智能运维
1 引言
截至2020年底，中国大陆地区（不含港澳台）共有45个城市开通城市轨道交通（以下简称“城轨”）运营线路244条，运营线路总长度7 969.7 km，其中地铁运营线路6 280.8 km[1]。随着城轨运营里程的不断增加，针对基础设施综合、高效的检测需求也愈加迫切。在高速铁路领域，国内外普遍采用综合检测车对关键基础设施运行状态进行周期性检测[2-3]。此外，为加强对基础设施外观状态的自动巡检，高速铁路综合巡检车也逐渐被投入运用，最高检测速度为120 km/h[4]。在城轨领域，综合检测、巡检技术的应用正处于快速发展阶段，部分线路已通过搭载运营电客车的方式实现了轮轨、弓网等关键系统的综合检测、巡检[5-6]。集综合检测和综合巡检技术于一体的城轨综合检测车也即将在北京、深圳等地投入应用。与高速铁路标准化建设、管理的模式不同，各地城轨线路，甚至同一城市不同线路间各系统制式也存在较大差异，城轨综合检测车实现线网级应用仍面临很多问题[7-8]。本文通过分析高速铁路综合检测车、综合巡检车以及城轨综合检测车的发展现状，对城轨综合检测车的功能定位、应用效果、应用难点及对策等进行分析。 2 高速铁路综合检测车及综合巡检车
2.1 高速铁路综合检测车
高速铁路综合检测车可在等速状态下实现对轨道、牵引供电、通信、信号等基础设施的系统检测，为高速铁路运营安全和基础设施养护维修提供支撑。早在上世纪70年代，日本就在新干线配置了“Doctor Yellow”综合检测列车，用于线路的周期性动态检测，法国、德国、意大利等铁路发达国家也先后研制了高速铁路综合检测车[9]。
伴随着高速铁路的建设进程，我国的综合检测车技术实现了快速发展。0号高速铁路综合检测车是我国第一列专用检测车，于2008年交付使用[10]。列车配置了当时国际先进的轨道几何、车辆动力学响应、弓网关系、通信、信号等检测系统，并集办公、会议、餐宿于一体，整体技术水平达到世界一流。目前我国在役综合检测车14列，承担着新建线路的联调联试和既有近4 万km运营线路的周期性检测工作，高速铁路综合检测车如图1所示。
2.2 高速铁路综合巡检车
高速铁路综合巡检车运用视觉检测、协同控制、机
城市轨道交通综合检测车应用分析涂锡焊带
靳守杰1，魏志恒2，王文斌2，戴源廷2，刘斐然2
（1. 广州地铁集团有限公司，广东广州 510220；2. 中国铁道科学研究院集团有限公司
城市轨道交通中心，北京 100081）
摘 要：随着城市轨道交通的持续快速发展，针
对基础设施的综合检测需求也日益增大。与传统
小型、单专业的检测设备相比，综合检测车可在
等速工况下实现各关键系统的全面、高效检测。
文章通过分析高速铁路综合检测车、综合巡检车
以及城市轨道交通综合检测车的发展现状，对城
市轨道交通综合检测车的功能定位、应用效果、
应用难点及对策等进行分析，为综合检测车在城
市轨道交通行业实现工程应用奠定基础。
关键词：城市轨道交通；基础设施；综合检测
车；综合巡检车
中图分类号：U216.3
基金项目：新一轮线网技术专题研究——综合检测车应用（HT210313）
作者简介：靳守杰（1965—），男，教授级高级工程师
图1 高速铁路综合检测车
器学习等技术，可快速、智能的实现铁路沿线关键设备
设施外观结构状态的综合巡视，为实现高速铁路基础设
施状态全面感知提供技术支撑。
高速铁路综合巡检车以内燃机车为载体，如图2所
示，搭载了轨道几何参数检测、钢轨廓形检测、轨道状
图3 2B综合检测车
3.2 3B 综合检测车
由中国铁道科学研究院集团有限公司牵头研制的3B
综合检测车由3节B型电客车组成，如图4所示，车辆
同时具备直流1 500 V接触网、直流1 500 V接触轨、
