城市軌道車輛智能運(yùn)維環(huán)境下全日制工程碩士專業(yè)實(shí)踐模式與方法研究

劉若晨 貝紹軼 張?zhí)m春

摘? ? 要：為適應(yīng)當(dāng)前社會快速發(fā)展的需要，培養(yǎng)行業(yè)領(lǐng)域中的高層次、應(yīng)用型人才，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，并進(jìn)行高質(zhì)量和充分的校外實(shí)踐是必不可少的。根據(jù)現(xiàn)階段城市軌道車輛的特點(diǎn)，結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能背景下車輛智能運(yùn)營與維護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，重點(diǎn)探討該專業(yè)方向研究生在新環(huán)境下開展專業(yè)實(shí)踐的模式與方法，旨在使全日制工程碩士充分利用所學(xué)知識和技能，有效提升工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：城市軌道車輛;智能運(yùn)維;工程碩士研究生;實(shí)踐模式與方法

中圖分類號：G643.2? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-7394（2019）06-0107-05

隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，與新科技和新工業(yè)背景相匹配的工程碩士培養(yǎng)得到了高校和企業(yè)的高度重視。專業(yè)實(shí)踐是工程碩士將理論與實(shí)踐相結(jié)合，從而獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和具備實(shí)踐能力的重要途徑，同時，也是提高工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量的有效方式。[1]2018年，國務(wù)院學(xué)位委員會辦公室發(fā)布了《關(guān)于制訂工程類碩士專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)方案的指導(dǎo)意見》，明確了專業(yè)實(shí)踐是工程碩士培養(yǎng)的必要環(huán)節(jié)，要求工程碩士在完成課程學(xué)習(xí)和學(xué)位論文的同時，必須足夠重視自身專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，并將學(xué)位論文研究與專業(yè)實(shí)踐相結(jié)合。[2-3]因此，如何根據(jù)各學(xué)科專業(yè)的特點(diǎn)，面向行業(yè)領(lǐng)域制定適合工程碩士培養(yǎng)的校外實(shí)踐內(nèi)容和模式，成為各大高校在培養(yǎng)高層次、應(yīng)用型研究人才過程中所遇到的核心問題;而目前，對于這些問題的研究仍處于探索階段。

在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，城市軌道交通作為緩解城市交通壓力的重要方式之一，已逐漸成為現(xiàn)代城市發(fā)展的重要組成部分。[4-5]以城市軌道車輛為研究對象，開展車輛運(yùn)營與維護(hù)（即“運(yùn)維”）方向的研究，尤其是基于“互聯(lián)網(wǎng)+ ”、大數(shù)據(jù)和人工智能等相關(guān)技術(shù)的研究和實(shí)踐具有重要意義。[6-8]目前，已有多個城市軌道交通運(yùn)營企業(yè)成為車輛工程及交通運(yùn)輸相關(guān)專業(yè)方向全日制工程碩士的重要實(shí)踐基地;然而，在專業(yè)實(shí)踐過程中，要想真正實(shí)現(xiàn)高校與城市軌道交通運(yùn)營企業(yè)間有效的產(chǎn)教融合與校企合作，仍然存在許多困難。

本文以城市軌道車輛智能運(yùn)維環(huán)境為例，研究全日制工程碩士的專業(yè)實(shí)踐模式與方法，從而為提高工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量與促進(jìn)產(chǎn)教深度融合提供依據(jù)和參考。

1? ? 城市軌道車輛智能運(yùn)維現(xiàn)狀

1.1? 城市軌道車輛傳統(tǒng)運(yùn)維的問題

城市軌道車輛在傳統(tǒng)運(yùn)維環(huán)境下存在的主要問題包括以下四個方面。

（1）檢修效率低。以人工檢查為主，紙質(zhì)工單記錄數(shù)據(jù)分散，不利于統(tǒng)計(jì);備件規(guī)模龐大，全壽命周期內(nèi)數(shù)據(jù)量巨大;車輛檢修模式與車輛增長規(guī)模不匹配。

（2）維修強(qiáng)度大。運(yùn)營車輛服役時間增加，車輛設(shè)備老化嚴(yán)重，設(shè)備維護(hù)頻率與要求不斷提高;車輛數(shù)量不斷增長，維修壓力增大;人工重復(fù)操作工作量大，超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）占地資源多?；ㄙM(fèi)大量資源建造停車庫，用地資源矛盾日益凸顯;當(dāng)前超大規(guī)模城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò)，各基地相互離散，資源調(diào)配緊張。

（4）運(yùn)維成本高。城市軌道交通規(guī)模不斷增長，傳統(tǒng)模式下用工成本過高，企業(yè)負(fù)擔(dān)過重，難以持續(xù)發(fā)展。

