文：吴志强 中国城市轨道交通协会信息化专业委员会委员、上海中运量轨道交通系统工程技术研究中心管理委员会委员
自“十四五”规划推动落实以来，城轨交通已全面进入由“建设为主”向“运营、经营并举”，由高速度发展迈向高质量发展的转换期。以新兴信息技术与城轨交通深度融合为主线，推进城轨信息化，发展智能系统，建设智慧城轨，“智能化轨交”建设，通过智能化手段提高城轨运营企业运营维护效率、提升运营准确性、降低运营维护成本是当前重中之重。北京国信会视在城市轨道交通智慧化运维新技术的应用实践中一直走在行业前列，积极贴合国家数字经济发展规划，践行《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》，提出了以自研城轨云平台产品为核心的智慧运维产品综合解决方案。
目前大多数城市轨道交通车辆的运行维护检测仍采用传统的人工运行维护检测方法，导致运营维护检测效率低下、准确性不足。为此，要加强智能运维检测技术的应用，利用智能技术实时监控车辆运行状态，实现维修信息与故障分析的同步，从而有效提高车辆运维效率，降低运营和维护检测的人工成本，这也是当今时代对城市轨道交通智慧运维新技术的新要求。根据《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》规划，智能运维与安全保证体系的建设也是未来智慧城轨的建设重点及核心内容。
根据当前地铁车辆生产运维的发展趋势，并基于各大数据中心采集的车辆设计数据、车辆运行实时数据、车辆故障数据和车辆履历数据，城市地铁车辆智能运维系统整体上按照阶段具体可分为智能设计生产系统、智能车辆检测系统、智能车辆维修系统和智能专家诊断系统等。智能设计生产系统主要是针对地铁车辆的设计、生产的数据进行相关处理，可获得车辆用于运营前的关键数据。智能车辆检测系统通过车载传感器或者轨旁系统获得车辆的运行状况数据，例如可对地铁车辆中的空调、车门等系统以及车辆轮对的底部、侧面、外观和状态进行智能检测。智能车辆维修系统用于车辆维修的智能化管理，包括日常修、架大修等，智能组织针对维修任务的日常行动计划，并提供维修电子手册等。智能专家诊断系统作为城市轨道交通车辆智能运维系统的关键系统，采用大数据、人工智能、模糊逻辑等推理算法对车辆行驶状况进行监测预测，对车辆健康状况进行评估，再结合车辆段或者停车场的维修资源，做出适当的维修决策，实现对主要设备和零部件的预测维修，保证车辆的安全高效运行。
北上广深等城轨交通运营企业走在了智慧运维技术和应用探索的前列，并已经取得了一定的成效。据了解，上海地铁制定了智慧地铁1.0（2018—2020）与智慧地铁2.0（2020—）的智慧化发展目标。其中上海地铁车辆智能运维系统已成为国家示范工程项目，也被中城协认定为车辆智能运维系统示范工程。广州地铁从2011年结合“十二五”科技支撑计划和国家“863计划”重点项目，开展了城轨列车在途监测与安全预警关键技术研究和示范应用，对列车的行驶状态、关键系统运行状态进行监测，开发了综合监测与预警系统和综合运营维护管理系统；深圳地铁则通过运营智慧系统的构建，实现维保模式、管理模式的变革；北京地铁也在较早时期便起步开展设施设备安全状态检测监测与运维大数据方面的研究及应用。
如何充分利用云计算、物联网、大数据、人工智能等新技术，将城轨交通推向安全高效的自动化与智能化运行轨道，已成为行业研究的热点课题。而越来越多的工业互联网及工业软件公司也加入了城轨智慧运维的发展洪流。其中也涌现出北京国信会视、明略科技、成都运达等一批优秀的行业软件企业。
其中，北京国信会视更是以“专精特新”为发展路径，将国家技术脱钩及卡脖子问题，作为未来发展过程中的的重要目标及发展方向。通过构建以城轨云平台为基础，融合云计算、大数据、物联网、人工智能、5G等技术手段，实现涵盖城轨建设、城轨运营、城轨运维、企业管理和商业开发等全产业链、全要素的智慧城轨综合数字化支撑体系。北京国信会视自主研发的城轨智慧运维平台通过对轨道装备运行状态的感知与监控、故障诊断与故障预测分析，以及部件级的全寿命跟踪，可为设备的可靠性、安全性提升与车辆优化设计提供技术支撑。产品完整履历信息和运用故障分析数据，是提高产品可靠性和技术改进的前提，同时也能提高检修作业的标准化程度，有效提高检修质量，保障城轨运营安全。目前，北京国信会视基于轨交行业的工业互联网平台产品市场占有率遥遥领先；国信会视已为数十个地铁运营企业提供了智慧运维平台产品解决方案，案例遍布北京、上海、深圳、西安、成都、重庆、武汉等国内一线城市群，帮助城轨运营企业实现降本增效。据不完全统计，通过智慧运维新技术的应用，城轨运营平均正线故障率降低12.5%左右、减少检修工时23.7%、应急响应效率提高80%。工业软件，如：PHM、质量管理、检修运维等产品市场占有率第一；产品覆盖遍布国内核心轨道交通装备制造企业，协助企业产品上云、设备上云、产业链上云，将整车制造的平均周期缩短5天，单车的人员配置减少10%左右，供应链综合成本下降2.5%。智能硬件综合能力亦名列前茅。同时北京国信会视也获得2022工业大数据企业排行榜第34位；2021-2022工业互联网最具影响力企业；2021-2022国产工业软件优秀产品等荣誉称号。
据统计“十四五”期间我国城市轨道交通运营里程数将新增5000公里，累计完成投资额有望达到18188亿元。未来多专业系统的融合、数据价值的提炼、标准化统一的数据接口、AI分析和云平台等技术的研究与探索从未停歇，通过完善应用VR/AR等技术将不断推动着轨道交通向智慧化迈进，直至最终帮助智慧运维系统建设向更高层次蜕变，实现智慧城轨的真正意义上的数字化转型。实现城轨行业的高质量发展，国产工业软件企业前途远大，任重道远。