流 750 V接触轨3种受电方式，最高运行速度120 km/h
3B综合检测车可以实现轨道几何检测、钢轨廓形检测
轨道状态巡检、车辆动力学响应检测、轮轨关系检测
隧道衬砌表面状态检测、接触网几何检测、弓网受流参
图2 高速铁路综合巡检车
城轨综合检测车
由于运营速度低、线路里程短等因素，城轨基础设
施检测基本以小型检测设备为主。近年来，随着各地线
网规模的持续增大及运行速度的不断提高，采用综合检
测技术实现对基础设施状态的综合、高效感知，已成为
保障运营安全的有效手段。与高速铁路不同，城轨列车
由于运行速度低，因此可将检测和巡检系统集成一体
图4 3B综合检测车
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数检测、第三轨检测、通信信号检测以及线路周边环境
监视等[11]。
4 城轨综合检测车应用分析
4.1 功能定位分析
4.1.1 应用范围
城轨综合检测车最理想定位是实现城市线网级别的
多线综合检测功能，然而与高速铁路基本统一的建设标
准不同，城轨由于线路间各系统制式差别较大，跨线运
行存在一定难度，因此检测车在设计阶段应预先考虑应
用范围和制式配置，为下一步线网级别应用奠定基础。
4.1.2 检测、巡检模式
城轨工务、供电、电务各专业基础设施日常检测项
目、周期及常用检测方式如表1所示。
根据各专业目前检测周期以及城轨综合检测车的功能覆盖情况，建议综合检测车各系统按实际情况开展不同周期的检测、巡检工作，具体建议如表2所示。
4.1.3 行车方式分析
等速检测是反映基础设施真实工作状态的基础，综合检测车可在天窗点单独行车检测，条件具备的可考虑编入运营图开展专项检测工作，亦可作为压道车对轨道和基础设施状态进行确认。
4.2 应用效果分析
4.2.1 质量方面
作为专业检测装备，综合检测车在设计阶段即可实现设备的集成化、标准化配置，为实现高质量检测提供保障；等速动态的行车工况实现了真实运行场景下的系统全面评估；车载综合系统及地面数据中心可实现多专业数据联动分析，深度发掘，实现主动运维。
表2 综合检测车检测周期
分类检测项目检测周期
巡检
巡道状态巡检1次/周
接触网悬挂状态巡检1次/周
轨旁通信信号设备巡检1次/周
隧道衬砌表面状态巡检1次/月检测
轨道动态几何检测1次/15天
弓网关系检测1次/15天
车辆动力学响应检测1次/月
信号系统检测1次/月
通信系统检测1次/月
表1 城轨基础设施部分重点检测项目、周期及方式
专业检测项目检测周期常用检测方式
工务
轨道几何（静态）1次/季度轨检小车等
轨道几何（动态）1～2次/月车载检测系统
车辆动力学响应无固定检测周期车载检测系统
轨道外观巡检1～2次/周人工目视检查、车载巡检设备等道岔（几何、结构等）2～4次/月小型检测设备、人工测量等隧道衬砌表面1次/月人工目视检查
供电接触网几何（静态）1次/年小型检测设备、人工测量等接触网几何（动态）1～2次/月车载检测设备弓网受流参数2次/月车载检测设备
接触网零部件检查1次/月小型检测设备、人工目视检查等
电务
LEU、应答器、计轴、信号机1次/月小型检测设备
道岔转辙机及外锁闭装置、微机联锁系统设备及接口状态1～3次/月小型检测设备、地面监测设备、人工目视检查等电源屏、配电箱、防雷柜、UPS电源4次/年小型检测设备、人工目视检查等
注：LEU为地面电子单元；UPS为不间断电源。城市轨道交通综合检测车应用分析
智能运维城市轨道交通综合检测车应用分析
4.2.2 效率方面
综合检测车可替代其他小型及单专业检测设备，等速或准等速的行车速度可全面压缩工时；多专业的同步工作可大大节省天窗点占用；智能化、自动化的数据分析模式为进一步减人增效提供保障。
4.2.3 安全方面
