趙媛媛 高利華 張劭陽 汪文健

（1.北京市地鐵運(yùn)營有限公司運(yùn)營二分公司，北京 100043；2.北京市地鐵運(yùn)營有限公司地鐵運(yùn)營技術(shù)研發(fā)中心，北京 102208）

引言

隨著北京城市軌道交通的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)力的不斷提升，既有線路年車輛走行里程快速增長，使原本車輛的修程間隔時間逐步縮短，車輛年維修量也隨著車輛年走行里程增長而增多。因此，探索如何運(yùn)用信息化手段提高車輛檢修的精細(xì)化管理顯得尤為重要。提高維修質(zhì)量和效率，確保運(yùn)營安全，減少人工成本，使管理更加“現(xiàn)代化、智能化、精細(xì)化”是城市軌道交通車輛檢修管理的發(fā)展方向，延著這一方向，北京地鐵研發(fā)設(shè)計(jì)了車輛檢修信息化管理系統(tǒng)。

1 車輛檢修信息化管理系統(tǒng)需求分析

1.1 地鐵網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營要求

北京地鐵運(yùn)營現(xiàn)已形成網(wǎng)絡(luò)化，日客運(yùn)量超過1000萬人次已成為常態(tài)。作為首都北京重要窗口，提升地鐵的運(yùn)營安全和服務(wù)水平顯得尤為重要。車輛作為城市軌道交通系統(tǒng)中關(guān)鍵部分，其維檢工作要求細(xì)致、準(zhǔn)確、定量化管理。為進(jìn)一步提高管理效率、水平和車輛質(zhì)量，需要構(gòu)建一套“功能模塊化、操作人性化、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、信息實(shí)時化”的信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛維檢在專業(yè)方面的領(lǐng)先目標(biāo)。

1.2 信息化發(fā)展的必要性

北京軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展帶來了運(yùn)營規(guī)模擴(kuò)大、員工隊(duì)伍壯大、客流量猛增、車輛超負(fù)荷運(yùn)行等諸多問題，使得管理幅度不斷擴(kuò)張，工作標(biāo)準(zhǔn)不斷提升，管理精細(xì)化要求不斷提高。促使我們必須打破傳統(tǒng)、積極應(yīng)對，更新觀念去解決、去創(chuàng)新。信息化技術(shù)已在各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，但現(xiàn)有的信息化建設(shè)和技術(shù)往往采用標(biāo)準(zhǔn)的軟件和硬件，不符合地鐵車輛維修的需求，如何把信息化技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的車輛維修模式中是急需解決的課題。

1.3 傳統(tǒng)維修的局限性

“數(shù)字化”的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)“信息化生產(chǎn)”。在業(yè)務(wù)流程不斷優(yōu)化的同時，綜合應(yīng)用各種先進(jìn)的信息技術(shù)，提升車輛檢修管理水平。

綜合運(yùn)用先進(jìn)IT技術(shù)，建設(shè)統(tǒng)一的企業(yè)級數(shù)據(jù)中心及其數(shù)字化綜合集成平臺，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化、集成化、可視化和智能化的綜合管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)日常檢修和決策支持一體化管理，支持信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，為車輛檢修提供快捷高效的信息服務(wù)。

2 車輛檢修信息化管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 總體業(yè)務(wù)需求

信息化建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)是：加快推進(jìn)信息化與車輛檢修、月修及架修深度融合，在優(yōu)化提升

2.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

車輛檢修信息化管理系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)對每一個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)科學(xué)設(shè)置生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，利用信息系統(tǒng)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，針對不同業(yè)務(wù)部門設(shè)置相應(yīng)管理規(guī)則和級別制度，從而建立車輛檢修業(yè)務(wù)生產(chǎn)監(jiān)管體系。該系統(tǒng)需要構(gòu)建生產(chǎn)經(jīng)營單位動態(tài)信息庫，充分利用管理部門監(jiān)管職能職責(zé)，保證生產(chǎn)信息的及時更新，實(shí)現(xiàn)企業(yè)動態(tài)監(jiān)管。車輛檢修流程見圖1。

