随机故障影响的地铁车辆部件维护策略研究薛文云聂宇昊 --中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

随机故障影响的地铁车辆部件维护策略研究薛文云聂宇昊

发表时间：2021/7/2 来源：《中国科技信息》2021年8月作者：薛文云聂宇昊

[导读] 随着经济和各行各业的快速发展，城镇人口快速增加，传统公共交通压力骤增；汽车保有量持续攀升，城市公路拥堵现象持续增多，各城市限行措施不断创新，但是效果不甚乐观。

杭州市地铁集团有限责任公司运营分公司浙江杭州薛文云聂宇昊 310000

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，城镇人口快速增加，传统公共交通压力骤增；汽车保有量持续攀升，城市公路拥堵现象持续增多，各城市限行措施不断创新，但是效果不甚乐观。由于地铁系统运量大、效率高、出行准确，疏解交通效果极为明显，建设地铁成为各主要城市的共识，通过城市轨道交通、城际轨道交通、城市群轨道交通组成全国轨道交通一张网，实现交通强国战略目标。因此，积极探索智能化轨道交通建设，对当下人民群众的日常出行具有重大影响，对提升人民群众幸福感具有重要意义。
关键词：综合检测；检修管理；运维平台；运维系统
        引言：作为城市轨道交通中的运输设备，地铁车辆的安全、高效、可靠运营离不开修程修制的支持，地铁车辆修程修制可以简单地理解为车辆在什么状态下、什么时候进行维修以及维修需要达到什么状态。基于此，该文将围绕地铁车辆架修开展研究，深入探讨基于可靠性维修的地铁车辆修程修制改革路径，具体内容涉及架修维修流程改革路径、架修维修周期改革路径。
        1检修工作存在的问题
        地铁车辆在实际开展检修工作时，针对其修程，采取均衡维修的形式，有助于提升车辆多种维修程序的协调性，降低地铁车辆运营成本。当列车处于停运状态时，对其开展均衡检修工作，完成时段与场地的划分，从而提高检修程序的均匀性。该检修工作适用于一般维修程序，不适于车辆运行、交通高峰时段，具有较大的维修规模。检修人员应该采取轮值管理形式，在各地铁站内采取驻站形式，实施维修工作，以此提升地铁车辆应用的有效性。地铁车辆主要由机械和电气2个部分组成。1）机械组成部分。其结构组成包括车辆设备、转向结构、车门和制动程序等。2）电气组成部分。其结构组成应结合具体项目和专业完成制动程序、牵引控制等。应结合具体项目和专业完成检修方案设计。车辆在进行大型维修、架修等工作程序时，应该对车辆采取解体操作。在解体完成时，应该采取故障零件更换措施，有效地控制车辆检修周期。在检修工作体系中，由于车辆运行能力、检修人员能力在一定程度上存在差异，同时地铁车辆控制装置以磨合状态为主，因此采取下车拆检形式，来加强故障消除效果。一般情况下，车辆各零部件在使用期间，以其设计应用的周期等因素，作为车辆检修的参考依据。与此同时，应结合车辆实际情况、检修记录等资料，完成检修周期规划。
        2优化检修技术策略
        2.1轨旁综合检测系统
        轨旁车辆综合检测系统主要是在车辆段入线处和正线处部署基于机器视觉、红外和激光等传感技术的智能化检测系统设备，在车辆经过时自动检测车辆的外观及关键零部件和磨耗件的尺寸等数据信息，将相关数据经过清洗和整理后推送到智能运维平台，经过分析后实现对车体外观、走行部、弓网系统的图像自动检查，进而实现自动预警，有针对性地对车辆进行维护作业。轨旁车辆综合检测系统主要有车辆360°外观、轮廓外形、受电弓模块、轮对踏面图像检测、车轮无损探伤、轴温检测等关键模块，以及列检库内巡检机器人系统所组成。
        2.2制动故障预测技术
        城轨车辆正常运营过程中，由于空气制动系统的施加与缓解，中继阀内部的橡胶膜板以及弹簧部件会重复动作，由于磨损或制动力衰退，会导致中继阀的性能偏离其标称值。以中继阀寿命预测为例进行研究，研究由线性模型与卡尔曼滤波器构成的中继阀自适应模型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

