智能运维在智慧城轨建设中的应用研究
作者 李昕娟 李娜
发表于 2023年8月

摘 要:为助力轨道交通领域的发展,响应国家建设“交通强国”“数字中国”的战略,促进智能运维在智总城轨中的应用,文章概述了《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》中智慧城轨的内涵,指出智能运维是智慧城轨发展的重要内容,对智能运维技术以及架构进行简要介绍,并在此基础上,分析了智能运维在智慧城轨中的业务场景,通过将智能运维与车辆在途检测、轨旁检测、车辆检修管理、场段管理等应用场景相结合,从而提升运维的可靠性以及运维效率,实现城市轨道交通智能运维,加速智慧城轨建设。

关键词.智能运维:城市轨道交通:智能化应用

中图法分类号:U270文献标识码:A

1 引言

随着人民生活水平的不断提高,城市交通行业的蓬勃发展,在一定程度上缓解了目前城市道路资源紧张、交通拥堵带来的发展压力。截至2021 年底,中国城市轨道交通线路长达9 192.62 km,仅2021 年全年的新增运营线路长达1 222.92 km。伴随城市交通运营体量的增长,传统的运维模式不再适应行业发展,其存在的短板逐渐暴露,给车辆运维带来了极大的压力。

在2020 年10 月,中国城市轨道交通协会正式发布《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》,指出要推动高水平的智慧化城轨发展平台搭建。在地铁的运营过程中,检修板块占有十分重要的地位,地铁运营单位为了保证车辆的安全性和可靠性,制定了包括日检、半月检、月检、半年检、年检,以及小修、定修、架大修、大修等固定的修程修制。计划修、检的模式随之带来的是过度检、修,造成大量人力、物力的资源浪费,无法形成地铁运营的良性发展。智能运维是大数据时代下的一种创新模式,其利用人工智能、PHM 技术、大数据技术等智能运维技术,促进计划修、检状态向修以及检的状态转变,对传统检修模式进行创新性变革,从而降低运维成本,提升运维可靠性,加快智慧城轨的建设速度。

2 智慧城轨概述

《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》指出,智能运维安全是智慧城轨建设中的重要部分[1] 。智能运维安全的主要目的在于通过云计算、人工智能、大数据、物联网等新兴技术手段,整合车辆、信号、供电等系统智能运维信息,形成基于综合监视、故障联动分析、多专业数据统计分析、全局核心数据展示等技术实现车智慧城轨的调度、监控、应急指挥及智能化检修等服务的综合智能运维一体化平台[2~3] ,从生产、调度、决策、巡检、应急指挥、运维监管等多个方面,升级现有运维体系,优化资源配置、提高智能化程度和运营效率,以及管控、安全保障能力与综合监管能力。

3 智能运维技术概述

3.1 智能运维技术

智能运维主要技术包含智能感知技术、PHM 技术、边云协同技术[4~5] 、大数据技术、人工智能技术等。

( 1)智能感知技术利用振动传感器、电压传感器、电流传感器、图像、红外探测器、激光雷达等多种传感器,采集车辆、轨旁、检修、场段等实际应用场景下的信息,这些数据从不同维度覆盖全运维场景的数据监测,并作为智能运维中的基本信息,用于后续数据处理以及业务决策。

(2) PHM 技术为故障预测与健康评估技术。PHM 技术目前主要分为基于数据驱动的诊断与评估技术和基于机理的诊断与评估技术。基于数据驅动的诊断与评估技术在收集大量数据的基础上,进行数据整理以及数据挖掘,形成有效的数据信息及数据评价准则,并依靠获取的数据走势,对车辆关键部件进行故障诊断以及健康评估。基于机理的诊断与评估技术,以工作原理为基础,以建立模型或人工经验为参考,建立评价指标,通过模型或者经验评价进行车辆关键部件故障预测及健康评估。

(3)边云协同技术指的是边缘侧与云平台侧的资源协同[6] ,涉及资源包括但不限于数据资源、存储资源、计算资源,通过实际业务需求进行资源分配,降低单侧的资源压力,优化资源配置,提升资源利用率。

(4)大数据技术包含数据预处理技术、数据存储技术、数据安全技术、数据分析与挖掘技术等,大数据技术主要应用在数据平台获取智能感知层数据后,对数据进行处理及分析。大数据技术涵盖智能运维整个数据处理过程,从数据传输到数据存储、数据特征提取、数据分析、数据挖掘,再到数据对决策的支撑,最后数据对应用业务进行闭环指导,从而提升运维能力。

本文刊登于《计算机应用文摘》2023年15期
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