联锁应用。1 号线视频监视系统在国内率先采用云存储技术,最大程度确保视频存储的安全可靠,目前已完成测试平台的搭建。同时,正在开展的1 号线信号系统全电子联锁研究应用,是行业内第一次实现室内设备全电子化,目前正在东郭庄车辆段进行现场安装调试。

2)1 号、4 号、8 号线车辆设备智能化应用。1 号、4 号、8 号线车辆信息实现车地无线通信功能;4 号线增加了电客车车厢拥挤度显示,增加了轨旁综合检测系统实现对车辆轮对、车外设备在线状态检测并传到地面,通过MMCC 生产数据中心与办公网、EAM 联通[3]。

3.3 青岛地铁规划线路智能运维研究

6 号线作为青岛地铁示范线,适应行业发展,提出“智慧地铁、城轨云”建设理念,开启智慧地铁建设模式,包含智慧建设、智慧运行和智能运维,智能运维主要是车辆车联网系统、轨旁综合检测系统、智能运维专家平台、全自动驾驶综合管控系统;轨道车载式轨道设备状态检测系统、轨道线路状态检测系统;通信专用无线、PIS 和视频监控网管;供电的无防子系统、设备维护及监控管理子系统、接触轨故障测距子系统等,预计与行车安全相关设施终端设备覆盖率80%以上,减少车辆维修人员15%,降低维修成本15%。

4 智能运维相关建议

4.1 统筹推进方面

建议集团级统一牵头成立智能运维工作专班,高位协调,统筹实施、从业务需求出发,开展技术方案整体研究,形成统一建设标准,稳定智能运维整体架构,用于后续建设工作。

4.2 实施策略方面

建议针对运营线路、在线线路、规划线路的智能化建设工作分层制定实施内容:(1)针对行业及自身试验成熟的项目,可直接纳入建设需求,推广使用;(2)针对技术相对成熟、应用效果正在验证或总结的项目,可选取线路进行小规模试点建设,依效果确定是否推广;(3)针对行业新技术、新设备,暂未开展验证但具有应用前景的项目,可以以科研的方式,与厂家合作在运营线路或在建线路进行安装试验,依效果确定是否扩大验证或推广;(4)在智能化推广与试点试验过程中,要明确设备系统的全数据采集需求内容,为后续智能化分析提供数据基础,并结合数据平台建设做好数据接口预留工作,避免二次改造。

4.3 资金来源方面

建议应分阶段、多渠道争取资金支持,对新建线路的智能运维建设资金纳入工程建设概算;同时由科研牵头部门对接国家、省市科研主管单位积极申请政府课题立项,争取智能运维科研课题经费支持;针对运营线路,低成本、小规模改造可通过科研方式开展,高成本、大规模改造结合技改、大修等申请专项补贴、经费。

5 结语

采用基于信息化和智能化技术的智能运维系统,可以提高运营管理人员业务执行效率与质量,有效地控制成本。同时,也认识到智能运维是一项系统工程,带来的是全系统、全专业的理念,需要顶层设计、统筹规划、平台先行,同时要坚持需求驱动、用户主导、厂家落地、共建生态。

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