轻轨地铁车辆维修模式的优化与改进研究

路添贺

长春市轨道交通集团有限公司 吉林省长春市 130000

摘要：目前越来越多的轻轨地铁车辆进入大修期，但维修策略的制定缺乏统一、充分的理论依据。针对这一问题，基于车辆 FMECA 数据，对部件失效模式及影响进行分析，同时考虑监控措施、可维修性、故障显隐性等因素，制定了以用户需求为导向的维修策略制定技术路线，并以中继阀为例论证了该技术路线的可行性，为我国轻轨地铁车辆维修策略的制定提供了充分的技术支撑。

关键词：轻轨地铁；车辆维护保养；维修管理

引言

随着轨道交通行业发展迅速，国内开通轨道交通的城市越来越多，运营的安全性也就逐渐引起广泛重视。然而，作为运营中关键设备之一车辆的运营安全也就凸显其自身的特点，作为运营公司着重的工作内容便是车辆的维修工作。本文针对轨道交通车辆运营维修生产质量管理做理论研究，并对提高车辆运营安全系数做出的贡献影响提出见解。

1轻轨地铁车辆维修模式的发展

很多城市的地铁线路运营时间已超过 15 年，随着城市运营规模的不断扩大，车辆维保的压力也不断增强。为准确查找、判定车辆系统隐患，提高维保精准性，控制和减少车辆故障对正线运营影响，提高车辆系统运维工作效率和水平，减轻维修人员工作强度。基于状态检测、特征提取、状态评估、故障诊断、故障预测、维修模式优化和维修决策于一体的智能维修模式不断被开发。各单位利用车联网、轨旁监测、车载监测等技术手段，对列车车辆外表故障、磨耗件尺寸、走行部温度以及关键部件状态等进行监测，有效减少车辆系统故障，保障车辆全生命周期的安全性和可靠性。同时，传感器技术、大数据、“互联网 + ”、人工智能等尖端科技的发展，为轻轨地铁车辆智能维保提供了技术支持。目前，智能维保技术的主要应用于列车走行部轴承、传动齿轮、轮对踏面和构架的振动冲击及温度信息、车顶受电弓、绝缘子、避雷器、空调机组、天线等车顶设备的动态检测与预警，包含车顶异物、车顶关键部件变形和丢失;对蓄电池单体电池以及电池组的电压、电流、内阻的在线监测等。轻轨地铁交通车辆智能维保系统主要包括在线检测系统、信息传输系统、数据管理中心、故障诊断与健康状态评估系统、信息管理系统。通过对车辆关键系统、零部件的运行状态、剩余寿命和运营生产数据采集，以故障检测与健康管理技术为基础搭建模型，根据模型评估对车辆关键系统、零部件的运行状态和剩余寿命与运营生产数据融合分析，对设备健康状况进行监视、诊断、预警，并进一步作出维护指导，从而实现以车辆全寿命周期健康状态为导向的状态维修方式，提高了列车运行突发故障的应急处理能力、车辆维修效率、车辆的可靠性和使用率，降低了车辆全寿命周期的维护成本。

2轻轨地铁车辆维修模式的优化

2.1开发标准化的智能维保工具与数据采集装备

稳定的基础感知技术和设备，是实现数据及时、快速、准确地采集与检测控制的基础。轻轨地铁车辆系统复杂，数据采集装备主要针对影响车辆稳定性的振动冲击、磨损、变形、温度等参数进行采集数据，利用传感器技术:图像采集分析结构的变形、红外线技术检测设备的温度、压力传感器监测设备的振动冲击等。实现数据采集的精准性是车辆智能维保的关键技术。

2.2智能维修方面的探索与实践

我们的维修模式已经由原先的故障修——预防修——状态修，智能运维将根据历史数据和趋势分析提前发现事故先兆，实现预测性维护。列车状态智能检测技术：基于光纤等感知元器件的深度集成于列车车体、转向架、受电弓、电机、轴承、此轮箱等结构件在线实时监测技术。同时将数据借助 5G 网络，下传至地面运维平台，实现对子系统及关键部件状态进行状态监视、故障预警等功能，为列车运行提供远程诊断与专家技术支持，根据数据制定维护计划，根据数据对器件有深刻的认知与实践。利用智能分析实现以下 4 个层级的预测维护。系统级：从产品维度分析应用工况需求，结合各子系统，进行系统预测维护；控制级：分析软件需求及器件特性，其于半实物平台建模预测维护；电路级：分析应用需求，设计子系统，进行电路原理级建模预测维护；元件级：研究器件的性能参数，建立器件电路模型，结合具体应用，给出最佳解决方案。

2.3 BIM技术在轨道车辆维修领域理论研究

BIM技术在轻轨地铁车辆维修中的应用主要为安全性方面的应用，主要表现在轻轨地铁车辆的维修方面。且BIM技术作为轻轨地铁车辆智能运维的重要技术之一，其在轻轨地铁车辆运维安全性方面的应用程度要比其他方面的程度更加全面和深入。提出的将BIM技术与设施管理技术相互融合，通过二者之间数据、信息的交换共享，共同形成一个有机整体，提高地铁空间、设备、运维管理的效率；通过将地铁综合监控系统与BIM技术相结合，构建地铁3D运维管理平台，包括维修管理辅助决策、资产设备可视化管理、应急指挥决策及运维流程管理等功能。在发生事故的情况下，及时定位事故的位置是管理车辆安全的有效方法。而BIM技术在轻轨地铁车辆维修方面的应用可以分为两种类型的维修，一是设备维修计划，另一个是设备故障维修。

2.4加强工器具、备件、维修物料和燃润料的管理

工欲善其事，必先利其器。对于工程车检修过程中需时用到的工器具需制定一份详细清单，这些工器具不仅要满足日常检修，更应便于维修人员使用，应更加安全可靠和有利于提升工作效率。比如维护工作中最常使用到的扳手，可以采购一些电动和气动扳手，可明显提升工作效率，降低劳动强度。当然，对于一些电动、气动和液压的工装和工器具，应组织使用培训和挂贴使用时安全注意事项说明，以免产生意外。完善的备件、维修物料和燃润料供应体系可以极大的节约公司成本和保障维修所需。因工程车种类较多，导致会出现各种型号规格的备件、维修物料和燃润料，这边应组织技术人员进行研判，能统一的尽量统一，可以有效降低安全库存，节约公司成本。根据物料的重要程度，可划分为关键、重要和一般三个物料等级，对于不同等级物料的验收由不同职级的人员进行。关键物料指当该物料发生故障时会对地铁运营安全产生重大事故，重要物料指当该物料发生故障时会对地铁运营安全产生影响但不恶劣，一般物料指当该物料发生故障时对轻轨地铁运营安全无任何影响。另外采购回来的物料总是大批量到货，这时候建议采用抽检的方式，具体抽检比例根据各公司运营经验和要求确定。

结语

针对轨道交通车辆的维修策略进行了探讨，并未涉及具体的维修方案。随着轨道交通行业的发展，用户对车辆全寿命周期成本的关注度越来越高，而能够提供合理的全寿命周期维修方案成为车辆制造厂关键的竞争因素。RCM 已成为维修方案制定的重要理论支撑，将本文所述维修策略制定方法与 RCM相结合，能够制定出车辆完整的全寿命周期维修方案。

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