轨道交通车辆智能运维技术研究
徐兴海1 李维康2 张萌3
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徐兴海1 李维康2 张萌3,. 轨道交通车辆智能运维技术研究[J]. 交通技术研究,2025.4. DOI:10.12721/ccn.2025.157031.
摘要: 轨道交通车辆的故障对于乘客的出行安全和正常运营具有重要影响。智能运维技术可以通过对车辆传感器数据的实时监测和分析,预测故障的发生概率和位置,提前进行维修和保养,减少故障带来的影响,提高车辆的可靠性和可用性。基于此,本文对轨道交通车辆智能运维技术进行了研究,旨在提高轨道交通系统的运行效率和安全性。
关键词: 轨道交通;车辆智能运维;传感器技术
DOI:10.12721/ccn.2025.157031
基金资助:

引言:

随着城市化进程的加快和交通需求的增长,轨道交通系统扮演着越来越重要的角色。为了确保轨道交通系统的安全运行和高效运营,车辆的运维工作至关重要。然而,传统的车辆运维方法存在一些局限性,如依赖人工巡检、反应时间慢等问题。为了解决这些问题,轨道交通车辆智能运维技术应运而生。本文旨在研究轨道交通车辆智能运维技术,探索其应用潜力和技术方法,以期为轨道交通系统的运行管理提供有益的参考。

一、轨道交通车辆智能运维技术概述

轨道交通车辆智能运维技术是指利用先进的传感器技术、大数据分析、人工智能和机器学习等技术手段,对轨道交通车辆的运行状态进行实时监测、故障诊断和维修管理。通过实时获取车辆的运行数据,并进行分析和处理,可以及时发现潜在的故障和异常情况,提前进行预防性维护和修复,从而提高车辆的可靠性和运行效率[1]

二、轨道交通车辆智能运维技术研究方法

(一)数据采集与处理

为了实现轨道交通车辆的智能运维,安装多种传感器设备是至关重要的。通过加速度传感器、温度传感器、压力传感器等设备,可以实时监测和采集车辆的各项参数。这些传感器能够收集到车辆振动情况、温度变化、压力变化等重要信息。然而,采集到的数据必须经过预处理和清洗,以确保其准确性和完整性。预处理步骤包括去除噪声、填补缺失值和处理异常值等操作,从而获得高质量的数据。

采集到的数据将成为后续智能运维技术分析和决策的基础。通过对数据进行分析,可以实时监测车辆的状态,及早发现潜在的异常情况。例如,振动数据可以用于判断车轮磨损或不平衡的情况,温度数据可以指示可能存在的故障点,压力数据则可提供轮胎气压异常的线索。基于这些准确的数据,智能运维系统可以进行故障诊断和维修管理,提供准确的依据。

通过实时监测和数据采集,轨道交通系统能够及时发现车辆运行中的异常情况,并采取相应的措施。例如,在发现异常振动时,可以立即检查车轮并进行调整或更换。对于温度异常,可以及时排查引起故障的部件并进行修复。这种快速反应和维修可以提高车辆的可靠性和运行效率,减少潜在故障带来的影响[2]

通过安装传感器设备并实时监测和数据采集,轨道交通车辆的智能运维技术能够为车辆状态监测、故障诊断和维修管理提供准确的信息。这将大大提升车辆的可靠性,减少运行中的故障和延误,同时提高系统的整体效率。

(二)模型构建与优化

基于采集到的数据,利用各种数学模型和算法模型对轨道交通车辆进行状态预测、故障诊断和维修管理具有重要意义。机器学习算法是其中一种强大的工具。通过分析和训练历史数据,可以构建适用于不同故障类型的分类和识别模型。这些模型能够预测车辆故障发生的概率,并提前发出警报,以便采取相应的维修措施,避免故障对运营造成严重影响。优化算法也可以应用于车辆的维修管理。通过对维修计划进行优化,能够合理安排维修工作的时间和资源,以提高维修效率并降低成本。优化算法可综合考虑诸如维修时间、维修人员的技能和可用性、维修设备的利用率等因素,以最大限度地提高整体运维效益[3]

建立这些模型和应用这些算法,轨道交通系统能够更好地实现车辆状态的预测和故障管理,提高维修工作的响应速度和准确性。这有助于降低故障对运营的影响,提高车辆的可靠性和安全性,同时减少维修成本,减轻维修工作的负担。基于采集到的数据,通过数学模型和算法模型,轨道交通车辆智能运维技术可以实现车辆状态的预测、故障诊断和维修管理。机器学习算法提供了强大的分类和识别能力,而优化算法则可优化维修计划,提高维修效率和运维效益。这些技术的应用有助于提高运营的可靠性和安全性,降低成本,并优化维修工作的安排。未来的研究可以进一步深入探索不同模型和算法的应用,并结合其他新兴技术,推动轨道交通车辆智能运维技术的发展和应用。

(三)实验验证

为了评估所提出的智能运维技术的性能和效果,需要在实际的轨道交通系统中进行实验验证。可以选择某一段特定的轨道线路或车辆进行试点测试,并对比实施智能运维技术前后的运行指标,如故障率、平均修复时间等,来评估技术的有效性和可行性。在试点测试中,可以安装传感器设备和相关监控系统,对车辆的运行状态进行实时监测,并采集相关数据。同时,实施智能运维技术,如故障预警系统、维修优化算法等。通过一段时间的实际运行和监测,可以记录下实施智能运维技术前后的数据变化。对比实施智能运维技术前后的运行指标,进行数据分析和统计,以评估技术的效果。例如,可以计算故障率的变化百分比,比较平均修复时间的缩短情况。这样可以直观地看到智能运维技术对轨道交通系统的影响[4]

还可以进行用户满意度调查,了解相关工作人员和乘客对智能运维技术的感受和评价。他们的反馈将提供更全面的评估结果。通过实验验证,可以验证智能运维技术在实际轨道交通系统中的可行性和实用性。这将为技术的推广应用提供有力的支持,并为进一步优化和改进智能运维技术提供宝贵的经验和指导。

三、结束语

轨道交通车辆智能运维技术的研究具有重要意义。通过安装传感器设备并进行实时数据采集,对车辆参数进行监测,可以提供准确的运行状态信息。基于采集到的数据,构建数学模型和算法模型实践证明,智能运维技术能够提高轨道交通系统的运行效率和安全性,降低故障率和平均修复时间,优化维修计划,并获得用户的认可。未来的研究可以进一步完善模型和算法,探索与其他新兴技术的结合,以不断推动轨道交通车辆智能运维技术的发展,为可持续的交通运输系统做出贡献。

参考文献:

[1]周黎明,束长健,蒋陵郡.城市轨道交通车辆智能运维系统的分析[J].运输经理世界,2022(15):4-6.

[2]吕元颖.轨道交通车辆智能运维技术研究[J].机械制造,2021,59(12):13-16+37.

[3]徐佳宁.轨道交通车辆智能运维系统初步搭建[J].轨道交通装备与技术,2021(04):39-40+43.

[4]郭钦,刘奥.基于BIM技术的城市轨道交通车辆基地可视化智能运维系统[J].现代城市轨道交通,2021(03):86-91.

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