大咖之言

2019-02-19 16:37:56劉友梅

城市軌道交通 2019年5期

劉友梅中國(guó)工程院院士

車輛是城市軌道交通系統(tǒng)中直接與乘客相關(guān)的運(yùn)載裝備，其安全性有著嚴(yán)格要求，現(xiàn)有模式下，運(yùn)營(yíng)商不得不建立龐大的維保隊(duì)伍來(lái)使得車輛時(shí)刻保持良好狀態(tài)，從而保障運(yùn)行安全，由此造成了車輛全壽命周期的維保成本在整個(gè)軌道交通系統(tǒng)的維保成本中占了較大比重。

然而，隨著技術(shù)發(fā)展和人們認(rèn)識(shí)的提高，運(yùn)載裝備的設(shè)計(jì)、制造、工藝水平等都有了長(zhǎng)足進(jìn)步，使得裝備的靠性大大提升，這使得智能運(yùn)維系統(tǒng)的誕生和推廣應(yīng)用有了較好的基礎(chǔ)條件，安全事故的風(fēng)險(xiǎn)做到能夠可控。

上海地鐵運(yùn)營(yíng)規(guī)模世界第一，有責(zé)任也有義務(wù)為行業(yè)樹(shù)立標(biāo)桿。由上海地鐵承擔(dān)車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)國(guó)家示范工程項(xiàng)目，我認(rèn)為是順理成章的事，從目前的基礎(chǔ)來(lái)看，上海地鐵選擇了先進(jìn)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù)，建立了開(kāi)放合作的運(yùn)維系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用生態(tài)圈，有良好的擴(kuò)展性和自我生長(zhǎng)能力，相信會(huì)為解決目前檢修效率低、運(yùn)維成本高、維修強(qiáng)度大等問(wèn)題探索出創(chuàng)新模式。

大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能，PHM等技術(shù)是通用技術(shù)，近些年發(fā)展迅速，成果豐富，應(yīng)用范圍也比較廣，對(duì)于應(yīng)用需求者來(lái)說(shuō)是良好的機(jī)遇，但要結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景做深度開(kāi)發(fā)，拓展這些技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

比如，對(duì)車輛運(yùn)行安全至關(guān)重要的走行部、受電弓、車門(mén)等部件的檢查，過(guò)去只能依靠人工耳聽(tīng)目視，現(xiàn)在則通過(guò)技術(shù)手段讓設(shè)備做更多的人工所不能勝任的工作，基于人工智能技術(shù)的振動(dòng)沖擊檢測(cè)、分析和故障預(yù)測(cè)技術(shù)能夠更早更精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隱患，有助于預(yù)知性維修決策的給出和執(zhí)行?；跈C(jī)器視覺(jué)和人工智能圖像分析技術(shù)能有效防止人工檢查由于經(jīng)驗(yàn)不足、情緒不穩(wěn)定、責(zé)任心不強(qiáng)等方面的不確定因素而帶來(lái)的疏漏。但這些都需要足夠成熟的數(shù)據(jù)處理方法和長(zhǎng)期迭代演進(jìn)優(yōu)化的算法的支撐，對(duì)于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)也是巨大的挑戰(zhàn)。

我希望在用戶需求的牽引下，在國(guó)家示范工程項(xiàng)目中能夠涌現(xiàn)更多的專業(yè)子系統(tǒng)，深入研究故障機(jī)理，促成裝備可靠性的革命性進(jìn)化，解決各專業(yè)子系統(tǒng)范圍內(nèi)的問(wèn)題，主機(jī)廠和運(yùn)營(yíng)商可以站在更高的角度發(fā)揮作用，充分了解國(guó)內(nèi)外新技術(shù)的發(fā)展和實(shí)踐，系統(tǒng)性地構(gòu)建能夠支撐城軌車輛智能運(yùn)維的涵蓋技術(shù)、管理和標(biāo)準(zhǔn)的體系，實(shí)現(xiàn)從頂層設(shè)計(jì)角度出發(fā)的動(dòng)態(tài)可靠性控制，最終達(dá)到安全、效率、成本有機(jī)統(tǒng)一和平衡。

