——中国铁道科学研究院电子所动车组管理信息系统课题组创新纪实

动车组地面综合维修

动车段调度中心

中国铁道科学研究院电子计算技术研究所动车组管理信息系统课题组，在高铁建设同期建立了适合动车组运维业务的信息化管理体系，成为已正式上线运行的铁路重要生产系统之一。

目前已在全路动车组运用检修部门上线实施，包括铁路总公司、18个铁路局、12个动车段、12个车辆段、54个运用所，同时也在6个车辆厂商完成部署。管理所有车型2700余标准组，服务铁路各级用户1万余人。

系统立足于我国动车组修程修制基础，适应铁路集中调度指挥模式，满足动车组安全运营、高效检修要求，具备综合系统采集、数据科学分析、智能化决策服务的功能。兼容多种车型动车组技术管理，适应不同动车检修场所布局、工艺流程和生产组织模式。实现了对车流、物流、作业流的智能感知，各种设备设施及“车—地”间的全面信息互联，车辆运行监测数据、检修作业数据、故障信息的挖掘分析，正在逐步构建形成覆盖车辆运维和经营管理的智能维修体系。为修程修制优化提供了基础数据，显著提高了检修质量和效率，保障了列车运行及旅客出行安全。

砥砺创新十二载

动车组管理信息系统研发屡建新功

动车组管理信息系统研发工作分为三个阶段：系统规划与初步成网运行阶段(2005—2007)、系统完善与深化应用阶段(2008—2012)、系统业务发展与技术创新阶段(2013至今)。在每个发展阶段，课题组都不忘初心，牢记使命，砥砺创新，攻坚克难，广泛应用，再建新功。

2005年，课题组深入生产一线调研，详细研究国内外铁路装备维修模式及生产组织方式，结合中国动车组维修业务需求，形成《系统总体方案》，完成系统核心模块开发工作。2007年全国铁路第六次大提速，动车组列车首次开行，系统在11个动车运用所同步上线，实现了全路成网运行和数据贯通。

2008年，随着动车基地建设稳步推进，课题组重点研究动车组高级检修方案，同步开展动车组检修管理信息系统研发，并在2009年12月与动车基地同步联网运行。为进一步加快系统功能完善，研发团队进驻动车基地，直接在生产一线进行现场调研、功能设计及开发工作，使系统更加贴近现场生产组织模式，操作更加符合各级用户的工作习惯，在动车基地获得了广泛应用。

2011年底，为进一步确保动车组安全运行，加强动车组运用检修管理，各铁路局相继成立动车段。随着全路生产力布局调整，课题组组织动车段生产管理系统的研制工作，并于2012年完成各动车段部署实施，形成了完整的体系架构。

2013年至今，是系统业务发展与技术创新阶段。课题组配合《铁路动车组运用维修规程》的不断优化，参与了动车组二级检修等基础业务的梳理工作，与系统业务同步发展，实现动车组检修计划自动化、作业过程和故障的闭环管理、电子化台账等功能。保障动车组安全运用和高效检修，初步达到了“作业高效率、管理现代化、决策科学化”的管理目标。

在推动云计算、物联网、大数据、人工智能、虚拟现实、增强现实、移动终端及智能穿戴等新一代信息通讯技术方面，课题组与动车组运维业务的深度融合，对既有系统功能进行有效拓展，取得了显著成效。

真抓实干谱新篇

建立专业化动车组管理技术平台

专业化的动车组管理技术平台是衡量现代复杂技术装备综合保障软实力的一个重要组成部分，保证了动车组安全高效运用和维修管理体系的优质高效运转。

按照动车组修程修制方案，依据铁路路网布局与发展规划，并结合动车组的配属和运用优化方案，课题组根据配套动车维修段所检修生产资源布局，实现了动车全路统一调配运用和网络化维修管理，建立了适合铁路行业运维业务特点的信息化管理体系。

面向动车组运维全过程，课题组通过实现维修生产要素跨设备、跨系统、跨领域的全面互联互通，实现车辆及其关键配件从设计、制造、运用、检修、直至报废的全生命周期质量追溯管理。衔接车辆资产造修全链条，整合动车组运维全过程资源，实现运维服务资源优化配置，并使技术信息内容与实际生产过程实时同步，形成信息管理闭环。

课题组利用标准化的作业信息跟踪管控、科学合理的维修计划与智能决策分析，全面提升车辆维修质量。建立了车辆成本分析和控制管理模型，合理安排车辆运维中计划、作业、技术、物流等业务，降低了设备全生命周期成本(LCC)。实现了可靠性、可用性、维修性、安全性(RAMS)，以及舒适性等车辆运用技术指标与产品设计生产制造环节的精准衔接，形成运维驱动制造的协同工作体系。

凝心聚力谋发展

智能化动车组运维业务开拓进取

为全面提升铁路交通运输服务能力和品质，把握“一带一路”机遇，引领动车组运维业务向数字化、网络化、智能化发展，课题组进一步发挥科学技术是第一生产力、创新是第一驱动力、人才是第一资源的保障支撑作用，推进成果的广泛应用，做好动车组智能运维“保驾员”。

