图1 轨旁车辆综合检测系统

轨旁车辆综合检测系统SMIT

车辆维护管理系统

车辆维护管理系统的实质是通过信息化手段，将 车辆运维人员在作业中的全过程记录下，以更为全面地获取维护维修状态信息，并将这些信息格式化、电子化。这些信息包含维护人员作业行为、维护对象实际状态、维护过程工具使用信息、维护过程物料流转信息、维护过程工艺设备使用信息等等。车辆维护管理系统采集这些信息，并对这些信息做分类、汇总管理。车辆维护管理系统同时能够实现维修作业过程中涉及系统的统筹，完成多系统功能的协同联动。如图2 所示，车辆维护信息管理系统以点巡检系统为核心，辅以可视化接地系统、鹰眼系统、检修物料配送系统、工器具管理系统，实现了检修全流程的信息化。

数据处理及传输

在车辆智能运维系统的建设过程中，存在大量的 数据交互需求，从数据类型来分，有无线链接数据、流媒体数据、关系型数据以及文件数据。对这些数据进行预处理，使之能快速高效的在各个系统内流转是一个复杂且高难度的课题，车辆智能运维系统通过对不同类型的数据使用适合的数据处理方式，提升了数据处理的效率，加快了数据在系统内流转的速度，极大程度提高了系统的可用性以及用户体验。

解析数据网关发送过来的数据，Kafka作为消息队 列，协议解析器负责数据解析，Spark Streaming负责流式数据处理；完成数据清洗（噪声/ 遗漏/不一致等）、数据集成（多源合一/ 消除冗余）、数据转换（总计、合计等）的数据预处理；使用基于Websocket协议的数据推送；Websocket 推送的数据格式主要为JSON，这个步骤基本不会产生延迟。

图2 车辆维护管理系统架构图

使用Ffmpeg 完成流媒体数据编解码、采集、格式 转换、截图、加水印、协议转换、切割等功能；需要接入的流媒体数据包括RTSP／ RTMP传输协议，H264编码。系统将协议统一转为RTMP。视频转为文件存储，形式FLV，前端支持在主流浏览器下的视频播放。

提供基于数据仓库的主题分析，建立以故障分析 为指标的数据集市，其中IFS 的故障数据为事实表，各个主数据为维度表。

解析二进制文件传感器数据，完成数据清洗（噪 声/ 遗漏/ 不一致等）、数据集成（多源合一/消除冗余）、数据转换（总计、合计等）的数据预处理；使用基于Websocket 协议的数据推送。

车辆维护专家系统

如图3所示，车辆智能运维系统RISE的核心是在 领域知识和历史数据基础上，通过实时发现异常状态并对车辆状态进行准确及时的评估，精确定位现有故障并预测零部件和车辆未来状态趋势，从而科学化、系统化实施运维决策。

图3 专家系统预警诊断逻辑

智能运维系统平台RISE

智能运维平台RISE 的整体架构如图4所示，在 RISE的应用业务层面，运维基础数据管理系统作为整个平台运行的基础，提供列车基本信息，列车结构树、列车故障词典等基础信息；车辆运维多维数据采集系统即指IOR 系统、SMIT系统、维护管理系统的合集，立体化的采集数据；这些信息汇总至车辆维修专家系统，车辆维修专家系统同时也收集规程信息、人事信息、工具信息、物料信息、施工条件信息及车辆主数据信息，生成车辆状态修计划。在维修的过程中，车辆维修专家系统也会回采企业资产管理系统的数据，实现车辆设备的全寿命周期管理。

图4 车辆智能运维平台

车辆智能运维系统技术标准和规范体系

为了规范智能运维系统建设，形成可复制可推广 的建设模式，将建设经验固化为建设方法，制定了车辆智能运维技术标准体系。

车辆智能运维系统建设成果

RISE由上海地铁大数据中心承载，其核心是在领 域知识和历史数据基础上，通过建立海量数学模型实现对车辆状态进行动态评估，精确定位现有故障并预测零部件和车辆未来状态趋势，使运维决策效率更高，更为科学。

数学模型包含设备异常状态检测、故障诊断和推 理、轨道车辆状态评估和预测、部件剩余寿命预测四个方面。上海地铁17 号线在车辆运维工作中全面应用了车辆智能运维系统，目前运维人车比下降20%，达到0.4；车辆可用率提升3%。

为提升正线故障处置效率以及尽早发现车辆隐患， 在RISE平台上设置了预警规则59项。其中特别需要提到在17号线运营初期，牵引电机温度传感器的故障率颇高，为了尽力减少牵引电机温度传感器故障给正线运营带来的影响，特别设置了相应的预警规则，成功避免了多起运营故障。该预警规则的检修提前介入成功率率超过85%。

车辆智能运维系统已在上海地铁完成了初步建设 和试点应用工作，证明了其方案的科学性以及建设的可行性，通过系统在上海地铁17号线的试点应用，已经证明了系统对列车运营可靠性的提升是巨大的，在人工成本节约方面是有效的。

但是在系统建设的过程中还是有许多亟待解决的 问题，急需推进部件名称、列车信号的标准统一工作、基础数据梳理工作以及列车构型建立工作。车辆智能运维系统还将在上海地铁继续发展和完善，助力上海地铁超大规模网络化运营，提升上海市民乘坐满意度，提升列车整体运营水平。

来源：傅嘉俊 上海地铁维护保障有限公司车辆分公司

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