城市轨道交通综合 & 智能维保创新模式

陆雪忠

（上海电气轨道交通集团副总裁）

1 城市轨道交通综合 & 智能维保模式介绍

城市轨道交通综合&智能维保（Comprehensive & Intelligent Maintenance System，C&IMS）是由上海电气和上海轨道交通依托各自在轨道交通领域的产业基础、行业经验，为适应轨道交通行业和城市数字化转型要求，联合打造的基于“多专业融合、多源数据共享”的可复制、可推广的轨道交通智能维保和健康管理创新模式。该模式适用于地铁、市域铁路和有轨电车等多种制式的轨道交通。

目前，我国城市轨道交通行业逐渐进入了以“安全、成本、效率”为主基调的高质量运维时代，专业分散、人才短缺、数据壁垒和流程各异等问题也随之凸显出来了。在行业中首创的城市轨道交通综合&智能维保模式，正是在这样的大背景下应运而生的，将成为解决上述相关问题的有效途径之一。

简单来说，综合&智能维保模式（C&IMS）有“四个一”的特点（见图1）：以一条线路为一个工作单元，以所有设备设施为一个工作对象，以所有维保人员为一个工作团队，部署一个基于“多专业融合、多源数据共享”的智能维保和健康管理平台。重点关注设备、数据和人这3个关键要素，实现智能监测、数据分析、故障预警、维护检修和应急管理等功能。该模式能够降低维护成本、提升维护效率，提高设备设施的可靠性和可用性，推动我国轨道交通行业数字化转型和高质量发展。

图1 城市轨道交通综合&智能维保模式特点分析图

2 推广和实施城市轨道交通综合&智能维保模式的基本条件

推广和实施城市轨道交通综合&智能维保模式应具备产业基础、业务基础和支撑平台3个基本条件，简称“铁三角”（见图2）；要做到“三个熟悉和理解”—— 对设备设施性能和机理的熟悉和理解，对维保业务和流程的熟悉和理解，对智能化平台开发和应用的熟悉和理解。

图2 城市轨道交通综合&智能维保(C&IMS)模式“铁三角”关系图

3 城市轨道交通综合&智能维保平台

城市轨道交通综合&智能维保平台（见图3）具有在线监测、智能诊断、故障预警、状态维修、决策支持和应急处置6大功能，包括智能监测（RTM）系统、生产管理（MRO）系统、健康管理（PHM）系统和全生命周期管理（PLM）系统4个子平台。

图3 城市轨道交通综合&智能维保平台

4 城市轨道交通综合&智能维保平台的数据采集和 传输

城市轨道交通综合&智能维保平台需要采集“人、机、环、管”等4个方面的主要数据。“人”方面的数据主要包括出退勤情况、人员位置、人员工作状态等信息。“机”方面的数据主要包括各专业设备的运行状态信息，对采集的车辆、通号、供电、工务等专业设备和车站机电设备数据的类型、数量和频次等提出了明确的要求。“环”方面的数据主要包括各设备所在位置环境或者运营场景的状态信息，如温度、湿度和客流量等。“管”方面的数据主要包括作业流程和业务管理中所产生的过程和结果信息，包括作业记录、出入库记录和采购数据等。

为满足城市轨道交通综合&智能维保模式的实施要求，数据安全和传输网络应 “同步规划、同步建设、同步使用”，拓扑设计符合业务导向及后续专业延伸的拓展性。

5 城市轨道交通综合&智能维保模式应用场景

城市轨道交通综合&智能维保模式适用于地铁、市域铁路和有轨电车等不同制式的轨道交通。既有线路的应用场景如图4所示。对于既有线路，首先要对该线路的智能化水平和网络现状进行评估，提出智能化改造和网络建设方案。其次要在不间断运营和保证安全的前提下进行设备设施的智能化改造。新建线路的应用场景如图5所示。对于新建线路，在项目前期规划和设计、用户需求和技术规范、设备采购和招投标、项目建设、运营准备和交接过程中一次规划、统筹实施。对于城市轨道交通PPP（公私合营）项目，该模式具有较大优势，更符合PPP项目特点和相关各方利益。PPP项目的综合&智能维保模式如图6所示。

图4 既有线路应用场景

图5 新建线路应用场景

图6 PPP项目综合&智能维保模式

6 城市轨道交通综合 & 智能维保模式创新亮点

（1）技术创新—— 智能维保平台。该模式以一个线路级的智能化平台为主要技术支撑，应用大数据、物联网和人工智能等现代信息技术，实现自动巡检、故障预警和预防性均衡维修。有别于传统的以人工巡检、排故和抢修为主的维保模式。该模式通过平台部署，大大提升了技术能级，符合智慧交通未来发展方向。

