中低运量城市轨道交通运维业务及其信息化系统

李 军，程 坚

（中车浦镇庞巴迪运输系统有限公司，安徽芜湖 241060）

0 引言

中低运量城市轨道交通系统常见制式有胶轮路轨APM、跨座式单轨、现代有轨电车等，目前总体在国内处于发展起步阶段[1]，不仅设计制造与传统轨道交通存在差异性[2-3]，运维管理体系也需要从零开始逐步完善；与传统轨道交通的差异性，使现有轨道交通运维模式无法全部适用APM及跨座式单轨[4]项目，搭建单轨的运维标准体系[5-6]，探索一条适合APM及跨座式单轨的运维管理体系之路显得尤为重要。

随着轨道交通行业数字化转型，大数据[7]、云计算、物联网、AI等先进技术也逐步引用道轨交行业中来，促进传统行业与互联网技术的有机结合[8]。《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》系统地阐述了智慧轨道交通的建设方向与总体目标[9]，其中对智能城轨提出要求：集成城轨交通各系统和各类服务；2025年前将智能运维系统推广至全行业使用。铁科院已搭建信息化业务架构，推进智能化转型[10]。上海地铁也已积极响应纲要，推进轨交信息化建设[11]。

中车浦镇庞巴迪运输系统有限公司（PBTS）是专门从事单轨和APM车辆及系统集成的专业公司，为客户提供交通运输系统解决方案。结合轨道交通智能维保发展趋势[12-13]，也在积极探索智能化、信息化和大数据技术建设运维管理体系建设之路。

本文结合PBTS运维业务开展情况，分析业务重难点，探讨适合APM和跨座式单轨车辆的业务模式，并研发智能运维信息化管理软件（PBTS-MMIS），统筹项目运维工作，预设业务流程，详细记录工作数据，实现车辆及轨旁设备的全寿命周期管理，并以切实数据优化整合运维资源，提升公司整体运维效益。

1 运维现存问题

APM及跨座式单轨维保项目现行运维业务对象包含车辆和轨旁设备，业务开展模式采用传统的人工和纸质表单模式，存在的问题如下。

（1）现行执行的运维策略，大多依赖人工和纸质单据，运维计划效率低下，缺乏系统化、标准化、流程化的运维管理体系。

（2）信息查询，数据统计等费时费力。纸质单据信息查询困难，汇总工作浪费大量的人力物力。

（3）故障溯源困难，缺乏故障知识库。现行故障处理体系，不利于故障溯源，无法将维修人员的个人经验转化为企业智力资本。

（4）资源关联性差。维保业务与物料、工具不具备关联性，无法及时对库房和工具室给予反馈。

为解决现行运维业务存在的问题，PBTS从实际出发，梳理运维业务管理范围，优化业务执行流程，建立系统化、标准化、流程化的运维管理体系，并同步建立智能运维信息化管理软件（PBTS-MMIS），打通运维业务之间数据孤岛，实现车辆及轨旁设备的全寿命周期管理。

2 运维业务

PBTS项目现场，APM及跨座式单轨的实际运维业务分为以下3类：计划性工作、故障性维修、技改管理。其他业务如物料管理、工具管理、调度管理等，关联在上述3种业务流程内。因此，PBTS-MMIS整体框架围绕这3种业务流程展开设计。

以计划性工作为例，采用5W2H法分析其具体业务。

Why-检修原因：车辆及轨旁设备运行频次高，又具有安全运行要求，需要定期进行维护保养，消除潜在安全隐患。

What-检修内容：明确检修对象（包含但不限于系统、子系统、部件等），制定检修频次和检修内容，包括工作路线、工作内容、工作步骤等。

When-检修时间：按照实际情况，参考检修频次和上次检修时间来确定。

Where-检修位置：明确检修位置、检修车辆/设备、线路、站点等位置信息。

Who-检修人员：明确检修过程各阶段责任人，不限于执行人员、班组长、维保工程师、质量工程师、库管员、维保主管等。

How-检修方法或检修标准：检修过程需要遵循的操作规范等。

How much-执行该项内容需要耗费的资金、物资成本、时间等。

2.1 计划性工作流程

按照上述思路对计划性工作的业务梳理后，制定如图1所示计划性工作流程，主流程主要分为3部分。

图1 计划性工作业务流程Fig.1 PM process

（1）制定计划：通过制定计划来定义计划工单的类型（日检、月检、季度检、年检等），定义检修时间，检修频次。

（2）制定工艺文件：通过制定工艺文件来确定计划工单执行的检修内容和检修方法，确定是否需要互检和质检，同步定义检修工艺资源（物料、工器具、检查附表）。

（3）建立及执行计划工单。建立计划工单时，选择计划工单检修对象，匹配对应计划，并定义检修人员和互检人员（如果需要）。计划工单建立后，将依据工艺文件关联资源，自动生成物料出库单，将由库管员进行下一步操作。

2.2 故障性维修工作流程

按照同样的思路对故障管理的业务进行梳理，制定故障管理业务流程，主流程如图2所示。

图2 故障性维修业务流程Fig.2 CM process

（1）建立车辆/设备履历。维修对象在故障上报时需要细化定义至最小可换单元，需要提前建立好车辆/设备履历。

（2）故障工单的建立及执行。故障上报时，可将故障件明确定义至最小可换单元，并选择故障调度员，由其指定专业的故障执行人员。故障工单各流转节点给定处理意见时同步给出维修内容，维修所需物料，维修方法和维修工具等信息。

