為響應(yīng)國(guó)家《增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力三年計(jì)劃（2018—2020年）》，由上海申通地鐵牽頭，中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司、中車青島四方所研究所有限公司、清華大學(xué)以及明略科技工程開發(fā)共同完成的上海軌道交通車輛智能運(yùn)維平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱平臺(tái)），于今年初被評(píng)為示范工程。
截至8月底，該平臺(tái)中的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已在上海申通地鐵11條線路的部分車型部署上線，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。近日，上海申通地鐵及明略科技接受新華網(wǎng)采訪，分享上海申通地鐵在實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維過(guò)程中的酸甜苦辣。
上海申通地鐵運(yùn)維面臨的新課題
隨著城市軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，軌道交通車輛數(shù)量日益激增。以上海為例，上海申通地鐵體量不斷擴(kuò)大，至2018年底，上海軌道交通開通線路共計(jì)17條，全網(wǎng)運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)705公里，車站415座，位居全國(guó)第一，并有5條線路延伸規(guī)劃、4條線路新建計(jì)劃。上海申通地鐵的列車保有量為856列，5116輛。在未來(lái)的3-5年內(nèi)，車輛體量仍將隨線網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大而快速增長(zhǎng)，到2021年底，預(yù)計(jì)上海申通地鐵的列車總數(shù)將超過(guò)1200列，車輛總數(shù)將超過(guò)7400輛，位居全球前列。
然而，隨著國(guó)內(nèi)城市軌道交通的飛速發(fā)展及客流量的增加，也暴露了設(shè)備運(yùn)行強(qiáng)度大、維保人員工作量增加、夜間維護(hù)窗口時(shí)間較短等一系列問(wèn)題，對(duì)當(dāng)前運(yùn)營(yíng)設(shè)備維保工作提出了更高的要求與挑戰(zhàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)車輛維修平均人車比為0.6。上海申通地鐵由于其超常規(guī)模和體量，同時(shí)建設(shè)時(shí)序長(zhǎng)（新線不斷開通，老線已進(jìn)入大量更新、改造）以及長(zhǎng)期的高負(fù)荷運(yùn)行，必然對(duì)車輛運(yùn)維造成不小壓力。
據(jù)上海地鐵維護(hù)保障有限公司總工程師王生華介紹，上海申通地鐵面臨從建設(shè)運(yùn)營(yíng)的高速增長(zhǎng)向高質(zhì)量、從單純的交通運(yùn)輸功能向綜合服務(wù)的城市地鐵網(wǎng)絡(luò)以及從運(yùn)營(yíng)地鐵向經(jīng)營(yíng)地鐵三個(gè)轉(zhuǎn)型。為積極響應(yīng)國(guó)家《增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力三年計(jì)劃（2018—2020年）》，由上海申通地鐵牽頭，中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司、中車青島四方所研究所有限公司、清華大學(xué)以及北京明略科技有限公司工程開發(fā)共同完成上海軌道交通車輛智能運(yùn)維平臺(tái)，該平臺(tái)于今年初被評(píng)為示范工程。
據(jù)悉，該平臺(tái)由車輛無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸子系統(tǒng)、軌旁車輛智能檢測(cè)系統(tǒng)以及服務(wù)于全路網(wǎng)的車輛大數(shù)據(jù)平臺(tái)組成，覆蓋上海申通整個(gè)地鐵網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)整體架構(gòu)包含設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、基礎(chǔ)服務(wù)層、安全服務(wù)層、通用平臺(tái)層、存儲(chǔ)服務(wù)層、應(yīng)用層、可視化決策層、平臺(tái)級(jí)接口層九大部分。在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外新技術(shù)與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從頂層設(shè)計(jì)出發(fā)，集大數(shù)據(jù)分析、人工智能技術(shù)，并融合機(jī)器學(xué)習(xí)，結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景，做了深度開發(fā)并進(jìn)行系統(tǒng)性構(gòu)建，涵蓋了車輛的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)營(yíng)、維修等全生命周期的要求。
“從維保的角度看，該平臺(tái)包含車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)、供電智能運(yùn)維系統(tǒng)、供電智能運(yùn)維系統(tǒng)、工務(wù)智能運(yùn)維系統(tǒng)、物資后勤智慧基地以及運(yùn)營(yíng)機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)六部分，是上海申通地鐵最具代表性的系統(tǒng)之一。從規(guī)劃角度，如何應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)，讓機(jī)器具備自動(dòng)識(shí)別能力，智能感知并理解業(yè)主需求，并隨時(shí)以業(yè)主的偏好實(shí)現(xiàn)智能對(duì)話是對(duì)機(jī)器的主要部署。”王生華進(jìn)一步補(bǔ)充道。
