肖滋洪:深圳地铁列车运维技术的创新与实践(下)

更新时间:2020-12-14

近日,深圳地铁运营集团有限公司车辆中心安全技术部经理肖滋洪在2020(第四届)中国城市轨道交通车辆设备运维大会上发表《深圳地铁列车运维技术的创新与实践》主题演讲。我们将此演讲内容整理成文,仅供轨道交通维保人员学习。

深圳地铁以数字化转型规划为引领,创新车辆运维技术,建设美丽地铁、平安地铁提升客服质量;开发车辆智慧运维系统、以可靠性为中心的维修体系构建智能维保体系,降本增效,实现可持续发展。




建设美丽地铁、平安地铁主要从两个方面出发。一是提升乘客舒适度。通过列车密封性提升,空调温度智能调控,动态地图智能显示,手机报站、列车拥挤度显示等创新应用,为乘客提供良好、舒适的服务。比如,为解决120km/h列车运行产生压力波、噪音、穿堂风等问题,深圳地铁在14号线、20号线项目首次将市域车密封性标准应用于地铁车辆。

二是提升车辆可靠性。设备可靠是全自动运行车辆的基石,是提高效率的前提,提升列车制动系统性能,解决单一节点故障导致列车控制性能下降问题,保证了全自动运行要求的高效性。自2010年以来,以解决“无法动车”问题为出发点,研究推进列车实时以太网、备用模式、LUC技术应用,创新提出列车“全冗余”设计理念,即全面搭建列车牵引制动控制“全冗余”以及完全独立的降级模式方案,通过网路通信冗余,LCU硬件架构冗余以及配套电路设计冗余,搭建一套全面的冗余控制系统,实现范围全覆盖、信号覆盖、节点全覆盖,保证单点故障不影响列车控制功能,全面解决“无法动车”引起的救援痛点问题,以此来提升控制系统可靠性,为地铁列车安全运营提供基础。此外,深圳地铁控制电路采用LCU替代继电器,历经10年的探索与应用实践,LUC安全等级由SIL2级提升至SIL4级,并形成LCU技术标准,是国内首创,具有指导性意义。

在构建智能维保体系方面,深圳地铁以运营智慧系统总体架构及统一规划为指导,车辆专业充分发挥地铁运维数据价值。借助云、大数据、AI等新技术,承载智慧运维、智慧出行、智慧车站、智慧车厂、智慧行车、智慧 调查、智慧经验等生产经营管理的智慧系统,具有跨专业、跨系统、跨功能、整合联动的特点。

另外,将智慧运维和RCM可靠性维修理论相结合,优化修程修制,降本增效,最终实现可持续发展。总体构架以“一个系统、三个智慧”为核心,多系统协同,以提升正线应急处置能力,列车趋势性预警,关键部件全寿命周期管理为三大目标,打造“智慧列车+智慧监测+智慧检修”一体化的车辆智慧运维系统。依托PHM、云、大数据等技术,带动车辆维保由计划维修向状态维修转变,实现技术降本的经营目标。车辆维保体系还与既有管理系统、信号、供电、维修等跨专业运维数据数据融合,实现多专业智能运维。

多系统融合的车辆智慧运维平台具有以下几个特点:

1. 先进开放:全球最先进的大数据构架,统一平台能够兼容后续所有线路数据接入;

2. 高度融合:实现列车数据,监测数据,检修数据以及维护,供电等跨专业数据融合;

3. 系统兼容:统一接口协议和接口标准,实现与既有维修数据对接和应用;

4. 切合实际应用需求:在用户需求主导思想指导下,平台在正线故障技术支持,数据融合、状态修运用方面与现场实际应用需求紧密结合。

目前,以11号线为试点开展智慧运维实践,实现11号线所有列车状态监控,故障实时告警,列车上3600多种数据、4种轨旁在线监测设备数据、1类智能检修设备初步实现跨专业数据融合,做到了3000余条信息进行故障等级分类,故障处理指引关联提醒。

围绕“智慧列车健康管理+智慧监测+智慧检修”三方面开展各子系统试点验证,并建立子系统管理运维标准,将在后续新车项目全面推广。目前,11号线车门系统、走行部振动监测系统,轨旁在线监测系统、图像智能检测系统、牵引系统、7号线空调系统、1号线作业巡检系统等多个子系统已接入平台,开展数据测试验证。

深圳地铁还将建立以可靠性为中心的维修(RCM)体系。借鉴航空经验,引入可靠性为中心的维修(RCM),建立以数据驱动的针对性维保策略,改变传统的定时修,同时结合智慧运维建设和智能算法应用,重新制定修程修制,实现维修计划自动生成。

据了解,深圳地铁正在以9号线为试点开展架修与大修的RVM研究,计划今年完成项目招标,2021年完成规程优化体系搭建。RCM体系搭建完成后,将与智慧运维系统大数据相结合,实行以数据驱动为主的修程修制,设计确定的维修周期和系统部件的寿命周期,实现车辆设备全寿命周期状态修管理,发挥装备最大效能,进一步减少过修,降低全寿命周期的维修成本,最终实现列车运维技术的可持续发展。

随着轨道交通行业的数字化转型升级,深圳地铁率先整体布局并初步实践,车辆运维属于系统化工程,未来仍面临巨大挑战。唯有坚定目标,奋力前行。