城市軌道交通設(shè)備維修模式現(xiàn)狀分析

吳 昊

（南京地鐵車輛維修有限公司，江蘇 南京 210008）

一、維修模式

1.維修模式的發(fā)展歷程

維修工作在不斷發(fā)展，其種類也在不斷完善和細(xì)化。從18世紀(jì)的手工作坊的簡(jiǎn)單維修到今天的高技術(shù)含量的綜合維修，設(shè)備維修管理經(jīng)歷了不同的維修體系，如圖1所示。

2.軌道交通維修模式現(xiàn)狀

城市軌道交通設(shè)備維修模式，在長(zhǎng)期實(shí)踐中形成了定期、事后和狀態(tài)維修三種模式。隨著社會(huì)發(fā)展，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了多種維修模式或理念，包括RCM、TPM、e—維護(hù)、智能維護(hù)以及綠色設(shè)備管理與維修模式等。然而，以上這些維修管理模式和理念在進(jìn)行維修決策時(shí)基本上都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和定性判斷，決策過程缺少定量分析方法和模型支持，其科學(xué)性和合理性受到限制。

二、維修決策建模與算法

1.維修決策模型現(xiàn)狀

維修決策建模和優(yōu)化技術(shù)與上述的宏觀維修理念不同，采用定量化的方式描述系統(tǒng)或設(shè)備的工作狀態(tài)并以追求最大維修效益為目標(biāo)，優(yōu)化和指導(dǎo)維修工作，使得維修決策結(jié)論更具科學(xué)性和可信性。

從20世紀(jì)60年代以來(lái)，研究人員提出了大量的維修決策模型。包括NagaSrinivasaRao提出的以單位小時(shí)總費(fèi)用最低為優(yōu)化目標(biāo)建立的馬爾科夫決策模型；J.Wang基于設(shè)備實(shí)際安全需要建立多目標(biāo)的安全維修決策模型；張耀輝建立定時(shí)維修和狀態(tài)維修的維修級(jí)別邏輯決策模型。另外，不少專家將整個(gè)設(shè)備看成一個(gè)灰色系統(tǒng)，提出基于維修風(fēng)險(xiǎn)以及利用灰色局勢(shì)決策理論、多屬性決策理論和層次分析法，確定設(shè)備維修級(jí)別決策等。然而現(xiàn)有的維修決策模型總是基于某一設(shè)備進(jìn)行分析，較少考慮設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)，而現(xiàn)代設(shè)備特別是城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)備多是復(fù)雜而相互作用的，因而在對(duì)單一設(shè)備進(jìn)行維修決策建模的同時(shí)，需要將與該設(shè)備相關(guān)聯(lián)的設(shè)備作用考慮入內(nèi)。

2.維修決策模型算法

對(duì)于建立的維修決策模型，除了一般的解析法外，更多的是采用智能的優(yōu)化算法加以求解，如ZiminYang利用遺傳算法確定維修優(yōu)先級(jí)進(jìn)行維修決策；陶基斌把選擇維修方式的屬性的隸屬度作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法輸出維修的等級(jí)和最佳的維修方式；DJFornseca采用模糊推理算法估算各種故障模式發(fā)生的概率以及各種故障模式的后果等級(jí)排序以此來(lái)優(yōu)化維修決策。對(duì)于維修決策算法的研究國(guó)內(nèi)外研究，人員已經(jīng)取得了較好的成果，在具體應(yīng)用上也取得了良好的成效。

三、維修決策支持系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)維修決策管理的信息化需求越來(lái)越迫切，國(guó)外較早開始了這一研究，如布朗福德大學(xué)研發(fā)了REGINA，英國(guó)人開發(fā)并成功應(yīng)用了MAINOPT，美國(guó)人開發(fā)的AGE/CON、PERDEC以及RELCODE等。另外還有波音公司的維修資源管理系統(tǒng)、美國(guó)海軍使用的維修資源管理系統(tǒng)MRMS等。在我國(guó)，2002年臺(tái)灣大華技術(shù)學(xué)院為半導(dǎo)體行業(yè)的機(jī)械設(shè)備開發(fā)了設(shè)備維修決策系統(tǒng)，西北工業(yè)大學(xué)高地廣等開發(fā)了一個(gè)設(shè)備維修及管理智能決策支持系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)對(duì)多部件復(fù)雜設(shè)備在周期性預(yù)防維修和視情維修同時(shí)存在情況下，能夠重新調(diào)整周期性預(yù)防維修時(shí)間，給出最優(yōu)的維修時(shí)間和維修方案。這些維修決策信息化軟件都在特定領(lǐng)域的設(shè)備維修管理方面發(fā)揮著積極作用。然而，據(jù)有關(guān)檢索資料顯示，目前國(guó)內(nèi)外未見有針對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)備的維修決策體系、決策軟件開發(fā)及應(yīng)用的報(bào)道，也沒有基于城市軌道運(yùn)營(yíng)、維修決策管理或規(guī)范。

四、結(jié)論

綜上所述，在維修決策理論的研究應(yīng)用上，特別是在城市軌道交通迅猛發(fā)展的階段，我國(guó)亟需對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)的維修決策體系進(jìn)行深入研究，建立城市軌道交通系統(tǒng)維修管理規(guī)范以提高運(yùn)營(yíng)維修決策能力、設(shè)備運(yùn)營(yíng)安全可靠性及經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，為使城市軌道交通設(shè)備維修管理實(shí)現(xiàn)智能化、信息化，提高維修決策的準(zhǔn)確性和可靠性，維修決策支持軟件在城市軌道交通系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用方面也需要進(jìn)一步深入研究。