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摘要：天津軌道交通9號(hào)線開(kāi)通時(shí)間較早，信號(hào)系統(tǒng)的信息化水平較低，相較于智慧軌道交通的標(biāo)準(zhǔn)存在較大差距。介紹了天津軌道交通9號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)信息化建設(shè)的發(fā)展思路，分析了發(fā)展脈絡(luò)，對(duì)相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，以期為其他城市的智慧軌道交通建設(shè)提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：軌道交通;運(yùn)營(yíng)環(huán)境;信號(hào);信息化建設(shè);管理模式

城市軌道交通組建線網(wǎng)統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一管理是當(dāng)今運(yùn)營(yíng)模式的發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)備維護(hù)管理模式也隨線網(wǎng)的建設(shè)逐漸復(fù)雜，傳統(tǒng)的以經(jīng)驗(yàn)為導(dǎo)向的粗放型管理模式在安全保障、質(zhì)量控制、故障管理、維護(hù)支持等方面已經(jīng)不適應(yīng)新的運(yùn)營(yíng)環(huán)境，必須引入信息化手段來(lái)打造適應(yīng)于線網(wǎng)環(huán)境下的智慧型維護(hù)管理模式[1]。組建軌道交通新型維護(hù)管理模式是一次管理和技術(shù)上的考驗(yàn)。規(guī)劃設(shè)計(jì)智慧維護(hù)管理模式，既需要考慮新線建設(shè)的前瞻性，同時(shí)也要兼顧運(yùn)營(yíng)線路的既有條件，例如：設(shè)備廠商、建成時(shí)間、信息化水平、擴(kuò)展性等。為了彌補(bǔ)線網(wǎng)信息化的短板，提升整個(gè)線網(wǎng)的信息化水平，提升既有線路尤其是老舊線路的信息化水平，是當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題。

1天津軌道交通9號(hào)線概況

天津軌道交通9號(hào)線（下稱“9號(hào)線”）是連接天津市中心城區(qū)和濱海新區(qū)的大動(dòng)脈，于2004年正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，信號(hào)系統(tǒng)采用安薩爾多（AnsaldoSTS）公司提供的準(zhǔn)移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)（列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)，即ATC）。作為一條早期開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的既有線路，其信號(hào)系統(tǒng)硬件平臺(tái)運(yùn)算水平較低，網(wǎng)絡(luò)帶寬容量較小，系統(tǒng)可擴(kuò)展性較差，信息化建設(shè)難度較大。針對(duì)上述情況，9號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)信息化建設(shè)沒(méi)有走一般的產(chǎn)學(xué)研用技術(shù)改造的路子，而是充分發(fā)揮技術(shù)人員技術(shù)能力，以“用”為驅(qū)動(dòng)，深挖并解決運(yùn)營(yíng)工作中的各項(xiàng)痛點(diǎn)，走出了一條信息化建設(shè)的新途徑。

