文/丁亚琦、陈超、黄贵发、吴志勇

城市轨道交通车辆走行部的机械故障是影响车辆运行安全的重要因素，同时车辆走行部的维护保养成本在车辆维护保养总成本中所占的比重较大，如何运用有效的运维手段，实时掌握走行部及轨道的运行状态并做出合理的应对策略，规避安全风险，节约维修成本，成为轨道交通运维工作中亟待解决的问题。本文介绍了该问题的解决方案：车辆走行部振动检测及PHM系统，是上海轨道交通车辆智能运维系统（RISE系统）中的重要组成部分。

走行部振动检测及PHM系统实现条件

要实现轨道车辆走行部振动检测及PHM，需要以下几个基础条件：

·高可信和高可靠的车载传感和采集系统；

·成熟的车载振动检测数据预处理和特征提取以及存储模块；

·精确的故障诊断和健康评估模型及算法；

·先进的故障预测和维修决策模型及算法。

上述模型及算法从可用性的角度来说，不能仅仅是理论模型，重要的是还必须保证算法的实用、高效率和收敛性，本项目采用的基于物理模型驱动和数据驱动的融合型故障诊断和预测方法，保证了最佳性能的获得。

唐智科技的研究团队分析了走行部的运动学和几何学规律，建立了故障特征数学模型并由此奠定了故障诊断的基础，根据机械部件失效机理分析，建立了机械部件性能退化的物理模型为故障预测提供了条件。另一方面，基于20多年轨道交通车辆走行部及轨道振动的海量历史监测数据，以及在监测过程中积累的40000多起走行部机械故障案例数据，形成了一套完整的全寿命周期故障诊断和预测的专家知识库，支撑了故障诊断和预测的算法模型的训练、测试和完善。……