地铁车辆基地智能运维管理平台的设计及实现

地铁车辆基地智能运维管理平台的设计及实现

员文华 张泽

员文华：140202198709255512     张泽：152626198702020119

摘要：地铁车辆基地在地铁系统中主要承担着车辆检修停放和乘务运用的业务，但是随着地铁系统在城市发展和人民出行中的应用需求不断提升，自身的业务运行成本也长期处于居高不下的实际情况。为了能够更好的解决这样的实际问题，并进一步推动地铁系统实现更加全面深入的信息化建设，技术人员通过构建基地车辆智能运维系统和管理平台，能够更好的针对车辆的日常状态和运行管理进行智能检测，并且结合大数据和人工智能技术提升车辆维修和保养的整体效果，最终为提升地铁车辆的精细化管理起到深远的铺垫作用。

关键词：地铁车辆基地；智能运维管理平台；设计与实现

前言：地铁车辆基地主要是为了保证地铁车辆的正常运行，承担着车辆的停放检修和乘务运用的业务，一般会设置有自动化车间、运用车间，配置相应的检修班组执行列车的日检、周检及月检作业，作业的效率及作业规范受人为因素影响较大，同时人员的管理及培训成本居高不下。为了提升作业效率及管理效能，需要依托于全面深入的信息化建设，打造车辆基本智能运维平台，通过自动化、规范化、可视化的智能技术提升车辆运维检修的效果，为后续车辆精细化管理夯实基础。

1车辆智能运维系统的建设意义

当前，各大城市的轨道交通企业已经开始探索并应用整体智慧运维方案，国内各大城市交通运输公司也都在对其智能运维模式在努力地探索着。通常情况下，对城铁进行智能化运维的方法主要为：在汽车的牵引系统，刹车系统，车门系统，以及其他零件，都增加传感器。从而达到在线状态监测及故障预警的目的。但它的作用受到限制，使运维人员不能对地铁车辆进行有效的性能监控。国内一些交通运输机构运维系统陈旧，运维工作无法确保准确性，从而出现过度维修现象，致使人力、物力以及财力资源浪费严重。同时，因不能及时了解设备运行状态，一些设备损坏后未能及时修复，构成了严重隐患。在某些城市轨道交通中，对智能运维战略的探讨已经获得了一定的成果，比如：对维修和计划维修之间的进行优化，但是多数企业仍是试点测试为主，缺乏真正意义上的量化运维管理。

2地铁车辆基地智能运维管理平台的设计

2.1地铁车辆基地业务分析

第1类主要以生产业务为核心，其中包含车辆检修计划的编制和检修活动的管理，这些工作业务内容主要通过检修资源的有效应用来保障地铁车辆的使用状态，并且为后续的乘务资源优化应用起到铺垫作用。因此在进行软件相关功能的设计过程中应当将生产业务的管理流程设定为三个阶段，其中包含计划编制，计划执行和数据统计分析决策。

第2类主要以行车组织业务为核心，其中包含对地铁车辆运行过程和接发车的调度业务，这些工作业务内容主要涉及到规定时间内指派的特定车辆进行上线运行和行驶计划的调整。软件设计人员在针对这类业务管理功能的设计过程中应当更多的考虑业务成本的控制问题，其中包含列车接续路径的选择合理性以及车辆在基地内部运行轨道的调整和优化，从而避免因为安排不合理影响到次日的发车作业和调车工作，最终影响的地铁车辆基地的资源成本投入。

第3类主要以辅助性的业务为主，通过保障检修作业的安全和质量来提升整体基地业务的运行稳定性。这些工作业务内容一般需要针对检修过程中的备品备件和维修工具资源进行管理，主要的业务考核指标涉及到保障生产的安全性和业务质量水平，与相关的运输任务并没有直接的业务挂钩。因此软件设计人员在进行此类业务功能的设计时，更多的需要针对检修资源的整理和检修质量控制为涉及重点。

