地铁车辆技术的发展趋势

张川

摘要：近年来，车辆制造水平显著提高，车辆状态修模式管理体系较为完善，伴随人工智能、大数据、设备检测技术的发展，以智能化、数字化为特征的车辆智能化维修管理体系正被不断推广应用。智能化维修管理体系依托大數据技术支持，结合车辆运行设备历史数据与运行参数，采用人工智能算法，对车辆状态与设备故障进行分析与诊断，预测设备寿命，并以此指导现场维修作业。智能化维修管理体系的成功应用需要以车辆故障的分析与研究为基础，特别是关键运行设备，因此，本文首先对车辆故障管理的分析与关键难点进行研究，并以此为基础对车辆智能维修管理体系进行合理优化，使之能够在更多实际场景进行应用，改善维修管理水平，提升维修质量与效率。

关键词：地铁;车辆技术;发展趋势

引言

进入新世纪以来，城市化建设稳步推进，大量人口快速集中，由此带来的拥堵现象日益严重，已经成为难以回避的热门问题。为改善城市人群的出行需求，地铁开始受到人们的青睐，近年来我国各大城市纷纷加大了地铁的修建力度。为确保地铁的安全性能，需要高度重视其主体结构模板支架结构，基于此本文以广东省某地铁实际项目为例，从模板支架施工方案、支架验算等角度进行了针对性研究。

1地铁车辆故障管理现状

1.1车辆关键部件故障调试数据不完整

我国地铁规模发展与车辆技术发展呈现出不平衡，地铁车辆为满足飞速发展的地铁运行规模，造成车辆种类繁多，车辆信息化建设不足现象尤为严重，很多运行车辆的前期可靠性报告不足，诊断与维修资料缺失或者停留在纸质材料中;车辆维修人员水平较为单一，故障处理过程中难以将参数信息进行较为完整的保存，且维修水平参差不齐，数据可靠性较低，因此地铁车辆故障管理前期数据不足，后期需要通过大量的时间与维修经验的积累。

1.2门悬挂雨檐处进水原因

门区上方侧墙美观板挂在车体钩槽处。挂钩处通过10mm×10mm海绵条密封防止漏水，海绵条理论被压缩量为1.5mm。车体钩槽和侧墙美观板直线度标准为1mm/m，两个门页的总宽度为1.7m，海绵条与车体钩槽之间的理论最大缝隙为（1.7+1.7-1.5=1.9）mm，因此推断此处为主要进水点。为了确定推断是否正确，淋雨前，先使用透明胶带密封住门区美观板海绵条密封处;淋雨时，门悬挂雨檐没有观察到进水现象。由此可以判定，美观板海绵条密封处压接不紧密为主要漏水原因。

1.3车辆故障管理分析过程复杂、信息化要求程度高

车辆故障管理分析对车辆关键部件以及典型故障完成模型建立，通过对历史数据进行学习，计算出特定部件特定故障的评价指标参数，引入现场维修流程与管理策略，确定价值系数，最终得出维修指导建议，并对系统维修效果进行后续记录，进行自身参数修定;分析维修过程中涉及的每个部件的参数均需要数字信息支持，然而车辆系统复杂、原始信息杂乱无章、资料格式不统一等现象突出，对效率提升、成本较低的信息化需求高，建设过程较为困难。

2车辆智能化维修管理体系建设

性能化防火设计理念在性能化防火设计体系下，需首先确定建筑的几何参数及使用情况，确定设计火灾场景（包括可燃物种类、数量，火源功率、位置，烟羽流特征等），设定设计目标，保证人员在火灾发展到威胁人身安全之前到达安全区域，即人员疏散时间Tev小于危险来临的时间Tcrit，在可用的逃生时间内维持人员疏散路径上的逃生条件。逃生条件涉及多方面因素，其中与防排烟系统设计目标相关的，则是在设定的设计时长内，通过防排烟系统的运行使逃生路径上的烟层维持在一定的高度之上，以及控制烟层平均温度。美国消防协会（NFPA）发行的相关规范及标准基本采用性能化防火设计体系。其中NFPA热标准，NFPA130为轨道客运系统防火标准。NFPA92侧重于防烟（含自然排烟），规定了防烟系统在设计时长内须达到的具体设计目标，包括：1）把烟气控制在火源所在的分区;2）在人员撤离建筑所必需的时间内维持楼梯井内的逃生条件;3）在人员到达安全出口或烟气避难区所必需的时间内，维持所有通向安全出口和烟气避难区通路上的逃生条件;4）大空间内烟气边界层维持在某一预设的高度。NFPA204为排烟系统的标准，规定了在设计火灾工况下，设计时长内排烟系统设计需达到的设计目标，包括：1）维持烟气边界层不低于允许最小清晰高度;2）维持烟层温度不高于最高允许温度。NFPA130对轨道交通的事故通风系统提出的具体要求为：1）为封闭车站或封闭区间沿火灾疏散路径上提供逃生条件;2）为封闭区间提供足以形成临界风速的空气流量;3）能在180s内达到满载运行状态;4）系统能力按事故状态下相邻风井之间可能出现的最多列车数考虑;5）保持要求的风量时长不小于1h，且不短于要求的逃生时间。逃生条件包括温度、CO浓度、视距及风速等定量指标，其中温度及CO浓度2个指标是时间函数，即具体指标不是定值，而是随着人员暴露时间变化的。

3辆智能化维修管理体系构成

车辆智能化维修管理体系基于智能化、模块话设计理念，构建主要有以下体系组成：（1）智能化检修管理体系。该体系以检修现场工作以及车辆参数为依据，统筹车辆维修计划、调度计划、维修质量以及部门合作等方面，以信息化技术为基础覆盖车辆维修以及部门合作，同时能够为现场工作人员提供便于数据查询的终端，便于车辆信息及时查询与更新。（2）智能设备管理体系。该体系主要针对车辆以及车辆关键部件的故障信息收集、状态监测、在线分析等方面，对车辆以及车辆关键部件收集的运行参数铜鼓在线分析，以体系中预警阀值为基准，能够给出车辆以及车辆关键部件的状态，提醒检修人员及时对车辆以及车辆关键部件进行针对性维护，消除安全隐患。（3）检修安全管理体系。该体系对检修现场安全把控，借助检修现场安全管控制度与设备对检修过程中检修人员人身安全进行有效保护，例如隔离开关、远程接地、门禁连锁等设备以及图像智能告警等手段，保证检修各阶段标准化、可视化以及智能化，确认人员安全。

结束语

地铁车辆智能化检修水平提升是顺应时代发展的趋势，建设智能化维修管理体系难点多，需要对地铁车辆故障管理进行改善，科学设计地铁车辆智能化检修体系，同时融合多源信息的地铁车辆运行状态评估，建立基于多源信息地铁车辆智能化检修体系，只有不断完善智能化检修体系，才能有效地减少维修人工，节约列车的检修资源，提升检修效率和水平。

参考文献

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