2信息化發(fā)展經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

2.1信息化發(fā)展情況介紹。在對(duì)既有信號(hào)系統(tǒng)的人、機(jī)、料、法、環(huán)幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研后，逐步明確了信息化建設(shè)發(fā)展思路，將其歸納為“保設(shè)備、增技能、強(qiáng)管理、可視化”四步走的發(fā)展戰(zhàn)略，從設(shè)備維護(hù)、人員技能、維護(hù)管理和大數(shù)據(jù)建設(shè)4個(gè)發(fā)展方向出發(fā)，以自主編寫(xiě)軟件的形式完善信號(hào)系統(tǒng)信息化功能[2]。信息化發(fā)展戰(zhàn)略見(jiàn)圖1。截至到目前，完成研發(fā)軟件4大類(lèi)共8項(xiàng)，搭建出一套自上而下的信息化管理系統(tǒng)，逐漸形成信息化管理體系。自主研發(fā)軟件匯總見(jiàn)表1，信息化管理體系見(jiàn)圖2。2.1.1設(shè)備維護(hù)。根據(jù)信號(hào)系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)生幾率較高的故障主要有：車(chē)載設(shè)備故障、停站精度不穩(wěn)定和ATS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定3項(xiàng)，約占故障總數(shù)的25％。因此，首先從設(shè)備維護(hù)角度出發(fā)，引入信息化手段減小上述故障的影響、提高故障處理的效率。為了提高車(chē)載故障分析處理效率，維護(hù)人員自主研發(fā)了車(chē)載故障可視化回放軟件，見(jiàn)如圖3。該軟件通過(guò)讀取車(chē)載ATP日志數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了車(chē)載MMI和車(chē)載設(shè)備板卡燈位可視化顯示，再現(xiàn)了故障時(shí)車(chē)載設(shè)備的各種狀態(tài)，比傳統(tǒng)的故障日志分析方式更加直觀；軟件的故障輔助分析模塊可以自動(dòng)分析車(chē)載數(shù)據(jù)，對(duì)各類(lèi)信息進(jìn)行分類(lèi)匯總，利用預(yù)設(shè)的故障模型自動(dòng)推送故障分析結(jié)論和解決方案，提供相關(guān)技術(shù)圖紙的鏈接，使故障分析更加準(zhǔn)確高效；經(jīng)過(guò)收集大量數(shù)據(jù)建立的停站精度模型，可以將列車(chē)實(shí)際停站曲線與模型曲線進(jìn)行比對(duì)分析，判斷列車(chē)停站變化趨勢(shì)，維護(hù)人員可以對(duì)差異過(guò)大的列車(chē)提前調(diào)整，降低了故障的隱患。停站曲線模型見(jiàn)圖4。服務(wù)器、工作站、工控機(jī)、交換機(jī)等設(shè)備不屬于信號(hào)系統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)備。一線維護(hù)人員代碼行操作相關(guān)培訓(xùn)難度很大，培訓(xùn)效果不理想，實(shí)際操作效率較低，存在發(fā)生誤操作導(dǎo)致故障的隱患。技術(shù)人員自主研發(fā)了分布式系統(tǒng)檢測(cè)軟件，使日常巡視工作規(guī)范化、自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了巡視工作一鍵式操作，提升了巡視準(zhǔn)確率和工作效率。在這基礎(chǔ)上，又自主研發(fā)了網(wǎng)管計(jì)算機(jī)檢測(cè)軟件，通過(guò)輪詢的方式檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞、中斷和丟包后，相應(yīng)的設(shè)備名稱可以根據(jù)故障程度變色并生成聲音報(bào)警，將網(wǎng)絡(luò)異常情況自動(dòng)寫(xiě)入日志文件，值班員得到報(bào)警提示后可以迅速做出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了端到端的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)，彌補(bǔ)了系統(tǒng)自帶監(jiān)測(cè)軟件監(jiān)測(cè)盲點(diǎn)的缺陷。2.1.2人員技能。信號(hào)維護(hù)人員的班制不統(tǒng)一，工作地點(diǎn)跨度大，技能培訓(xùn)受時(shí)間和空間制約程度較大；隨著人員的流動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)也會(huì)隨之流失。為了改善培訓(xùn)的效果，維護(hù)人員研發(fā)了在線培訓(xùn)平臺(tái)，使員工能夠隨時(shí)隨地使用PC端或移動(dòng)端進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)，培訓(xùn)工作不再受時(shí)間和空間的約束。在新線建設(shè)工作中，由專(zhuān)人對(duì)廠家培訓(xùn)進(jìn)行全程錄像、錄屏并上傳平臺(tái)，使新線建設(shè)期間人員技能得到了很大的提升，為后期的驗(yàn)收、接收等工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在線網(wǎng)設(shè)備維護(hù)模式下，維修人員往往要面對(duì)多條線路的維護(hù)工作，不同線路間存在設(shè)備情況復(fù)雜、同類(lèi)設(shè)備操作迥異的情況。以中心項(xiàng)目部為例，目前負(fù)責(zé)1號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、9號(hào)線共4條線路控制中心的通號(hào)設(shè)備維護(hù)，到2023年前后線路維護(hù)數(shù)量將增加到6條，設(shè)備的數(shù)量和種類(lèi)增加50％，維護(hù)難度大大提升。為了積極應(yīng)對(duì)上述情況，自主研發(fā)的知識(shí)管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，員工可以隨時(shí)使用PC端或移動(dòng)端調(diào)閱標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程、故障處理手冊(cè)和各類(lèi)技術(shù)圖紙，通過(guò)搜索功能迅速檢索到所需資料，從而更好地規(guī)范日常和應(yīng)急條件下的處理操作。知識(shí)管理系統(tǒng)見(jiàn)圖5。2.1.3維護(hù)管理。維護(hù)管理人員日常需要進(jìn)行大量的故障信息統(tǒng)計(jì)、設(shè)備臺(tái)賬和履歷更新等工作，工作繁瑣，重復(fù)性較高，傳統(tǒng)的人工管理模式無(wú)法做到精細(xì)化管理，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率較高，對(duì)維修工作的指導(dǎo)作用較低。通過(guò)對(duì)日常的工作流程和管理需求進(jìn)行梳理，維護(hù)人員自主研發(fā)了維修管理平臺(tái)和ATS運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)信息化報(bào)表軟件，將設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備履歷、故障臺(tái)賬、故障信息、信號(hào)設(shè)備使用情況、行車(chē)組織情況等運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，生成各類(lèi)分析報(bào)表，為運(yùn)營(yíng)管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。2.1.4大數(shù)據(jù)建設(shè)和可視化。由傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗(yàn)式維修模式轉(zhuǎn)為大數(shù)據(jù)支持的智能運(yùn)維模式是一次重要的管理跨越，通過(guò)不懈努力已逐步搭建出大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)環(huán)境。通過(guò)上述各項(xiàng)軟件生成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，最終通過(guò)微軟POWERBI、POWERVIEW等軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。目前，9號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智慧采集、數(shù)據(jù)智慧融合、數(shù)據(jù)智慧挖掘、智慧決策的智能信息化處理閉環(huán)，完成了智慧型維護(hù)管理模式的升級(jí)[3]。

