基于网络化运营发展的北京地铁车辆检修信息化管理系统设计

赵媛媛 高利华 张劭阳 汪文健

（1.北京市地铁运营有限公司运营二分公司，北京 100043；2.北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心，北京 102208）

引言

随着北京城市轨道交通的快速发展，网络化运力的不断提升，既有线路年车辆走行里程快速增长，使原本车辆的修程间隔时间逐步缩短，车辆年维修量也随着车辆年走行里程增长而增多。因此，探索如何运用信息化手段提高车辆检修的精细化管理显得尤为重要。提高维修质量和效率，确保运营安全，减少人工成本，使管理更加“现代化、智能化、精细化”是城市轨道交通车辆检修管理的发展方向，延着这一方向，北京地铁研发设计了车辆检修信息化管理系统。

1 车辆检修信息化管理系统需求分析

1.1 地铁网络化运营要求

北京地铁运营现已形成网络化，日客运量超过1000万人次已成为常态。作为首都北京重要窗口，提升地铁的运营安全和服务水平显得尤为重要。车辆作为城市轨道交通系统中关键部分，其维检工作要求细致、准确、定量化管理。为进一步提高管理效率、水平和车辆质量，需要构建一套“功能模块化、操作人性化、数据标准化、信息实时化”的信息化管理系统，实现车辆维检在专业方面的领先目标。

1.2 信息化发展的必要性

北京轨道交通建设的快速发展带来了运营规模扩大、员工队伍壮大、客流量猛增、车辆超负荷运行等诸多问题，使得管理幅度不断扩张，工作标准不断提升，管理精细化要求不断提高。促使我们必须打破传统、积极应对，更新观念去解决、去创新。信息化技术已在各行业得到了广泛应用，但现有的信息化建设和技术往往采用标准的软件和硬件，不符合地铁车辆维修的需求，如何把信息化技术应用到传统的车辆维修模式中是急需解决的课题。

1.3 传统维修的局限性

“数字化”的基础上，实现“信息化生产”。在业务流程不断优化的同时，综合应用各种先进的信息技术，提升车辆检修管理水平。

综合运用先进IT技术，建设统一的企业级数据中心及其数字化综合集成平台，建设网络化、集成化、可视化和智能化的综合管理信息系统，实现日常检修和决策支持一体化管理，支持信息共享和业务协同，为车辆检修提供快捷高效的信息服务。

2 车辆检修信息化管理系统总体设计

2.1 总体业务需求

信息化建设的战略目标是：加快推进信息化与车辆检修、月修及架修深度融合，在优化提升

2.2 系统业务流程

车辆检修信息化管理系统根据生产管理业务对每一个业务环节科学设置生产标准，利用信息系统对生产环节进行管理，针对不同业务部门设置相应管理规则和级别制度，从而建立车辆检修业务生产监管体系。该系统需要构建生产经营单位动态信息库，充分利用管理部门监管职能职责，保证生产信息的及时更新，实现企业动态监管。车辆检修流程见图1。

近年来，北京地铁虽然在车辆设备、维修工装上逐步引进了各种先进的技术和手段，但传统维修模式多以人员和设备独立操作为主，对员工的个人技能及经验要求较高；同时车辆的维修数据需人工汇总、分析，从而在车辆维检修过程中存在着很多局限性。一是维修过程不便于管控与追溯；二是受员工技能和经验影响，存在着维修结果的不确定性；三是车辆故障处理能力有待提高；四是数据的完整性、准确性、有效性无法保证；五是数据需人工进行统计分析，未形成智能化分析。

图1 车辆检修流程图

2.3 系统架构

信息系统中数据的使用者包括客运公司及各个检修中心。为实现不同层级、不同部门基于不同操作平台或不同数据库类型的信息资源能够实现快速安全地数据交换，需要制订和使用统一的数据交换标准。

数据交换平台实现应用系统之间业务和数据的交换、路由、转储、发布、订阅、连接等功能，实现部门对部门之间的无缝连接，具有简洁统一的数据交换标准，不需改造原有业务系统，不需重新开发已有的业务流程，从而最大限度地保护投资。数据交换平台通过完善的安全机制进行严格的身份认证、权限管理和数据加密，基于国家信息安全基础设施，充分保证系统运行和数据的安全。

