轨道交通：数字化管理确保运行安全

孙刚

进行生产车间改造，提高生产效率

开发智能业务系统，增强管理水平

提供车辆远程运维，确保运行安全

轨道交通行业具有安全性能要求严格、产品种类多、专业化程度高的行业特征，面临资源调配效率低下、车辆运维困难、客户需求不断提高等痛点，亟须加快基于工业互联网平台的数字化转型步伐，提升企业综合实力。中车四方、中车株机、中车浦镇等企业正以车辆远程运维为切入点，加速推动轨道车辆向研发设计数字化、生产制造柔眭化、产业链管理一体化、车辆运维智能化等方向转型。基于此，我们深人剖析了轨道交通行业数字化转型趋势、平台应用场景以及业务落地解决方案，希望对行业发展有借鉴意义。

轨道交通生产制造向

柔性化方向转变

（一）研发设计从实验验证向平台仿真转变

轨道车辆行业传统研发设计是基于实地实验验证，耗费大量的人力、物力、财力，且效率较低。基于工业互联网平台构建虚拟仿真环境，在赛博空间通过工况设置、参数输入等进行虚拟仿真，不断迭代优化，将持续推动产品研发完善，缩短研发周期，降低研发成本。

（二）生产制造从大批量向柔性化转变

近年来，我国轨道车辆行业正处在快速发展时期，轨道车辆供应商规模持续扩大、供给能力不断提升。但是，随着市场趋向饱和，轨道车辆的产业需求逐渐升级，倒逼轨道车辆供应商积极寻求转型，探索车辆制造车间智能化改造，加速向柔眭化生产的方式转变。

（三）业务管理从以人为主向精益化转变

轨道车辆行业传统的管理模式以^、为主，具有变动性太大、作业管理混乱、管理无法落地且追溯性差等弊端。基于工业互联网平台对业务流程进行实时把控，有利于打通部门之间、人机之间、设备之间的数据壁垒，推动生产制造透明化、部门合作协同化、资源调配高效化。

（四）设备运维从定时维修向按需维修转变

传统的高速铁路车辆运维按照里程数定时维修，大大增加了运维的时间成本、经济成本。基于工业互联网平台在线采集车辆运行实时数据信息，经过算法统计和模型分析，有利于发现车辆运行过程中的健康状态和存在的问题，智能化安排维修计划，保障车辆运行效率。

虚拟仿真平台实现研发

设计迭代式优化

（一）虚拟仿真

基于工业互联网平台搭建虚拟仿真平台，在线上虚拟空间中进行工况模拟，实现研发设计迭代式优化。一是建立仿真模型。通过赛博空间和物理空间的映射，展示车辆系统实时状态。二是进行工况模拟。设立不同的线路，输入工况参数，进行虚拟空间实验，为物理实体提供参照。三是进行设计优化。依托虚拟仿真得到的大量数据，经过统计分析，促进研发设计环节迭代更新。

（二）协同制造

基于工业互联网打通人与机器之间、机器与机器之间、产线与产线之间的信息壁垒，实现生产过程协同平衡。一是人机协同。对机器设备进行远程监测、指挥、维护，实现人机协同作业。二是设备协同。采集生产过程数据信息，通过大数据分析，对生产线进行智能化改造，实现生产设备最优布局。三是产线协同。基于平台数据的计算分析、智能决策，统一调配生产要素，推动跨产线协同制造。

（三）产业链管理

基于工業互联网平台实现产业链的有效管理，促进轨道交通行业资源配置优化、服务能力提升。一是供应链管理。建立供应商关系维护、对接、交流平台，严密把控市场动向，确保零部件高效供应。二是制造链管理。加强生产制造过程的实时监测、数据采集、智能分析，提高生产车间的洞察力。三是服务链管理。根据客户不断升级的需求推出个性化产品，提高企业服务能力，塑造综合竞争力。例如，中车信息技术有限公司建设“中车购”供应链电子商务协同平台，截至2017年7月，平台交易总规模超过640亿元，合格供应商用户总数超过2万家。

（四）设备健康管理

基于工业互联网平台对轨道车辆设备进行深刻洞察、设备故障精准预测、事故风险有效评估，按需安排维修计划。

一是状态监测。通过传感器等感知设备，采集车辆运行过程中的状态数据，实时进行状态监测。二是建模仿真。利用虚拟仿真平台，进行不同工况的状态模拟，从而不断优化车辆性能。三是大数据分析。结合工作日志、历史故障、运行轨迹、实时位置等海量数据进行挖掘分析，判断可能出现故障的时间和部位，实现预测性维护。

提高生产效率

确保运行安全

（一）进行生产车间改造，提高生产效率

一是依托工业互联网平台，对车间全要素进行连接，实现生产数据可视化、生产过程透明化的制造全过程动态管控。二是基于大数据分析，对生产车间资源进行智能化调配，实现产线协同，提高生产资源利用率。三是基于工业互联网平台，对车间进行智能化改造，提高生产制造数字化水平。

（二）开发智能业务系统，增强管理水平

一是生产安全管理，对生产车间进行实时监测，排查安全隐患，提供安全报警服务。二是质量管理，利用传感器、摄像头等设备，对各工序进行质量数据采集，进行质量分析、售后质量信息处置等工作。三是业务管理，开发基于平台的—体化管理系统，打通供应商、服务商、经销商等合作伙伴间的信息壁垒，提高管理效率。

（三）提供车辆远程运维，确保运行安全

一是建立实时状态感知系统，采集车辆运行过程中的参数信息，将收集的数据进行有效转换和传输。二是建立车辆实时监控系统，直观展示线上所有运行列车的速度、状态、运营等参数，有效提升车辆的统筹、调度、管理效率。三是建立故障预警系统，进行健康状态判断、趋势分析与异常情况自动报警。