城市轨道交通设备维修管理系统综述

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城市轨道交通设备维修管理系统综述王凌等

技术正处于快速发展阶段，特别是单设备系统的定期维修决策建模和优化理论已经较为成熟。目前，由于缺少维修决策支持软件系统，在地铁、轻轨和独轨等系统设备的维修保养中，主要还是依据专家经验和行业规程进行维修计划制定和维修决策。另外，要在轨道交通系统设备维修管理中应用维修决策建模和优化技术，必须重视设备故障和劣化数据的积累，这是维修决策建模和优化的基础。

２．２维修过程建模和优化

维修过程建模和优化，对城市轨道交通系统管理部门合理安排维修作业，优化维修资源配置十分必要。维修过程模型就是使用数学解析模型或仿真模型描述维修活动的执行顺序，维修活动所需要的资源及其获取，以及这些活动间的相互关系，分析维修过程的平均维修时间、资源利用率等。维修过程模型必须考虑在维修过程中确定维修活动顺序和分配维修资源的限制规则，从而更好的模拟维修过程。已有的维修过程建模和优化方法，是基于Ｐｅｔｒｉ网理论一Ｊ。

２．３故障诊断和故障预测技术

故障诊断是通过信号检测和信号提取，识别设备所处状态（正常状态、故障状态和临界状态等）。设备故障诊断方法包括：基于专家系统的智能化诊断方法、灰色系统理论诊断方法、神经网络诊断方法、模糊系统诊断方法、信号处理技术诊断方法等，目前相关理论已较为成熟。

故障预测技术目前的研究仍然不够充分，已有的故障预测技术可分为：基于经验的故障预测方法、特征的故障预测方法和对象物理模型的故障预测方法。２．４备件采购决策模型

维修作业需要的维修备件，从维修资源需求角度考虑，存储的维修备件越多越好。然而，维修备件采购受到资金和储存场地的限制，因此存在采购维修备件的最佳数量和最佳时机问题。解决这一问题需要维修备件采购建模和优化技术，文献［８１对定期维修体制下的维修备件订购策略和建模优化进行了综述。在城市轨道交通设备维修管理信息系统中，嵌入备件采购模型必须要有相应专家支持。

３系统实现方案

城市轨道交通系统的计算机维修管理系统，可采

第３１聪１０＿

第卷第期■■用Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ结构，基于有限和无线局域网，由系统服务器、在线监测系统、便携式测试设备和人工管理终端等组成，如图２。

图２城市轨道交通设备维修管理信息系统示意图

中心数据库、方法模型库和建模优化推理子系统，运行于系统服务器中。中心数据库的构建可采用ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ等数据库平台，方法模型库的设计和实现可基于对象建模技术和构件对象模型技术【９】；建模优化推理子系统要求能够根据设备档案、设备故障记录、设备状态监测数据，利用方法模型库中的各种数学模型、解析模型、诊断预测方法和知识库，基于模糊推理、案例推理、统计推理等理论，实现系统设备维修决策和故障预报等的自动化。

在线监测系统包括地铁系统中各种设备在线监测设备，例如供电系统杂散电流实时监测系统、车辆走行部轴承温度检测等。

便携式测试设备包括各类离线的、手持式的设备状态监测设备，如车辆轮对磨损检测。在线监测结果和离线检测结果应该通过通信网络传送至系统服务器进行保存，通信网络可以是现有地铁内部的电话线路和网络线路。

人工管理终端主要负责设备维修管理信息系统的手工输入数据操作、系统输出显示打印、系统交互等工作。

工程实践中，方法模型库、建模优化推理子系统

和管理终端软件都可采用ＶＣ＋＋软件编程实现。

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