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城市轨道交通智能运维探究

摘要：城市轨道交通智能运维是一个涉及多专业的综合性应用系统，以物联

网、人工智能、大数据、云计算等技术手段为基础，提供更智慧、更安全、更高

效、更经济的城市轨道交通智能运维体系，是轨道交通运维数字化转型的发展方

向。基于此，本文就城市轨道交通智能运维进行简要探讨。

关键词：城市；轨道交通；智能运维

1城市轨道交通智能运维架构

智能运维系统可以设计为硬体系加软体系两部分组成的架构。硬体系是针对

智能运维的技术支撑手段，包括维保业务管理系统、各专业智能运维系统和专业

设施设备智能监测、检测体系。软体系是基于智能运维的维护保障管理模式，由

运维组织架构和运维规则（维修策略、修程修制）等组成。智能运维系统涉及车

辆、供电、通信、信号及车站机电等多专业，是在各专业智能运维平台系统基础

上，有效整合各专业运维数据，达到统一规划、数据共享的目的。具体分为智能

监测层、数据分析层和业务应用层。智能监测对象主要是各系统及专业设备；数

据分析层是通过构建维保数据平台，将各系统运维体系的运维基础数据、设备运

行数据、设备检测数据、维修业务数据、跨专业数据等数据信息，利用各种数据

分析手段实现面向海量数据的分析和挖掘；业务应用层即利用各种数据分析结果，

进行多专业综合分析展示，针对运营各业务类别进行应用。

2智能运维工作流程

城市轨道交通智能运维系统中信息采集包括信号、通信、车辆、机电等各方

面的设备信息，借鉴故障预测与健康管理体系对复杂工程健康状态进行监测、预

测和管理的思路，提出城市轨道交通智能运维系统工作流程如图1所示。智能运

维系统实时接收来自ATS系统、车载系统等信号系统传输的实时数据，通过推理

诊断、预兆推理与异常推理等处理程序，判断是否发生故障或异常。当发生故障

或异常状态时，通过专家系统诊断和大数据模型分析，结合当前人员、备件情况，

确定所需数据资源、备件可用度，选择并推荐合格人员，给出维修方案。同时，

智能运维系统还可为培训系统提供后台支持，提供包括素质测评、操作测评、知

识考核等方面的培训内容。

图1城市轨道交通智能运维系统工作流程图

3智能运维系统应用平台设计

3.1应用平台架构设计

根据城市轨道交通智能运维系统技术架构，面向用户设计城市轨道交通智能

运维系统应用平台为“三级四层”管理架构。“三级”为现场级、线路级、线网

级，“四层”分别为现场级智能运维平台、线路级智能运维平台、线网级智能运

维平台和领导决策管理智能运维平台。

现场级智能运维平台主要配置信号采集设备、智能感知设备和网络通讯设备，

具有实时采集传输现场设备状态、人员表现、管理信息和巡检信息等功能；线路

级智能运维平台主要配置数据库服务器、应用服务器、接口服务器、网络设备、

电源设备、存储设备、维护工作站等，具有设备状态监测、健康管理、维护支持

等功能；线网级智能运维平台主要配置计算服务器、通讯服务器、Web服务器、

数据分析服务器、应用服务器、数据库服务器、网络设备、电源设备、存储设备、

维护工作站等，具有实现线路指标对比分析、运营影响评估、风险分析和统计分

析等功能；领导决策管理智能运维平台主要配置显示终端设备，将运营指标、故

障影响等情况发送至到相关管理部门，具有智能分析、应急管理、故障实时提报、

风险问题跟踪等功能。

3.2应用平台功能设计

（1）现场级平台功能。现场级智能运维平台可实时采集现场设备信息、设

备状态、人员信息、管理信息和巡检信息，并将采集到的信息上传至线路级平台。

在现场作业时，巡检信息通常是采用人工巡检的方式，这种巡检方式成本高、效

率低下，无法满足现代城市轨道交通发展的要求。采用智能巡检机器人进行巡检，

可实现不间断地反复巡检，并对机房、设备状态进行连续动态采集，确保第一时

间发现机房和设备的突发情况，是未来现场巡检发展的趋势。在现场级平台中，

建有智能巡检管理系统、单兵工具系统、智能工具管理系统。智能巡检管理系统

采用智能巡检机器人对机房和设备进行巡检，可实现自主和遥控巡检、图像遥传、

智能图像识别、环境检测等功能，实现“巡检无人化”；单兵工具系统是将先进

的AR技术与现有巡检流程紧密结合，实现远程巡检、辅助信息显示，可有效提

高检修效率、减少漏检设备的数量；智能工具管理系统能够与采集终端、智能工

具和设备互联互通，有效管理这些工具设备。（2）线路级平台功能。线路级智

能运维平台，利用物联网、边缘计算、人工智能算法等先进技术，对设备运行过

程