近年來，北京地鐵雖然在車輛設(shè)備、維修工裝上逐步引進(jìn)了各種先進(jìn)的技術(shù)和手段，但傳統(tǒng)維修模式多以人員和設(shè)備獨(dú)立操作為主，對員工的個人技能及經(jīng)驗(yàn)要求較高；同時車輛的維修數(shù)據(jù)需人工匯總、分析，從而在車輛維檢修過程中存在著很多局限性。一是維修過程不便于管控與追溯；二是受員工技能和經(jīng)驗(yàn)影響，存在著維修結(jié)果的不確定性；三是車輛故障處理能力有待提高；四是數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、有效性無法保證；五是數(shù)據(jù)需人工進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，未形成智能化分析。

圖1 車輛檢修流程圖

2.3 系統(tǒng)架構(gòu)

信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的使用者包括客運(yùn)公司及各個檢修中心。為實(shí)現(xiàn)不同層級、不同部門基于不同操作平臺或不同數(shù)據(jù)庫類型的信息資源能夠?qū)崿F(xiàn)快速安全地?cái)?shù)據(jù)交換，需要制訂和使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)據(jù)交換平臺實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的交換、路由、轉(zhuǎn)儲、發(fā)布、訂閱、連接等功能，實(shí)現(xiàn)部門對部門之間的無縫連接，具有簡潔統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，不需改造原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)，不需重新開發(fā)已有的業(yè)務(wù)流程，從而最大限度地保護(hù)投資。數(shù)據(jù)交換平臺通過完善的安全機(jī)制進(jìn)行嚴(yán)格的身份認(rèn)證、權(quán)限管理和數(shù)據(jù)加密，基于國家信息安全基礎(chǔ)設(shè)施，充分保證系統(tǒng)運(yùn)行和數(shù)據(jù)的安全。

數(shù)據(jù)交換與共享體系可以從邏輯上分為三個層次：網(wǎng)絡(luò)傳輸層、核心功能層、應(yīng)用接口層（圖2）。

圖2 平臺邏輯結(jié)構(gòu)

（1）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：基于消息中間件，在全網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)建立起數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從任何源節(jié)點(diǎn)到任何目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的可靠數(shù)據(jù)傳輸。主要功能有異步通訊、點(diǎn)到點(diǎn)的消息傳送（PTP）、訂閱/發(fā)布的消息傳送（Pub/Sub）、傳輸?shù)目煽啃?、信息的安全性、?fù)載均衡、容錯性能。

（2）功能層：提供信息交換平臺的管理功能和主要業(yè)務(wù)邏輯，包括數(shù)據(jù)交換引擎，通過適配器實(shí)現(xiàn)對異質(zhì)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的連接，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)遷移和數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)各部門向上級部門的數(shù)據(jù)上傳上報(bào)，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和配置管理等功能。

（3）接口層：為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)交換服務(wù)的接口。應(yīng)用系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)交換平臺的接口在全局所有的數(shù)據(jù)源上實(shí)現(xiàn)自己的業(yè)務(wù)功能，也可在各自授權(quán)范圍內(nèi)訪問信息交換平臺上的所有數(shù)據(jù)源。

3 系統(tǒng)功能模塊化設(shè)計(jì)

3.1 信息系統(tǒng)總體功能

依據(jù)管理、分級負(fù)責(zé)的原則，各部門的信息系統(tǒng)應(yīng)以安質(zhì)部門需求為中心，以各個檢修段分級管理為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)修程過程管理及設(shè)備管理信息化等分類管理、統(tǒng)計(jì)分析、在線培訓(xùn)管理等核心業(yè)務(wù)模塊，以明確生產(chǎn)業(yè)務(wù)及監(jiān)管職能，落實(shí)企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任和安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管職責(zé)。圖3是信息系統(tǒng)需要具備的典型功能，供各級監(jiān)管部門及行業(yè)管理部門參考使用。

圖3 地鐵生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)功能

3.2 修程管理信息系統(tǒng)

