[发明专利]高速铁路行车固定设备网格化管理系统及管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路设备管理，特别是涉及高速铁路行车固定设备网格化管理系统及管理方法。

背景技术

（1）高速铁路行车固定设备的特点

1）高速铁路行车固定设备技术特点

高速铁路行车固定设备主要是指工务设备、电务设备，以及牵引供电设备。这些设备是整个高铁技术系统的基础。他们的共同特点是空间位置固定，与周围地理环境融为一体，大部分个性化定制，状态的变化与地理环境密不可分。

（A）设备智能化程度显著提高

高速铁路行车固定设备的设计与制造涉及到材料、加工、施工、测量、控制、通信、计算机等多种学科领域的最新技术成果，设备本身及设备制造过程中的智能化程度显著提高。

（B）工务、电务、牵引供电等多专业设备高度关联

工务、电务和牵引供电三个专业行车固定设备都分布于高速铁路线路沿线和站场，在空间位置、结构组成和逻辑关系上关系密切，从高速铁路系统集成、设计、施工建设、运营时的设备状态和设备维修等不同角度看，不同专业设备之间具有高度关联性。

2）高速铁路行车固定设备的劣化特点

高速铁路行车固定设备的劣化具有以下特点：

（A）典型浴盆曲线特征

铁路行车固定设备的失效率具有典型的浴盆曲线特征。当一条新建铁路建设完成后，在联试联调阶段，大量的问题集中出现，铁路建设部门与运营部门经过调试、修理、不同系统之间的磨合，通过一定周期的联试联调与试运行，使设备性能稳定下来，交由运营部门正式运营。之后设备状态在列车重量、速度、密度等多种因素的作用下，状态将会逐步劣化。

（B）记忆性特征

行车固定设备状态的劣化记忆性表现在两个方面：（a）针对某一行车固定设备，其过去的劣化状态会影响其当前状态，以及未来状态的变化。（b）针对某一行车固定设备，其修理后的状态随时间劣化曲线与修理前的劣化曲线极为相似，该固定设备状态的劣化规律进一步表现为周期性。

（C）周期性特征

行车固定设备状态劣化的记忆性，造成了其劣化规律的周期性，表现在相邻维修活动之间，其设备状态的劣化规律具有相似性，同时其维修间隔也大致相同，具有周期性的特点。特定空间位置上的特定设备劣化有周期性，在不同空间位置上的设备，其劣化周期性往往不同。

（D）联动性特征

由于高速铁路工务、电务、牵引供电等多专业设备高度关联的技术特点，高速铁路行车固定设备状态劣化具有联动性。表现在，同一里程位置（或同一里程范围内）各专业设备的之间的劣化过程是相互影响的。若其中的一个设备出现病害或缺陷，往往会引发与其相关的设备出现病害或缺陷。高速铁路行车固定设备状态劣化的联动性与设备所处空间位置密切相关。

（E）异质性

高速铁路行车固定设备状态受地理环境因素、运输组织因素、设计及制造因素、养修管理因素等多种因素的影响，且地理环境因素往往有决定作用。这导致了同一种类的设备处在不同空间位置上具有不同的劣化规律，这就是行车固定设备状态劣化的异质性，上述影响因素称为行车固定设备劣化的的异质性因素。需要对设备状态的劣化规律进行个性化建模。

（2）高速铁路行车固定设备管理的特点

目前，高速铁路行车固定设备管理具有以下特点：

1）高速铁路行车固定设备管理在组织机构上是分工务、电务和牵引供电三个专业进行管理。

2）三个专业分别独立建设工务管理信息系统、电务管理信息系统和牵引供电管理信息系统，其主要特点试实现运营阶段设备数据采集、统计报表等日常业务活动的数字化，缺少对设备状态变化规律的深度分析。

3）在维修方式上沿袭了普速铁路“故障修”+“周期修”的维修模式。

传统的铁路设备管理模式已经不能适应高速铁路的管理需要，高速铁路行车固定设备管理面临以下挑战：

1）高修理标准、高稳定性、高可靠性的管理要求

高速铁路行车固定设备修理标准较普速铁路有大幅度提高，体现在两个方面：较普速线路，行车固定设备状态偏差容许范围更小，维修精细程度有较大提高；对于行车固定设备状态等级的划分更精细，管理更严格。

高速铁路具有速度高、密度大等特点，主要以客运为主，其运输质量特性比货物运输更加复杂多样，任何一个环节都直接关系到人民群众的生命安全，运输安全管理要求较普速铁路大幅度提高，要求具有高稳定性、高可靠性。

2）基于设备状态的预防性维修的管理需求