尹澤勇中國(guó)工程院院士

提升檢修效率，降低運(yùn)維成本，已經(jīng)是交通運(yùn)輸業(yè)、交通運(yùn)載裝備研發(fā)制造業(yè)的共識(shí)，采用何種技術(shù)手段來(lái)提升檢修效率和降低運(yùn)維成本，一直是研究的熱點(diǎn)。建立基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、故障預(yù)測(cè)和維修決策技術(shù)的健康管理系統(tǒng)，以支撐運(yùn)載裝備的維修保養(yǎng)，是航空領(lǐng)域最先提出并發(fā)展應(yīng)用的，軌道交通領(lǐng)域朝著這個(gè)方向發(fā)展有著很好的基礎(chǔ)，應(yīng)用前景廣闊。唐智科技就是源自于航空領(lǐng)域，服務(wù)于軌道交通。據(jù)悉他們正在與北京航空航天大學(xué)合作開(kāi)展車輛走行部壽命預(yù)測(cè)與維修決策技術(shù)研究工作。該項(xiàng)目采用產(chǎn)學(xué)研用模式，融入航空航天領(lǐng)域的可靠性、結(jié)構(gòu)完整性和系統(tǒng)工程等理念，以可靠性為中心，在保證運(yùn)行安全的前提下，通過(guò)檢修智能化達(dá)到提升效率和降低成本的目的。

此外，作為國(guó)家示范工程參與者，應(yīng)該有責(zé)任擔(dān)當(dāng)，應(yīng)引領(lǐng)這類裝備的研發(fā)、制造以及產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)企業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，應(yīng)該針對(duì)產(chǎn)品的全壽命周期，研究分析故障機(jī)理，提出改進(jìn)設(shè)計(jì)和維修的措施，實(shí)現(xiàn)“免疫維修和免疫設(shè)計(jì)”，提升我國(guó)軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)整體水平，為我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)做出貢獻(xiàn)。

大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能等技術(shù)在很多行業(yè)都有應(yīng)用，在軌道交通行業(yè)也不應(yīng)當(dāng)例外。

傳統(tǒng)的車輛檢修行業(yè)是典型的勞動(dòng)密集型行業(yè)。因?yàn)檐囕v是運(yùn)送乘客的載體，安全要求極高，技術(shù)手段的缺乏只能依靠大量人工重復(fù)性檢查工作來(lái)彌補(bǔ)，耗費(fèi)大量資源。盡管如此，還是會(huì)存在由于漏檢和漏修導(dǎo)致發(fā)生事故隱患。

大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，為提高檢修技術(shù)水平、減少人為因素影響、提升檢修效率奠定了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，上海的超大規(guī)模地鐵網(wǎng)絡(luò)和多年的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)為促進(jìn)這些技術(shù)的應(yīng)用提供了不可多得的條件。但是，大家需要在實(shí)施過(guò)程中不斷探索創(chuàng)新，相應(yīng)的管理制度創(chuàng)新也需要同步考慮，可以說(shuō)是機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。

智能運(yùn)維，從本質(zhì)上來(lái)講，是從信號(hào)感知、數(shù)據(jù)收集和處理、到診斷和維修決策的全過(guò)程。采用智能化和自動(dòng)化的技術(shù)手段來(lái)代替或減少人的工作，這個(gè)方向正確，理念先進(jìn)。上海地鐵有很好的條件做這項(xiàng)工作，從項(xiàng)目規(guī)劃和目前進(jìn)展來(lái)看，已經(jīng)取得了階段性成果。相信經(jīng)過(guò)持續(xù)努力，我們將會(huì)看到更多的成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，形成示范效應(yīng)，整體增強(qiáng)我國(guó)城市軌道交通行業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力。

俞光耀中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)輪值會(huì)長(zhǎng)上海申通地鐵集團(tuán)有限公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)

信息化、智能化是當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的主要潮流和方向；車輛智能運(yùn)維是當(dāng)今軌道交通行業(yè)提升運(yùn)維效率、確保質(zhì)量安全的必由之路。面對(duì)上海地鐵超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)運(yùn)維模式存在成本高、效率低、可靠度弱等短板，依靠傳統(tǒng)技術(shù)、人工操作已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)地鐵網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)化發(fā)展的需求。為此，我們攜手中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司、中車青島四方車輛研究所、清華大學(xué)軟件學(xué)院等單位，打破傳統(tǒng)思維邏輯，調(diào)整固有運(yùn)維框架，積極探索車輛智能運(yùn)維新系統(tǒng)，研究落實(shí)如何實(shí)現(xiàn)軌道交通快速、健康、優(yōu)質(zhì)發(fā)展的目標(biāo)。

下一步，我們將有序推進(jìn)車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)的相關(guān)工作，推動(dòng)車輛維護(hù)模式由計(jì)劃修向狀態(tài)修躍升，實(shí)現(xiàn)高投運(yùn)率、高可靠性的車輛維護(hù)模式；要以保證行車安全、提高運(yùn)維效率為目標(biāo)，以縮短檢修周期、降低全壽命使用維護(hù)成本為出發(fā)點(diǎn)，形成一套完整的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和運(yùn)營(yíng)組織管理體系，打造可推廣、可復(fù)制的軌道交通車輛智能運(yùn)維模式；要充分依托上海地鐵自身規(guī)模和運(yùn)維綜合優(yōu)勢(shì)，不斷發(fā)揮行業(yè)引領(lǐng)作用，服務(wù)全國(guó)軌道交通行業(yè)。