修程管理信息系統(tǒng)是指各檢修中心按照本公司制定的檢規(guī)，分劃日檢、周檢、架修等范圍，并按照各個檢修中心的要求和計(jì)劃的車組進(jìn)行檢修，對檢修過程中發(fā)現(xiàn)的問題實(shí)時進(jìn)行圖片及文字記錄、上報(bào)，并對檢修人員及檢修工時進(jìn)行管理。

（1）操作流程：設(shè)定各個部件的維修步驟及操作流程，并準(zhǔn)備要檢測的數(shù)據(jù)（圖4）。

（2）模板定義：定義各個修程所需要維修的部件。

（3）維修計(jì)劃：下發(fā)修程計(jì)劃，指定各個部件的維修人員。

（4）維修進(jìn)度：按計(jì)劃查看各個維修人員對所下任務(wù)的維修進(jìn)度。

（5）工作詳情：查看整個車組的維修進(jìn)度記錄、維修圖片及維修更換的配件。

圖4 車輛檢修流程

3.3 設(shè)備管理系統(tǒng)功能

3.3.1 庫存管理

（1）設(shè)備庫存：對架修庫存的設(shè)備和配件進(jìn)行管理。

（2）領(lǐng)取審核：對領(lǐng)取設(shè)備和配件按流程進(jìn)行審核。

（3）領(lǐng)取記錄：針對領(lǐng)取庫存設(shè)備的記錄。

3.3.2 設(shè)備管理

（1）項(xiàng)目清單：對正在使用的設(shè)備記錄。

（2）報(bào)修登記：對于發(fā)現(xiàn)的問題，可通過PC臺式電腦、手持機(jī)兩種設(shè)備報(bào)送信息；用手持機(jī)可直接報(bào)送，也可以在執(zhí)行巡檢計(jì)劃中報(bào)送。

（3）認(rèn)定管理：通過PC臺式電腦或手持機(jī)對于報(bào)送的問題進(jìn)行認(rèn)定，對整改部門、整改時限、驗(yàn)收人或驗(yàn)收部門進(jìn)行設(shè)定。

（4）整改管理：填記相關(guān)整改信息，設(shè)定維修人員、維修時間、驗(yàn)收人及驗(yàn)收時間。

（5）驗(yàn)收管理：由認(rèn)定的驗(yàn)收人或驗(yàn)收部門進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后完成本次報(bào)送流程。

（6）設(shè)備文檔：對一些設(shè)備的說明書或相關(guān)的電子資料進(jìn)行上傳管理。

3.3.3 巡檢管理

（1）巡檢模板：按要求（編碼、名稱、管理部門三項(xiàng)必填）錄入檢查項(xiàng)目；創(chuàng)建各檢查項(xiàng)目中包含的檢查標(biāo)準(zhǔn)。

（2）巡檢計(jì)劃：按需求創(chuàng)建巡檢模板；創(chuàng)建巡檢計(jì)劃；下發(fā)計(jì)劃。

（3）巡檢任務(wù)：使用手持機(jī)登錄相關(guān)人員賬戶；按巡檢計(jì)劃要求對檢查點(diǎn)進(jìn)行掃描，掃描中發(fā)現(xiàn)問題即刻上報(bào)，在全部完成后提交；查詢計(jì)劃狀態(tài)及巡檢結(jié)果。

（4）巡檢結(jié)果：任務(wù)下發(fā)執(zhí)行的結(jié)果。

4 結(jié)語

地鐵車輛檢修信息化管理系統(tǒng)是一個在熟悉了現(xiàn)階段我國地鐵車輛檢修制度、檢修方式、檢修生產(chǎn)過程、檢修修程和地鐵車輛檢修、運(yùn)用工作的管理模式等基礎(chǔ)上研究開發(fā)的系統(tǒng)。通過信息化手段的引入，建立一套完整的地鐵檢修管理系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)運(yùn)用到地鐵車輛段的維修管理工作中，進(jìn)行系統(tǒng)的精益管理，以期提高地鐵車輛維修效率及質(zhì)量，保障車輛運(yùn)行安全，提升車輛運(yùn)行品質(zhì)。這一成果順應(yīng)城市軌道交通系統(tǒng)全面快速發(fā)展的大趨勢，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。