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中低运量城市轨道交通运维业务及其信息化系统论文

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2022-11-19 13:51:44    来源:    作者:shaozhun

摘要:摘要:分析某公司APM和跨座式单轨维保项目开展运维作业时存在的问题,梳理运维工作中3种工作类型(计划性工作、故障性维修、技改管理)的业务流程,明确各种作业流程的检修原因、检修内容、检修时间、检修位置、检修人员、检修方法或检修标准以及资源消耗情况。并以此开发智能运维信息化系统(PBTS-MMIS),搭建系统整体架构,介绍开发过程中业务表设计、代码设计和功能模块设计的方法,展示开发完成后的主要界面。各项目运用PBTS-MMIS系统,实现车辆和轨旁设备的全寿命周期管理,有效提升了工作效率,并以数据支撑提升管理层

  摘要:分析某公司APM和跨座式单轨维保项目开展运维作业时存在的问题,梳理运维工作中3种工作类型(计划性工作、故障性维修、技改管理)的业务流程,明确各种作业流程的检修原因、检修内容、检修时间、检修位置、检修人员、检修方法或检修标准以及资源消耗情况。并以此开发智能运维信息化系统(PBTS-MMIS),搭建系统整体架构,介绍开发过程中业务表设计、代码设计和功能模块设计的方法,展示开发完成后的主要界面。各项目运用PBTS-MMIS系统,实现车辆和轨旁设备的全寿命周期管理,有效提升了工作效率,并以数据支撑提升管理层决策及时性和正确性。系统业务逻辑清晰,模块功能齐全,为公司整体运维业务的管控提供了巨大的便利,为运维业务走向智能化奠定了坚实的基础。

  关键词:城市轨道;运维业务;信息化

  Abstract:The existing problems in the O&M business of APM and trans-seat-type monorail of CRRC were analyzed,the process of threetypes of maintenance work in O&M business(planned maintenance,failure maintenance and modification management)was sorted out,themaintenance reason,maintenance content,maintenance time,maintenance person,maintenance method or standard were clarified,andresource consume was related.Based on which develop the PBTS-MMIS(Maintenance Management Information System),overall architecture ofthe system was set up,the business sheet design method,code design method,and functional modules design method were introduced,the main interface of the system was displayed.The application of PBTS-MMIS on site realize the full-life cycle management of vehicles and wayside equipment,effectively improve the work efficiency,and improve the timeliness and correctness of management decision-making with data support.Business logic is clear and the module functions are complete in the system,which provides great convenience for O&M businesscontrol for PBTS and lays a solid foundation for the O&M business to be more intelligent.

  Key words:urban rail;operation and maintenance business;promotion of information technology

  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。

  (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。

中低运量城市轨道交通运维业务及其信息化系统论文

  (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。

中低运量城市轨道交通运维业务及其信息化系统论文

  (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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  


      参考文献:

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  [4]贺观.跨座式单轨交通车辆[M].成都:西南交通大学出版社,2016.

  [5]罗熙鸣,赵婧,李燕等.跨座式单轨交通系统标准体系构建[J].标准科学,2020(2):89-93.

  [6]徐剑,赵婧,罗熙鸣.中运量跨座式单轨交通系统系列标准解读[J].标准科学,2020(1):70-73.

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