1.2? 傳統(tǒng)運(yùn)維方式的智能改造

為有效解決城市軌道車輛傳統(tǒng)運(yùn)維方式中產(chǎn)生的各種問題，各城市軌道交通運(yùn)營企業(yè)利用現(xiàn)代數(shù)字化、信息化和自動化的先進(jìn)技術(shù)，對傳統(tǒng)運(yùn)維方式進(jìn)行智能改造。如圖1所示，改造的主要方式是：以車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)平臺為基礎(chǔ)，基于各設(shè)備系統(tǒng)故障對車輛運(yùn)行的影響及智能化建設(shè)成本兩個維度綜合考慮，從照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、輪軌系統(tǒng)、受電弓系統(tǒng)到列車運(yùn)行控制系統(tǒng)等，由易到難，逐步對車輛的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造。

城市軌道交通運(yùn)營企業(yè)在對車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建、改造、維護(hù)和擴(kuò)展過程中，需要大量高層次、應(yīng)用型人才參與其中，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性;而以城市軌道車輛為研究對象的全日制工程碩士，通過專業(yè)實(shí)踐，深度參與城市軌道交通運(yùn)營企業(yè)智能運(yùn)維的過程，也是他們提高工程實(shí)踐能力與提升實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的重要途徑。

2? ? 與車輛智能運(yùn)維相結(jié)合的專業(yè)實(shí)踐模式與方法

2.1? 總體思路

城市軌道車輛運(yùn)維的核心業(yè)務(wù)主要包括維修規(guī)程、維修計(jì)劃、交付運(yùn)營和數(shù)據(jù)管理等多個階段，工程碩士可通過基于人工智能、大數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng)的車輛智能運(yùn)維系統(tǒng)，在各個環(huán)節(jié)開展專業(yè)實(shí)踐，總體思路如圖2所示。

2.2? 實(shí)踐內(nèi)容

基于上述總體思路，圍繞城市軌道車輛智能運(yùn)維的核心業(yè)務(wù)，可操作和學(xué)習(xí)的專業(yè)實(shí)踐內(nèi)容主要包括以下四個環(huán)節(jié)。

（1）基于車輛維修規(guī)程階段的專業(yè)實(shí)踐。當(dāng)前，我國不同城市的軌道交通在發(fā)展時根據(jù)自身的特點(diǎn)，采用了不同的車輛維修制度。基于車輛維修規(guī)程階段的專業(yè)實(shí)踐，主要是參與車輛規(guī)程編制、規(guī)程審核、規(guī)程發(fā)布和可靠性分析等前期工作。要求熟悉車輛的使用條件和技術(shù)參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)搭建模型，在傳統(tǒng)根據(jù)運(yùn)營里程和時間的分級維修中融入均衡維修和全效維修模式，制定高效合理可調(diào)的車輛維修制度。

（2）基于車輛維修計(jì)劃階段的專業(yè)實(shí)踐。城市軌道車輛維修計(jì)劃是在維修規(guī)程的基礎(chǔ)上，分別按日、周、月、年對與車輛相關(guān)的各類資源進(jìn)行具體的劃分。基于車輛維修計(jì)劃階段的專業(yè)實(shí)踐，主要是參與車輛的備件、生產(chǎn)物料、資金和資源等的配置工作，為確保車輛及設(shè)備安全高效地運(yùn)行，根據(jù)檢修基地的實(shí)際情況及車輛的類型和需要，進(jìn)行資源的綜合優(yōu)化，減少配置不均和浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）基于車輛交付運(yùn)營階段的專業(yè)實(shí)踐。城市軌道車輛在交付運(yùn)營階段需要操作人員具備必要的崗位能力和技術(shù)支持?；谲囕v交付運(yùn)營階段的專業(yè)實(shí)踐，主要是參與司機(jī)駕駛行為的評估、正線車輛故障應(yīng)急處置、運(yùn)營質(zhì)量評估等工作，利用現(xiàn)有層次分析法、平衡計(jì)分法和模糊評估法等模型，動態(tài)評估線路、車輛及人員的狀態(tài)，為車輛的正常運(yùn)營提供保障。

（4）基于車輛運(yùn)維數(shù)據(jù)管理的專業(yè)實(shí)踐。與車輛運(yùn)維相關(guān)的所有數(shù)據(jù)均存放于車輛智能運(yùn)維數(shù)據(jù)中心，該中心是人工智能產(chǎn)品與服務(wù)平臺相結(jié)合的產(chǎn)物。基于車輛運(yùn)維數(shù)據(jù)管理的專業(yè)實(shí)踐，主要是參與車輛知識庫的搭建，車輛監(jiān)測數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)和企業(yè)管理數(shù)據(jù)的分析等工作，通過強(qiáng)大的信息檢索、分析和統(tǒng)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)維過程中海量數(shù)據(jù)的處理和高效率的動態(tài)響應(yīng)。