综合检测车的应用可以实现检测标准化，将多专业小型检测设备集成，减少人工参与，提高了作业安全程度；等速、动态、综合的系统评估方式，最大程度的保障了基础设施健康运行，确保了设施安全；各系统检测数据的综合智能分析、深度挖掘等提高了运维的智慧化，保障了运营安全。
4.3 应用难点及对策分析
4.3.1 线网级应用分析
综合检测车要实现线网级应用仍面临诸多挑战，尤其对于较早建设城轨的城市，早先未考虑网络化运营需求，各线路间系统制式千差万别，如表3所示，北京、上海等城市，车辆、供电制式较多，对于苏州、南宁等城轨建设历史较短的城市，由于相关系统技术的发展成熟及考虑到互联互通等因素，车辆和供电制式基本统一。
透镜设计目前各地都在积极开展互联互通、网络化运营的相关研究，如重庆已经实现了部分线路的互联互通，各地越来越多的新建线路在设计阶段即考虑了互联互通问题，既有线路也在积极探索有效的解决途径，上述情况为综合检测车的线网级应用提供了基础条件。综合检测车应在设计阶段充分考虑互联互通问题，逐步实现部分线路乃至全线网的应用。4.3.2 检测、巡检技术及功能覆盖分析
目前针对轮轨、弓网、通信、信号的检测技术及系统已较为成熟，而针对占用人工较多的设备设施状态巡检工作，自动化巡检、识别技术等仍待进一步提高，部分巡检技术仍受行车速度的限制，极大影响了综合检测车的应用效率[12-13]。此外，目前综合检测车尚未集成钢轨探伤、道岔检测等系统，检测功能覆盖程度仍有进步空间。
自动化、智能化是基础设施巡检的必然方向，随着图像识别、机器学习等技术的不断发展，未来机器巡检必然会全面替代人工。随着相关检测设备小型化、集成化的不断发展，集更多功能的综合检测车有望在未来实现应用。
4.3.3 检测资源合理化应用分析
由于综合检测技术在城轨领域发展较晚，针对基础设施的动态检测一般采用轨检车、网检车等专业工程检测车，因此，综合检测车的配置既要充分考虑既有检测设备资源的优化整合问题，又要统筹考虑综合检测车的配置时机以及其他检测设备的处置方式，避免资源浪费。
4.3.4 检测数据综合应用分析
检测数据是反映基础设施运行状态的根本，数据运用水平决定着综合检测车的应用效果。综合检测车必须配套检测数据综合管理平台，确保各专业数据的统一存储管理、综合分析、深度挖掘等，避免数据资源的浪费，通过大量数据的积累逐步实现基础设施的智慧运维[14-15]。
4.3.5 购置模式分析
水烟综合检测车属于单次投资金额较大的项目，对于设备购置资金不充足的情况一般可采用融资租赁、银行按揭贷款等方式解决。融资租赁方式可以提高企业资金利用效率，开辟利用外资、引进先进技术的新途径，加速技术设备的改造；同时有利于调整资金结构和技术结构，适应市场需求的变化。银行按揭贷款方式操作相对简单，但一般不易实现。
5 结语
城轨综合检测车可以实现城轨基础设施的系统、高效、高质量检测，为全面提高基础设施运维水平提供保障。随着巡检、人工智能等技术的不断进步以及各城轨
表3 部分城市城轨基本信息
城市线路数/条车辆类型供电制式
北京21A、B、D型接触网、第三轨上海17A、C型接触网、第三轨广州16A、B、L、D型接触网、第三轨深圳11A、B型接触网、第三轨成都12A、B型接触网
苏州4B型接触网
南宁4B型接触网
沈阳4B型接触网
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线路互联互通、网络化运营的不断发展，包括综合检测车在内的综合检测、巡检技术必将得到广泛应用。
参考文献
[1] 中国城市轨道交通协会.城市轨道交通2020年度统
计和分析报告[R]. 2021.
[2] 王卫东，顾世平，高利民，等.高速铁路基础设施
综合检测技术[J].铁路技术创新，2015（2）：11-16.