智能運(yùn)維是軌道交通未來(lái)趨勢(shì)
上海申通地鐵維護(hù)保障有限公司負(fù)責(zé)的是列車每日運(yùn)營(yíng)的運(yùn)維保障工作，這也是地鐵運(yùn)營(yíng)中的核心。王生華表示，由于申通地鐵超大規(guī)模、車輛數(shù)量激增、運(yùn)營(yíng)時(shí)間延長(zhǎng)、運(yùn)維壓力增大等因素，迫切需要通過(guò)采用新的技術(shù)手段，改進(jìn)運(yùn)營(yíng)管理的水平，提高運(yùn)營(yíng)列車可用度。
作為大數(shù)據(jù)+人工智能科技解決方案供應(yīng)商，明略科技參與了R.I.S.E平臺(tái)和車輛網(wǎng)系統(tǒng)的具體實(shí)施工作，主要包括兩方面：一是承接整個(gè)車輛大數(shù)據(jù)平臺(tái)的開發(fā)設(shè)計(jì)建設(shè)作用，二是負(fù)責(zé)核心的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)建設(shè)工作。前者主要依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)，將車輛的多元異構(gòu)的數(shù)據(jù)融入到平臺(tái)。車輛有實(shí)時(shí)的傳感器數(shù)據(jù)，也有非結(jié)構(gòu)化的視頻、圖片數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)全部融入到平臺(tái)中，將平臺(tái)作為數(shù)據(jù)管理的核心來(lái)支撐整個(gè)車輛智能運(yùn)維子系統(tǒng)的使用，起到了一個(gè)關(guān)鍵性的決定作用。后者主要通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合，例如使用數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、行為解析以及實(shí)時(shí)處理的技術(shù)，幫助車輛智能運(yùn)維中起到關(guān)鍵作用。
王生華介紹：“明略科技在搭建大數(shù)據(jù)架構(gòu)之前，要了解我們?nèi)镜募軜?gòu)、維修制度和模式，僅調(diào)研就花了2個(gè)月的時(shí)間，然后根據(jù)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行搭建。經(jīng)上線運(yùn)行，R.I.S.E平臺(tái)和車輛網(wǎng)系統(tǒng)符合預(yù)期要求。值得一提的是，這套平臺(tái)是兼容性平臺(tái)，與上海申通地鐵其他平臺(tái)均可以互相調(diào)去和應(yīng)用。”
據(jù)了解，目前上海申通地鐵2號(hào)線、9號(hào)線、11號(hào)線、16號(hào)線以及17號(hào)線都已經(jīng)在逐步引用該系統(tǒng)。以一期工程主要上線的17號(hào)線運(yùn)維為例，通過(guò)已經(jīng)落地實(shí)施的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，將原本的上線人效數(shù)降到0.6，意味著原來(lái)每天要做的日檢工作，通過(guò)信息化手段，實(shí)現(xiàn)每8天一檢，大大減輕運(yùn)維工作量。
明略科技集團(tuán)高級(jí)副總裁丁偉慶表示，明略科技通過(guò)整合核心技術(shù)和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)?zāi)壳耙呀?jīng)在智能維保方面取得良好突破，未來(lái)還要考慮如何進(jìn)一步在安全穩(wěn)定高效運(yùn)行的同時(shí)為客戶實(shí)現(xiàn)降本增效。“上海申通地鐵已經(jīng)是全球最大的地鐵網(wǎng)絡(luò)，目前還在不斷擴(kuò)建，但是成本不可能成比例增加，因此需要利用更加智能體系和手段解決來(lái)矛盾。”
王生華表示，地鐵行業(yè)由多個(gè)技術(shù)專業(yè)或者子系統(tǒng)組成，智能運(yùn)維是軌道交通行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，智能運(yùn)維可以激活更多的地鐵信息數(shù)據(jù)連接能力，同時(shí)還能提升智能地鐵數(shù)據(jù)分析與決策能力，例如地鐵設(shè)備質(zhì)檢未來(lái)將會(huì)部分代替人工作業(yè)，列車通過(guò)之后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)識(shí)別，從而構(gòu)建信息高度對(duì)稱、高度運(yùn)轉(zhuǎn)的核心地鐵平臺(tái)。
不過(guò)，地鐵行業(yè)相對(duì)比較封閉，對(duì)于人工智能以及大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，更多停留在概念的層面，需要從數(shù)據(jù)的采集、管理、應(yīng)用幾個(gè)方面來(lái)展現(xiàn)對(duì)地鐵將來(lái)發(fā)展的作用。王生華認(rèn)為，現(xiàn)在地鐵行業(yè)特別是新的地鐵公司，缺少資金、技術(shù)以及人才儲(chǔ)備，大數(shù)據(jù)和人工智能企業(yè)可以從這些方面入手，讓地鐵公司意識(shí)到這項(xiàng)工作的必要性。
近期，上海申通地鐵正在針對(duì)整個(gè)地鐵系統(tǒng)進(jìn)行完整性方面開發(fā)工作，考慮到將現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)面向其他地鐵公司可推廣、可應(yīng)用、可復(fù)制的要求，還將與明略科技等合作伙伴一起針對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)工作。明略科技作為軌道交通大數(shù)據(jù)智慧方案領(lǐng)軍企業(yè)，除了參與城市軌道交通協(xié)會(huì)主導(dǎo)的《智慧城市軌道交通信息技術(shù)架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范》的編寫編制工作，還牽頭撰寫《大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建及部署技術(shù)方案》，將在軌道交通領(lǐng)域取得的成果和核心優(yōu)勢(shì)分享給更多客戶和合伙伙伴。