宋敏華中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)

我國(guó)城市軌道交通經(jīng)歷了起步探索、交通疏解、規(guī)劃引導(dǎo)幾個(gè)階段，從20世紀(jì)90年代后期開(kāi)始，尤其是近10年，進(jìn)入了一個(gè)前所未有的快速和全面發(fā)展的新階段。上海軌道交通經(jīng)歷奧運(yùn)、世博兩個(gè)超常規(guī)發(fā)展的階段后，目前總里程已達(dá)到705公里，暫列世界第一，并且在未來(lái)依然處于高速發(fā)展的階段，上海地鐵顯然已經(jīng)深刻體會(huì)到了超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的城市軌道交通運(yùn)維模式已經(jīng)難以適應(yīng)超規(guī)模、超體量的發(fā)展趨勢(shì)。特別是車輛領(lǐng)域，隨著運(yùn)營(yíng)車輛的服役時(shí)間增加，車輛設(shè)備的老化愈加嚴(yán)重，設(shè)備維護(hù)的頻次和要求日益上升，傳統(tǒng)的計(jì)劃修檢修模式，純?nèi)斯ぞS護(hù)保養(yǎng)的作業(yè)方式，已經(jīng)無(wú)法保證列車高投運(yùn)率、高可靠性的運(yùn)營(yíng)要求。

上海申通地鐵也一直在積極探索車輛運(yùn)維的新模式。地鐵車輛專業(yè)從頂層規(guī)劃，形成了以車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（IOR）、軌旁車輛綜合檢測(cè)系統(tǒng)（SMIT）、維護(hù)管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，以車輛維護(hù)專家系統(tǒng)為核心的智能運(yùn)維系統(tǒng)（RISE），形成了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的車輛智能運(yùn)維新模式的規(guī)劃及軟硬件方案。同時(shí)，隨著項(xiàng)目的進(jìn)一步實(shí)施，還要形成相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和運(yùn)營(yíng)組織管理體系，推動(dòng)城市軌道交通車輛在裝備技術(shù)能級(jí)上實(shí)現(xiàn)重大轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升國(guó)家重大核心裝備制造水平，最終提升行業(yè)運(yùn)營(yíng)水平。

上海申通地鐵在創(chuàng)新方面一直走在行業(yè)前列，此次牽頭推進(jìn)車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)國(guó)家示范工程，代表著未來(lái)發(fā)展方向和趨勢(shì)，示范作用大、可操作性強(qiáng)，應(yīng)積極貫徹執(zhí)行國(guó)家發(fā)展改革委的相關(guān)要求，按時(shí)按質(zhì)推進(jìn)項(xiàng)目完成。國(guó)家示范工程是一條“船”，能帶動(dòng)相關(guān)企業(yè)發(fā)展，促進(jìn)行業(yè)人才培養(yǎng)。希望上海申通地鐵持續(xù)做好相關(guān)工作，充分發(fā)揮示范工程效應(yīng)和申通集團(tuán)的行業(yè)龍頭作用。

在行業(yè)創(chuàng)新中，應(yīng)堅(jiān)持以乘客和運(yùn)營(yíng)需求為導(dǎo)向，以提升效率為目的，不為創(chuàng)新而創(chuàng)新。

金芝中國(guó)科學(xué)院研究員

大數(shù)據(jù)將成為未來(lái)軌道交通領(lǐng)域，特別是智能運(yùn)維上的重要技術(shù)手段和方向。

國(guó)家層面也提出：推進(jìn)智能化現(xiàn)代化。充分發(fā)揮信息技術(shù)基礎(chǔ)性、引領(lǐng)性作用，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)施大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，加快推進(jìn)新一代信息技術(shù)與軌道交通融合發(fā)展，大力促進(jìn)數(shù)字化、信息化、智能化軌道交通建設(shè)。

利用大數(shù)據(jù)的技術(shù)能力，加大對(duì)軌道交通檢修運(yùn)維的運(yùn)用改善，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、流式計(jì)算、大數(shù)據(jù)、知識(shí)圖譜等技術(shù)已經(jīng)能幫助傳統(tǒng)檢修，用人工智能的手段提升效率，提高大數(shù)據(jù)在軌道交通領(lǐng)域的深度應(yīng)用。但在使用高科技技術(shù)的同時(shí)也需要結(jié)合業(yè)務(wù)、集合實(shí)際需求進(jìn)行有針對(duì)性、按步驟的推進(jìn)。不僅僅在檢修能力上，還要包括在組織管理上、員工思想上進(jìn)行大數(shù)據(jù)能力的學(xué)習(xí)和提升，為全方位實(shí)現(xiàn)智能化、安全運(yùn)行創(chuàng)造條件。