地铁车辆故障事件的分类录入及数据应用的研究

地铁车辆在日常运营和检修过程中，不可避免地会发生各种各样的故障事件。因此，需要将故障事件分类录入，使之成为内容具体、全面、可供应用的数据信息，并通过对数据信息的充分利用避免车辆因故障事件而影响正线的正常运营。本文根据现场的实际管理情况，在地铁车辆故障事件的分类录入及数据应用两个方面进行了经验总结和探讨。

1地铁车辆故障事件的分类录入

1.1按地铁车辆设备部件的所属系统分类

目前，地铁车辆设备部件的系统分类具体如下:牵引/电制动系统(含高压主电路)、辅助系统、列车控制及诊断系统(含火灾报警系统)、乘客信息系统、有接点控制电路、照明系统、受电弓/集电靴、空调系统、供风系统、气制动系统、车体及内装、车门系统、贯通道、车钩及缓冲装置、转向架/轮对、供电接口、轨道接口、信号接口、其他等。下面以两个车辆关键系统为例说明车辆设备部件所属系统的定义情况。

(1)牵引/电制动(含高压主电路)系统的设备部件主要有:高速断路器、牵引逆变器中的零部件(如各类接触器、电抗器、电容器、电压传感器、电流传感器、逆变模块、斩波模块等)、牵引电机、制动电阻、牵引系统速度传感器、牵引控制单元、司机控制器和控制软件等，以及从受电弓/集电靴后端至牵引/电制动系统、辅助系统前端的高压主电路及其零部件等。

(2)气制动系统的设备部件主要有:制动控制单元、辅助控制单元、基础制动单元，以及各单元中的零部件和控制软件等。

1. 2按地铁车辆设备部件的故障类别分类

目前，地铁车辆设备部件的故障类别具体有:电气元器件、电子板件、软件问题、机械部件、集成模块、易损易耗件、外部人为原因、原因不详、其他等。下面以上述两个车辆关键系统为例说明故障类别的定义情况。

(1)牵引/电制动(含高压主电路)系统故障类别的具体说明如下:

电气元器件高速断路器、牵引逆变器中的零部件(不含牵引逆变单元)、牵引电机、制动电阻、传感器、司机控制器等。

电子板件牵引控制单元内的各种电子板件。

软件问题确定为软件原因引起的故障;否则，非硬件且复位后恢复正常的故障，则列为其他。

机械部件高速断路器箱体裂纹、风机异响、各箱体机械部件故障等。

集成模块由电气和机械部件共同组合而成的整件，如牵引逆变单元中的功率单元模块等。 易损易耗件L型地铁车辆直线电机排障器等因老化而更换的零部件等。

外部人为原因确认是人为原因造成的故障。

原因不详暂未查明原因的故障。

其他除上述以外的故障事件。

(2)气制动系统故障类别的具体说明如下:

电气元器件压力开关、压力传感器、气制动系统速度传感器、电磁阀里的电气元件等。 电子板件制动控制单元内的各种电子板件。

软件问题EBCU(电子制动控制单元)软件故障、G阀(网关阀)软件故障、S阀(智能阀)软件故障等。

机械部件模拟转换阀、中继阀、限压阀、溢流阀、减压阀、脉冲阀、防滑阀、制动机、制动夹钳、测试接头、电磁阀里的机械部件等。

集成模块由电气和机械部件共同组合而成的整件，如G阀(网关阀)、S阀(智能阀)等。

易损易耗件制动盘、闸片、闸瓦、密封件等因使用到限而更换的零部件等。

外部人为原因确认是人为原因造成的故障。

原因不详暂未查明原因的故障。

其他除上述以外的故障事件。

1.3可靠性分析平台

车辆中心使用V Studio2005设计软件构建了可靠性分析平台，将地铁车辆故障事件全部按上述车辆设备部件的所属系统和故障类别进行分类后录入，供有关人员查看使用。

在可靠性分析平台的故障录入界面上，除了系统和故障类别分类外，还有其他相关栏目，如故障号、线路、车号、正线影响、故障发现、公里数、故障日期、挂起、是否来自《运营日报》、修复方式、故障现象、处理结果、增加更换部件等。

在线路选项中，涵盖了目前线网的全部线路;

在车号选项中，包括了目前线网使用的全部地铁车辆;

在正线影响选项中，主要有3 min以上晚点、5 min以上晚点、10 min以上晚点、清客、救援、退出服务;