一体化动车组运用和检修计划编制 课题组通过合理调派段内各种资源(包括动车组、人员、物料、设备、股道等)，科学组织运用检修工作，在保证动车组运行安全的前提下，给出满足旅客运输需求的最优化方案。

对动车组运用计划和送修计划进行综合优化，科学合理安排动车组担当的运行交路和各级别修程检修时机，确保车辆维修项目不超期、不漏项。根据动车组送修计划，科学合理组织动车组高级修车间的检修时间。优化动车组在动车段各功能线区上转线和停留的方案，完善车辆进出段、段内检修和存车全过程。强化乘务派班计划，实现动车组随车机师科学排班，均衡随车机师工作量。

作业过程柔性管控与智能设备设施 动车运用修和高级修作业过程管理对于动车组的高效检修和安全运营具有重要意义。随着动车组配属的增加和管理要求的不断细化，科学化、信息化的管理手段成为提高动车组检修效率、确保动车组检修质量的关键。

库内检修作业过程控制管理采用检修作业手持终端、工位终端机、电子标签等管理相结合的方式，结合现场库内检修作业标准化的实际需求，提供全套满足现场库内检修作业管理的系统性解决方案。针对具有要素多、环节多、条件多等综合特征的维修生产过程，整合复杂交织的车流、物流、作业流过程，提供柔性化的维修策略调整和资源动态配置机制。

课题组还针对简单重复劳动、安全性要求高的典型应用场景，全力推进智能维修机器人和先进设备工具的研究研制，协助或取代地面和车上维修作业工作，减少劳动强度、提高生产效率和质量。

健康管理(PHM)及大数据决策分析 依托动车组状态数据、故障数据、运用数据、维修数据、设备检修检测数据等，课题组研究车辆故障预测及健康管理(PHM)系统，通过数据融合和分析挖掘，为维修时机策略、故障分析预测、成本控制管理、修程修制优化提供决策支持，进一步提升动车组维修质量从而保障行车安全。

一方面，建设动车组健康管理数据平台，建立结构化的数据标准，将动车组及其部件的设计制造初始性能数据，动车组实时采集监测数据、离线下载数据、检测数据、履历数据等进行集成和融合，形成全面覆盖、相互融合的数据平台;另一方面，对动车组及部件设备技术状态进行监控、对故障发生规律进行建模分析，实现故障提前预警，为应急指挥和故障处理提供支持，保障动车组运行安全;通过大数据挖掘分析、性能模型分析、可靠性分析，对车辆及部件的健康状态进行分析评估，为部件状态修、视情维修和维修间隔优化提供辅助决策，实现车辆海量数据资源的开发利用。

以检修生产为中心的物流精准配送 依托检修业务实现物料辆份制配送管理，课题组根据不同车型、检修任务的用料和工具使用标准，在每日下达检修计划时自动生成物料和工具需求计划，并以消息提醒的方式通知材料库和工具室提前准备。检修作业前，配送组依据计划进行物料和工具的配送。检修任务完成后，通过扫描条形码完成工具的归还，同时由库管员录入废料、剩料的回收信息，做到检修用料和工具的定量发放、定置摆放、定点回收，实现计划、作业、物流三大业务的融会贯通和数据集成共享，进而实现生产计划与物流配送、回收紧密关联的闭环式“配送链”管理模式，有效保证现场检修的及时性、高效率。

检修工具管理采用RFID射频识别和条形码技术，课题组对工具在车辆检修过程中的重要环节进行信息采集和维护，全面掌握管辖范围内所有工具的位置以及实时状态，同时提供工具高低储数量控制和送检提醒能力。

行车安全车地联控保障及应急指挥 建立由动车组运行状态车地联网监测、随车机师途中标准作业、动车组运行应急指挥组成，“三位一体”的列车运行安全车地联控保障体系。融合利用运行状态监测信息、运用检修及技术履历等，通过动车组及各子系统运行状态综合评判，实现对途中动车组运行状态的在线实时监测;基于数据挖掘、人工智能先进理论及方法，实现动车组运行故障智能识别;运用动车组应急处置知识深度搜索技术，进行应急处置信息快速定位。

以运行故障应急处置为核心，有效整合运用检修、技术规章、故障处置、应急预案等各类信息，建立高效的语音、视频通讯保障手段，帮助调度人员实时掌握一手信息，实现信息报告反馈及时、应急处置措施得当、命令发布及时准确、生产组织指挥有序的管理目标。

利用调度台部署的乘务出退乘签到终端、随车机师手持终端，实现随车机师往返标准作业流程乘务管理，规范乘务作业，提高随车机师的工作效率。

经历十余年的不懈努力和开拓进取，课题组得到了铁路总公司、各铁路局及车辆厂的认可，荣获中国铁道学会科技一等奖、全国交通运输行业设备管理创新成果特等奖等奖项，涌现出史天运、张惟皎等学术带头人，研发实力和团队规模不断成长壮大。

课题组表示，未来将顺应新时期新时代变革趋势，主动作为、积极行动，使新技术、新产品、新应用模式第一时间在动车组运维现场得到运用，完成动车组运维和制造过程全链条精准衔接，全力提升我国动车组设计制造运用维修软实力。同时，在城市轨道交通、城际铁路、海外铁路项目中发挥重要作用。