数据交换与共享体系可以从逻辑上分为三个层次：网络传输层、核心功能层、应用接口层（图2）。

图2 平台逻辑结构

（1）网络传输层：基于消息中间件，在全网络范围内建立起数据传输的通道，实现数据从任何源节点到任何目标节点的可靠数据传输。主要功能有异步通讯、点到点的消息传送（PTP）、订阅/发布的消息传送（Pub/Sub）、传输的可靠性、信息的安全性、负载均衡、容错性能。

（2）功能层：提供信息交换平台的管理功能和主要业务逻辑，包括数据交换引擎，通过适配器实现对异质异构数据库的连接，实现不同数据库之间的数据迁移和数据同步，实现各部门向上级部门的数据上传上报，数据格式转换和配置管理等功能。

（3）接口层：为业务系统提供数据交换服务的接口。应用系统可通过数据交换平台的接口在全局所有的数据源上实现自己的业务功能，也可在各自授权范围内访问信息交换平台上的所有数据源。

3 系统功能模块化设计

3.1 信息系统总体功能

依据管理、分级负责的原则，各部门的信息系统应以安质部门需求为中心，以各个检修段分级管理为基础，实现修程过程管理及设备管理信息化等分类管理、统计分析、在线培训管理等核心业务模块，以明确生产业务及监管职能，落实企业安全生产主体责任和安全生产综合监管职责。图3是信息系统需要具备的典型功能，供各级监管部门及行业管理部门参考使用。

图3 地铁生产信息化管理系统功能

3.2 修程管理信息系统

修程管理信息系统是指各检修中心按照本公司制定的检规，分划日检、周检、架修等范围，并按照各个检修中心的要求和计划的车组进行检修，对检修过程中发现的问题实时进行图片及文字记录、上报，并对检修人员及检修工时进行管理。

（1）操作流程：设定各个部件的维修步骤及操作流程，并准备要检测的数据（图4）。

（2）模板定义：定义各个修程所需要维修的部件。

（3）维修计划：下发修程计划，指定各个部件的维修人员。

（4）维修进度：按计划查看各个维修人员对所下任务的维修进度。

（5）工作详情：查看整个车组的维修进度记录、维修图片及维修更换的配件。

图4 车辆检修流程

3.3 设备管理系统功能

3.3.1 库存管理

（1）设备库存：对架修库存的设备和配件进行管理。

（2）领取审核：对领取设备和配件按流程进行审核。

（3）领取记录：针对领取库存设备的记录。

3.3.2 设备管理

（1）项目清单：对正在使用的设备记录。

（2）报修登记：对于发现的问题，可通过PC台式电脑、手持机两种设备报送信息；用手持机可直接报送，也可以在执行巡检计划中报送。

（3）认定管理：通过PC台式电脑或手持机对于报送的问题进行认定，对整改部门、整改时限、验收人或验收部门进行设定。

（4）整改管理：填记相关整改信息，设定维修人员、维修时间、验收人及验收时间。

（5）验收管理：由认定的验收人或验收部门进行验收，验收合格后完成本次报送流程。

（6）设备文档：对一些设备的说明书或相关的电子资料进行上传管理。

3.3.3 巡检管理

（1）巡检模板：按要求（编码、名称、管理部门三项必填）录入检查项目；创建各检查项目中包含的检查标准。

（2）巡检计划：按需求创建巡检模板；创建巡检计划；下发计划。

（3）巡检任务：使用手持机登录相关人员账户；按巡检计划要求对检查点进行扫描，扫描中发现问题即刻上报，在全部完成后提交；查询计划状态及巡检结果。

（4）巡检结果：任务下发执行的结果。

4 结语

地铁车辆检修信息化管理系统是一个在熟悉了现阶段我国地铁车辆检修制度、检修方式、检修生产过程、检修修程和地铁车辆检修、运用工作的管理模式等基础上研究开发的系统。通过信息化手段的引入，建立一套完整的地铁检修管理系统，并将该系统运用到地铁车辆段的维修管理工作中，进行系统的精益管理，以期提高地铁车辆维修效率及质量，保障车辆运行安全，提升车辆运行品质。这一成果顺应城市轨道交通系统全面快速发展的大趋势，具有非常重要的现实意义。