[3] 康熊，王卫东，李海浪.高速综合检测列车关键技
术研究[J].中国铁路，2012（10）：3-7.
[4] 张亚军，苟云涛. 160 km/h液力传动综合巡检车研
制[J].铁路技术创新，2020（2）：84-90.
[5] 田新宇，魏世斌，赵延峰，等.城市轨道交通基础
设施综合检测列车创新技术[J].现代城市轨道交通，2019（8）：32-36.
[6] 王琰，王昊，石熠.城市轨道交通搭载式轨道几何
检测系统[J].现代城市轨道交通，2019（8）：59-62.
[7] 马小薇.城市轨道交通跨区域互联互通影响因素分
析[J].现代城市轨道交通，2020（10）：116-119. [8] 万勇兵，王大庆.城市轨道交通CBTC系统互联互
通测试平台的设计与实现[J].城市轨道交通研究，2021，24（1）：149-153.
[9] 仲崇成，李恒奎，，等.高速综合检测列车综
四氧化锰
述[J].中国铁路，2013（6）：89-93.
[10] 程国强.高速综合检测动车组[J].铁道知识，2016
（2）：38-41.
[11] 张春光，赵方，李学峰，等.城市轨道交通综合检
测车方案研究[J].现代城市轨道交通，2019（11）：22-27.
[12] 钮海彦.无锡地铁综合检测车研制[J].现代城市轨道
交通，2015（3）：25-29.
[13] 孔繁利.基于视觉识别算法的接触网自动巡检系统
设计[J].铁道机车车辆，2017，37（2）：68-71. [14] 陈耿钦.高速铁路信息通信基础设施设备智能运维
体内卫生巾
综合管理平台研究[J].铁道通信信号，2020，56（4）：54-57.
[15] 朱莉，邹小星.基于大数据云平台的智慧城市轨道
交通运维管理一体化体系[J].城市轨道交通研究，2020，23（S2）：1-3，22.
[16] 曾涛，刘创，宋廷海，等.某型综合检测车设计[J].
技术与市场，2019（4）：26-29.
[17] 闫佳奇，林维震.城市轨道交通基础设施综合检测
列车创新技术[J].环球市场，2019（24）：398. [18] 侯智雄，李颖，魏世斌，等.城市轨道交通轨道检
测系统关键设备研制及应用[J].铁道建筑，2020，60（1）：103-107.
[19] 李谷，祖宏林，张志超.城市轨道交通列车轮轨力
检测系统[J].现代城市轨道交通，2019（8）：46-50.
[20] 陶凯，梁志明，徐贵红，等.城市轨道交通轨道几
何状态动态检测分析研究[J]. 现代城市轨道交通，2015（5）：48-51.
[21] 时宏光，赵俊杰，段晓，等.地铁高效综合检测车
方案设计[J].铁道运营技术，2021（2）：35-37. [22] 韩宣，谌亮，吕成吉，等. CRH5J综合检测车轨道
几何检测设备吊装梁结构设计及强度分析[J].大连交通大学学报，2021（2）：44-49.
[23] 姚冬，陈东生，陶凯，等.高速铁路基础设施综合
检测监测技术探讨[J]. 铁道标准设计，2020，64（3）：42-48.
收稿日期 2021-06-08
责任编辑宗仁莉
Application analysis of comprehensive inspection
trainset for urban rail transit
烤翅料
Jin Shoujie, Wei Zhiheng, Wang Wenbin, et al. Abstract: With the continuous rapid development of urban rail transit, the demand for comprehensive inspection of infrastructure is also increasing. Compared to traditional small and single professional testing equipment, comprehensive inspection trainset can realize the comprehensive and efficient testing of key systems under constant speed conditions. By analyzing the development status of high-speed railway comprehensive inspection trainset, railway comprehensive inspection vehicles and urban rail transit comprehensive inspection trainset, this paper analyzes the function positioning, application effect, application difficulties, and countermeasures of urban rail transit comprehensive inspection trainset, to lay a foundation for the engineering application of comprehensive inspection trainset in urban rail transit.
Keywords: urban rail transit, infrastructure, comprehensive inspection trainset, comprehensive inspection vehicle
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