（2）管理创新—— 多专业融合。在该模式下，员工不再按专业进行分班和值守，而是根据物理区段和地理位置的不同，按照车载融合（车辆基地）、轨旁融合（线路）和机电融合（车站）等进行扁平化管理。通过一线岗位的共享和融合,实现人力资源优化和成本下降。借助于MCC（综合维保调度指挥中心）实现信息共享和高效指挥,快速发现故障点、判别故障原因,及时采取措施排故，确保线路正常运营。

（3）数据共享—— 一屏观天下。城市轨道交通各专业之间既相对独立，又因接口数据的交互性而相互关联。该模式通过一个基于多源数据共享的智能维保和健康管理平台，整合所有专业接口和核心数据，并将采集数据汇聚到一个平台系统。同时，建立各专业数据相互关联的故障模型，通过特定算法并借助系统算力，将运行中的故障告警、故障模型的分析结果共同展示在MCC调度指挥中心的大屏上，真正实现 “一屏观天下”。

（4）调度指挥—— MCC。该模式以“集约管理、高效组织、信息共享、专业互通”为出发点，创造性地为维保业务单独建立MCC，专注于维保生产和调度指挥，实现多专业一体化管理。各专业人员集中在MCC联合办公，信息沟通时间节约40%，内外部沟通效率提升30%，故障发现、分析、处置和施工协调效率大大提高。

（5）标准化管理—— 工业化流程和工具。该模式将工业化管理的理念、体系、流程和标准等引入维保领域，通过推行制造业普遍采用的高效管理工具和模块，如精益生产、看板管理、工时管理、定置管理和多矩阵人力资源管理等，实现由被动型、故障导向型为主向主动型、故障预防型为主的维保管理模式转变。

（6）安全提升—— 核安全文化和理念。核安全标准是最高等级的安全管理标准，和城市轨道交通安全标准有相同的方面，也有不同的要求。上海电气基于长期以来在核电装备领域的设计、制造和管理经验，对核安全体系有着特殊的理解和体验。该模式将核安全文化和理念的核心要义引入城市轨道交通维保领域，全面推广“四个凡是”工作方针和“两个零容忍”透明文化，打造轨道交通“安全铁军”，树立行业安全管理新标杆。

（7）人才培养模式创新—— 综合检修工培养。该基于多专业融合的创新理念和管理方法，在一定程度上改变了传统维保模式下的专业分工、管理流程和人员资质要求。因此，要创新一线检修人员培养和管理方式，统筹岗位需求、培养、实训、考证、取证、使用和管理各环节，既要满足综合&智能维保的业务需求，又要符合行业安全管理规范。初期可采用维保单位内部发证、政府部门备案的方式。在条件成熟后，可申请列入人力资源和社会保障部门的职业技能岗位序列。

（8）产业升级—— 以维保需求为导向。该模式基于对设备设施智能化需求的理解和运用，可以此为导向，由维保应用端反哺到产品研发、设计和制造端。依托示范工程的试点和成果评价形成相应的技术标准和规范，通过产业链协同形成创新链闭环，推动新一代产品应用，从而实现成果共创共享、产业迭代升级和行业协同发展。

7 上海轨道交通 5号线综合&智能维保项目案例介绍

上海轨道交通5号线是上海西南片区连通闵行区、奉贤区和市区的主要轨道交通线路，全长32.7 km，共设19座车站。其中，一期工程线路全长16.7 km，于2003年11月开通；南延伸工程线路全长16 km，于2018年12月开通。全线配置50列C型车，采用4节/6节编组。2020年12月实施4节/6节编组列车混跑。设2个停车场，1个车辆段。

上海轨道交通5号线采用综合&智能维保模式，初期包括车辆、通号和供电3个专业，后期将逐步纳入车站机电设备、工务等专业，基本覆盖所有设备设施，详见图7。

图7 上海轨道交通5号线各专业综合&智能维保模式实施时间及实施内容

上海轨道交通5号线专业综合&智能维保项目从2019年初启动，目前已进入平台部署和全面实施阶段。

为满足综合&智能维保模式的实施要求，经过对设备设施现状评估，提出了车辆、供电、通号等专业的智能化和网络改造方案（见图8），并进行不间断运营的施工改造。

图8 上海轨道交通5号线综合&智能维保项目各专业智能化和网络改造方案

上海轨道交通5号线是综合&智能维保模式的首个示范项目，经过前期的试点和探索，在故障率、人员配置、施工协调和综合成本等方面正持续显现出预期的良好效果。该示范项目的创新点如图9所示。

图9 上海轨道交通5号线综合&智能维保模式示范项目创新点