在故障发现选项中，主要有正线、大修、架修、两年检、一年检、半年检、三月检、月检、双周检、旬检、周检、日检、特殊检、系统修等;

在挂起选项中，主要有跟踪、缺件;

在修复方式选项中，主要有更换、调整、互换、暂不处理、检查无异常、信号处理。

在故障事件分类录入时，上述相关栏目的具体内容和信息必须同时规范输入。此外，通过可靠性分析平台的故障事件查看界面，可将故障事件以Excel的文档格式的数据列表统计方式输出，共享给有关人员使用。

另外，针对上述车辆设备部件所属系统和故障类别的分类，部门以正式发文的形式，下发了《故障事件分类录入说明》给各分部的录入人员学习。在录入说明中，还专门编制了故障事件分类录入一览表，以便录入人员能够快速查找、准确确认和录入故障事件。

2地铁车辆故障事件的数据应用

地铁车辆故障事件经过上述的分类及规范录入后，形成了完整的数据信息，其应用主要有以下方面:

(1)及时反映车辆的质量状态，有效跟踪故障处理情况，确保故障彻底处理。当各分部的录入人员将车辆故障事件录入后，可形成数据信息，供有关人员参考、使用和处理。此外，各分部各车辆系统的分管技术人员，可以在可靠性分析平台上进行确认、审核。另外，各线路车辆故障的处理、确认及审核情况，还可以在可靠性分析平台上立即反映出来。通过使用该数据平台，可使部门各级管理人员有效地跟踪故障的处理情况，督促相关人员及时彻底地处理车辆故障，从而确保车辆的检修质量。

(2)为各级检修规程的修改、补充与完善提供了质量分析基础数据。检修规程，主要是根据车辆供货商提供的维修手册等技术文件进行编制。维修手册明确了车辆各级检修作业的内容和技术要求，是车辆检修最重要的技术文件，是开展后续工作的基础。通过使用该数据平台，可对车辆在日常运营和检修过程中发生或发现的故障事件、质量情况进行统计、整理、分析和总结;并且，根据车辆的现场实际情况，找出需重点关注的车辆系统和设备部件，从而更好地对各级检修规程不断地进行修改、补充与完善。

(3)为车辆大(架)修、各级定修的修前质量分析提供了基础数据。由于大(架)修是目前车辆的最高修程，其运营里程和运用时间相对较长，因此，在大(架)修前，通过使用该数据平台，提早收集待修车辆的质量状态及有关情况、资料，结合查阅车辆履历本和主要部件履历本，做好修前质量分析，制定严谨、细致的作业计划，为大(架)修工作提供技术指导，充分利用大(架)修的检修机会，可使车辆恢复到最佳状态。此外，对于车辆开展的各级定修，如年检、月检、周检等工作，也提供了质量分析的基础数据，使车辆完成检修作业后，其各种设备部件的状态达到技术要求。

(4)通过使用该数据平台，还可以为开展管理工作提供基础数据及共享平台。具体管理工作为:1为技术人员及专业组对车辆系统、设备部件进行质量分析提供了基础数据2对车辆惯性故障、疑难故障的跟踪及处理提供了历史数据和经验;3为解决车辆系统、设备部件类似故障提供了处理经验和参考;4为车辆系统、设备部件进行阶段性的质量分析提供了基础数据;5为各型车辆各系统进行质量对比分析提供了基础数据;6为车辆设备部件进行全寿命分析提供了基础数据;7为车辆各系统设备部件国产化后进行质量分析提供了基础数据;8为各型车辆供货商、子系统分包商提供的设备部件进行质量分析提供了基础数据;9为车辆各故障系统所占比例及类别构成进行质量分析提供了基础数据;10对各型车辆各系统进行月度、年度的质量分析提供了基础数据;11为各线路车辆正线运营故障率(次/车?万km)的对比分析提供了基础数据;12为车辆设备质量评估体系的建立和实施提供了基础数据;等等。

3结语

通过对地铁车辆故障事件的分类及规范录入，能够提高车辆故障数据信息的准确性，为车辆的质量分析及管理工作提供真实、有效、完整的基础数据;通过对数据信息的充分应用，能够使车辆的质量管理工作更加标准化、规范化、精细化、常态化;通过开展此项工作，能够对提高车辆检修质量、消除安全隐患、保障行车安全起到重要的作用。