2.2實(shí)施效果。9號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)的信息化建設(shè)歷程為將來(lái)的智能化運(yùn)維積累了大量的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和有效數(shù)據(jù)，同時(shí)提供了一定的信息化建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，為信號(hào)系統(tǒng)改造提供了額外的思路和方向。新系統(tǒng)廠商通過(guò)對(duì)9號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)信息化建設(shè)的調(diào)查研究，吸收了運(yùn)營(yíng)維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，考慮將車(chē)載故障可視化回放等軟件的功能納入到信號(hào)系統(tǒng)改造的工作中去，為后期的信息化運(yùn)營(yíng)與維護(hù)打好基礎(chǔ)。

3結(jié)語(yǔ)

9號(hào)線十幾年信號(hào)系統(tǒng)信息化建設(shè)的實(shí)踐，很好地相契合了2019年國(guó)務(wù)院頒布的《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》中“推進(jìn)數(shù)據(jù)資源賦能交通發(fā)展”的建設(shè)思路，以“用”驅(qū)動(dòng)，結(jié)合“產(chǎn)、學(xué)、研”各方資源開(kāi)展自主創(chuàng)新工作，推進(jìn)了數(shù)據(jù)資源賦能天津城市交通發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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［3］杜時(shí)勇.基于大數(shù)據(jù)的城軌信號(hào)系統(tǒng)線網(wǎng)智能運(yùn)維平臺(tái)研究[J].都市快軌交通，2019，32（3）：13-18.

作者:胡文宇 王書(shū)哲 潘行健 單位:天津軌道交通運(yùn)營(yíng)集團(tuán)有限公司