中继阀线性模型中增加了表示由于部件老化性能蜕变导致偏离其标称特性程度的健康参数；卡尔曼滤波器根据输出的偏离量估算中继阀状态变量与部件健康参数，并对线性模型中健康参数进行修正，保证线性模型对于中继阀对象的自适应跟踪能力。卡尔曼滤波器是部件自适应模型的关键构成部分，滤波器根据中继阀与线性模型输出的参数之间的残差向量估算状态变量与不可测量的部件健康参数，并将其用于修正线性模型中的对应参数，从而保证模型对中继阀输出的自适应跟踪。
        2.3车辆故障管理体系的实施
        RCM 是以可靠性为中心的维修系统工程方法，它的基本思路是：对系统进行功能与故障分析，明确系统内各故障的后果；用规范化的逻辑决断方法，确定出各故障后果的预防性对策；通过现场故障数据统计、专家评估、定量化建模等手段在保证安全性和完好性的前提下，以维修停机损失最小为目标优化系统的维修策略。车辆故障管理体系是基于 RCM 系统实施，一般是通过利用收集资料和熟悉流程的手段对车辆现状进行分析，然后比对实效与后果、关键性等级判定对系统进行筛分，通过FMECA 分析系统对风险等级进行判定，并生成信息单和决断单，再根据信息制定最佳维修周期、最佳维修时机及最佳维修内容等维修策略。为了保障 RCM 的实施过程，应该专门成立相关的 RCM 团队，完善故障管理体系，保证信息化软件的开发到位。RCM 分析需要基础数据做依托，主要包含：车辆关键部件的结构原理、设计图纸（含改进）及技术说明书、性能指标及工作环境情况；关键零部件的失效模式、故障状态及故障发生率；车辆故障产生的原因、可能产生的影响及故障判断的依据；部件的可靠性相关数据和运行数据，隐形故障产生功能性影响的时间和检测手段；车辆的维保记录，包含维保计划执行情况、维保效果等。车辆运行中，通过车载无线传输设备，实现运行信息采集，对列车状态数据进行管理，并传输到地面系统。
        2.4地铁车辆检修的可行性方案
        对于地铁车辆实行可行性的修理和维护，应该进行阶段性的车辆检修和维护，包括事后预防，改善维修等。首先为了延长地铁车辆的检修周期，可以根据地铁车辆的实际情况，根据实际时间，对于检修车辆以及不同的地铁车辆，采用自身性能检查，车辆损后检查等方法，帮助车辆恢复良好的控制状态。引进先进技术，制定新的材料，使得地铁车辆的监控手段不断升级，在此基础上延长车辆检修周期，实施均衡检修方案，理论上可以采取均衡检修的过程，将整个车辆检修的内容进行打散，在零散的时间内实施不同站台的均衡检修，这一方案能够在非运营时间加强车辆检修。运用互换修的方法，可以通过物流将各个车辆进行车上零部件的互换，同时进行修理，采用集中修理的方法，极大缩短地铁车辆在检修中所耗费的时间。地铁车辆的保养方法还可以包括定期修养保养和日常保养。通过对日常的保养，车辆车辆能够在运营的前后时间段都得到检修，而且通过定期维修保养，可以对地铁车辆进行整体的检查，包括排除故障和润滑等保养工作。在换季的时候温差较大，地铁车辆采取换季的保养，还能保证车辆正常运行。
        结语
        车辆智能运维系统主要是围绕车辆的各个使用场景来采集相应的状态数据，比如车辆在运行过程、车辆在进段场的状态检测、车辆在段场的维护、维修过程数据等，综合应用物联网技术、大数据、云计算等先进技术。制定合理有效的检修技术，从而完成紧急情况的科学处理工作，加强常规问题排除效果，最大限度地保障车辆运行安全，减少安全事故发生。与此同时，在建设检修作业体系期间，应加强优化检修流程，提升零部件库存与人工等成本消耗的控制效果，提高地铁公司的收益水平。
参考文献
[1]柳明.新型检修模式下的地铁车辆大架修工艺匹配关系优化分析[J].智能城市，2020，6（4）：132-133.
[2]倪建军.浅析地铁车辆检修模式及优化对策[J].科技创新导报，2018，15（18）：194-195.
[3]易志明.探究广州地铁车辆检修模式的优化[J].决策探索，2018，576（4）：65-66.
[4] 张成光，郭振通，黄挺 . 基于故障模式、影响及危害度分析（FMECA）的地铁车辆检修工艺优化方法 [J]. 城市轨道交通研究，2017，20（10）：74-78.