2.2智能运维管理平台的逻辑架构设计

为了有效提升地铁车辆基地业务的线上管理质量，设计人员在进行智能运维管理平台的逻辑架构设计时需要进行以下几个层面的设计和优化。第一，设计人员需要针对基础数据的管理和信息进行全方位采集，并且构成最为核心基础的数据层。第二，设计人员通过架构计划管理层来针对生产计划和车辆检修计划的运用来提升整体管理系统的科学性和准确性，并为接发车计划的预测和调整起到指导作用。第三，设计人员通过构建调度管理层来实现车辆检修和乘务排班等业务环节的监测和指挥功能，更好的为管理岗位人员加强自身的角色和调配效率起到铺垫作用。第四，设计人员通过构建决策分析层来针对各项平台收集和产生的数据信息进行统计和分析，从而对检修规程进行优化、故障进行精准定位及指导，为车辆状态修工作的开展以及车辆全寿命周期管理提供技术支撑。

2.3智能运维管理平台的软件结构设计

为了能够更好的加强智能运维管理平台的软件结构设计质量，技术人员通过以下方面的技术应用来提升平台软件的功能应用效果。第一，通过应用类图技术的相关功能，技术人员可以对业务进行全面分析，并抽象得出三种业务类型之间的逻辑关系和对应关系，并为不同软件功能之间的架构和协同性起到促进作用。设计人员通过构建数学模型能够更好的将不同业务种类的功能实现代码进行改进和优化，并且聚合在不同种类的软件结构实现途径当中，并为后续的系统维护和升级工作起到促进作用。第二，技术人员通过应用时序图的技术功能能够动态展现管理平台各个对象之间的动态关系，从而更好的将不同业务种类的信息传递与管理平台进行有效对接，并结合线上数据库中的数据生成和统计工作反映给管理平台的岗位人员和决策人员。

2.4异常检测和故障预测

地铁车辆基地智能运维管理平台建设的基础需要梳理清楚数据的逻辑关系，通过搭建数据分析模型实现异常自动检测及故障预测功能。研究运营数据的逻辑关系需要从几个层面进行设计和优化。首先，平台设计人员需要充分掌握地铁车辆的设计原理，整理车辆运营过程中可能产生的数据种类，对基础数据的管理和信息要进行全方位的采集，获取分析模型需要的核心数据库；其次，平台设计人员需要通过软件架构设计搭建相应的数据分析决策界面，指导车辆基地车辆管理人员根据运行数据提供的决策信息针对性地对生产计划和车辆检修计划进行实时调整，提升车辆基地整体管理系统的科学性和准确性，对车辆的运营管理起到指导作用。

3地铁车辆基地智能运维管理平台的实现优化

通过在地铁车辆基地业务运营过程中有效应用智能运维管理平台，实现了不同业务岗位人员的实际工作效率提升和工作强度降低，工作人员可以直接通过管理平台进行发车计划编制和维修计划的线上办理，并且大幅缩短了业务开展的时间成本。此外，智能运维管理平台系统运行后车辆基地内的检修调度人员以及信号楼和乘务人工配置也得到了大幅缩减，这实现了基地内部人工成本的有效控制。运维管理平台还能够针对整体地铁运行系统中的专业数据进行部门之间的共享，在最大程度上消除了企业和部门内部的信息孤岛问题。

结束语：

总而言之，技术人员通过结合业务特点和落实过程有效构建车辆基地的智能运维管理平台，不仅加强了车辆检修业务的开展效率和资源利用质量，而且对列车运行的组织业务进行了更加精细化的管理水平提升。虽然目前智能运维管理平台仍然不能针对所有的业务活动进行全面覆盖，但是伴随着数据处理和智能化功能的不断发展，未来地铁车辆基地智能运维管理平台能够得到更加深入广泛的应用和发展，并为社会运转和人们出行安全提供有效保障。

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