2.3 技改管理工作流程

同理，梳理技改管理业务流程，分为3个部分，流程如图3所示。

图3 技改管理业务流程Fig.3 Mods process

（1）工艺文件的制定。通过制定工艺文件来确定技改工单执行的内容和方法，确定是否需要互检和质检，同步定义技改工艺资源（物料、工器具、检查附表）。

（2）技改监管单建立及跟踪。通过技改监管单来确定技改通知内容、技改变更范围和计划时间，并同步到技改状态跟踪表。

（3）技改工单的建立及执行。建立技改工单时，选择技改工单变更对象，并定义执行人员和互检人员（如果需要）。技改工单建立后，将依据技改工艺文件关联资源，自动生成物料出库单，将由库管员进行下一步操作。

3 信息化系统研究

PBTS-MMIS以“计划、故障、技改”为核心，以作业工单为载体，打通资源、调度、质量、报表之间的数据关系，以便分项目进行管理。信息化系统的运用，能够有效提升业务处理效率，详细记录每项工作的资源使用情况，支持在业务处理过程中同步更新车辆及轨旁设备维修履历，并统计数据形成报表显示在驾驶舱内。

3.1 整体架构

根据PBTS实际网络架构及业务使用场景，采用B/S(浏览器/服务器)架构搭建系统，基于JeeSite平台（Java基础开发平台）进行开发，通过Web浏览器实现用户访问，无需安装客户端软件；同时系统配备基于Android的移动App客户端，实现电子化移动办公。PBTS-MMIS系统整体架构搭建如图4所示。

图4 系统整体架构Fig.4 System Architecture

3.2 业务表设计

PBTS-MMIS为多项目管理平台，业务表设计中主要采用主子表的形式进行搭建，主表用来保证各项目数据格式的一致性，子表用来保证各项目数据格式的特异性。部分业务表设计如图5所示。

图5 业务表设计Fig.5 Business sheet design

3.3 功能模块设计

功能模块设计考虑以下5个维度，实现数据的精细化管理。（1）用户，考虑按角色和权限区分数据；（2）目标动机，基于用户使用习惯，提高处置效率；（3）场景，考虑线上线下结合的使用情况；（4）工具，考虑操作使用的设备，如电脑、PDA等；（5）行为，基于用户实际场景规划用户的任务流。PBTS-MMIS功能模块划分如表1所示。

表1 模块功能Tab.1 Module function introduce

3.4 代码设计

PBTS-MMIS系统采用JeeSite平台开发，数据库采用MySQL，后台采用Java，前端采用jQuery、JS、AJAX等方法进行设计，部分代码展示如图6所示。JeeSite平台提供了数据权限的功能，在PBTS-MMIS这一多项目管理系统中，通过角色进行数据控制，也可通过代码生成数据权限过滤条件，实现各个项目之间数据保持相对独立（数据安全性得到保障），同时又具有统一的数据格式。

图6 部分代码Fig.6 Part code display

3.5 系统界面及功能应用

系统采用电脑端管理搭配手持端执行的模式进行使用，电脑端可以完成工单新建、分发和派工，以及资源配置和调度管理等相关工作；手持端可以进行工单派工、执行、互检、完工确认等执行操作，并支持请销点和故障上报。系统部分页面展示如图7～9所示。

图7 系统驾驶舱Fig.7 PBTS-MMIS board

图8 计划工单执行及其关联工艺资源Fig.8 PM WO execute and attached resource

3.6 系统效益

PBTS-MMIS自开发完成上线运行以来，活跃运用于PBTS各个项目，在项目运维现场提供巨大便利，工具、物料等资源配置也能同步得到跟踪，同时减少了大量运维工作的数据统计工作，如图10～11所示。具体如下：（1）系统内预设的运维业务流程，符合现场实际情况，业务场景在系统内复现程度较高；（2）系统对资源的信息汇总，能有效提升管理决策及时性和正确性；（3）系统业务处理过程同步更新履历，实现车辆及轨旁设备的全寿命周期管理。

图10 项目现场应用Fig.10 Application on site

图9 请点和故障上报Fig.9 Operation request and fault report

图11 办公室应用Fig.11 Application in office

4 结束语

本文梳理了现存运维工作存在的困难点，基于实际管理模式梳理了3种运维业务，并由此开发了信息化系统，实现了如下功能目标。

（1）物资/工器具管理、规程优化、维修决策、智能运维的一体化管理，实现了人员统一管理、资源有效整合和成本优化的目标。

（2）通过统一平台实现人员、材料资源的动态配置；记录作业过程数据，统筹分析，提高作业指导性；实现维保作业计划、任务调度、计划执行监控的网络信息化；与系统相关的应用系统信息实现共享，提高了公司整体信息系统的效益。

PBTS-MMIS的研发及运用，实现了公司对运维业务的整体把控，为公司整体运维业务提供系统化、流程化、标准化的管控手段。系统预留接口以供拓展，未来可将各种车载系统和轨旁系统与MMIS系统进行数据对接，实现计划智能编排、数据自动采集等自动化功能，为未来智能运维奠定了坚实的基础。