3? ? 基于車輛智能運(yùn)維數(shù)據(jù)管理的專業(yè)實(shí)踐實(shí)例

以大數(shù)據(jù)技術(shù)為支撐的城市軌道車輛數(shù)據(jù)管理，既是實(shí)現(xiàn)車輛智能運(yùn)維的關(guān)鍵與核心，也是城市軌道車輛專業(yè)全日制工程碩士進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐的重要對象。根據(jù)車輛運(yùn)維數(shù)據(jù)管理中業(yè)務(wù)的不同層級，具體可分為基礎(chǔ)業(yè)務(wù)實(shí)踐、智能業(yè)務(wù)實(shí)踐和專家業(yè)務(wù)實(shí)踐，如圖3所示。全日制工程碩士根據(jù)企業(yè)的要求，在不同層級相關(guān)工程技術(shù)人員的指導(dǎo)下開展實(shí)踐。

3.1? 基礎(chǔ)業(yè)務(wù)實(shí)踐

城市軌道車輛智能運(yùn)維數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包括的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)主要有：企業(yè)資源管理系統(tǒng)、OA管理系統(tǒng)、施工管理系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)等。該部分業(yè)務(wù)主要關(guān)注的是車輛所在企業(yè)、部門、人員及供應(yīng)鏈的相關(guān)信息，負(fù)責(zé)具體指導(dǎo)實(shí)踐的工程技術(shù)人員包括計(jì)劃材料工程師、綜合管理工程師以及培訓(xùn)工程師等，實(shí)踐地點(diǎn)主要為車輛基地的物資中心、材料分庫以及培訓(xùn)中心等。在實(shí)踐過程中，碩士研究生充分發(fā)揮在信息傳輸與維護(hù)、庫存調(diào)配優(yōu)化和企業(yè)管理等領(lǐng)域所掌握的理論知識和技術(shù)優(yōu)勢，提升城市軌道車輛的作業(yè)保障能力。

3.2? 智能業(yè)務(wù)實(shí)踐

城市軌道車輛智能運(yùn)維數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包括的智能業(yè)務(wù)主要有：車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、軌旁車輛監(jiān)測系統(tǒng)和車輛維修信息系統(tǒng)等。該部分業(yè)務(wù)主要關(guān)注的是線路及車輛零部件的實(shí)時動態(tài)監(jiān)測信息，負(fù)責(zé)具體指導(dǎo)實(shí)踐的工程技術(shù)人員包括機(jī)械工程師、電氣工程師以及設(shè)備工程師等，實(shí)踐地點(diǎn)主要為車輛基地的維修中心和維修工區(qū)等。在實(shí)踐過程中，碩士研究生充分運(yùn)用在智能監(jiān)測傳感器、狀態(tài)信息統(tǒng)計(jì)和分析、故障預(yù)測和圖像識別等領(lǐng)域所掌握的理論知識和技術(shù)，提升城市軌道車輛的動態(tài)監(jiān)測能力。

3.3? 專家業(yè)務(wù)實(shí)踐

城市軌道車輛智能運(yùn)維數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包括的專家業(yè)務(wù)主要有：車輛知識庫系統(tǒng)、車輛運(yùn)行評估系統(tǒng)、車輛檢修作業(yè)系統(tǒng)等。該部分業(yè)務(wù)主要關(guān)注的是車輛服務(wù)和安全可靠性評估的相關(guān)信息，負(fù)責(zé)具體指導(dǎo)實(shí)踐的工程技術(shù)人員包括安全工程師、質(zhì)量工程師以及主任工程師等，實(shí)踐地點(diǎn)主要為車輛段和停車場等。在實(shí)踐過程中，碩士研究生充分運(yùn)用在安全管理、質(zhì)量評估和可靠性分析等領(lǐng)域所掌握的理論知識和技術(shù)，提升城市軌道車輛智能運(yùn)維的安全性與可靠性。

4? ? 結(jié)論

城市軌道交通是現(xiàn)代化城市的重要標(biāo)志之一，城市軌道交通企業(yè)也是交通運(yùn)輸和車輛工程專業(yè)方向全日制工程碩士專業(yè)實(shí)踐的重要基地。隨著時代的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)相繼應(yīng)用到城市軌道車輛的運(yùn)維系統(tǒng)中，這給校企融合下研究生的實(shí)踐帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

針對城市軌道車輛分析了智能運(yùn)維系統(tǒng)的現(xiàn)狀，重點(diǎn)探討了相關(guān)專業(yè)方向碩士研究生在新環(huán)境下開展專業(yè)實(shí)踐的模式與方法;分析了基于車輛智能運(yùn)維數(shù)據(jù)管理的專業(yè)實(shí)踐實(shí)例，在充分運(yùn)用學(xué)生所學(xué)理論和技術(shù)的前提下，有效提升了全日制工程碩士的工程實(shí)踐能力與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]單飛翔.全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生專業(yè)實(shí)踐的全面質(zhì)量管理研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2018.

[2] 劉晶.產(chǎn)教融合模式下開展全日制工程碩士專業(yè)實(shí)踐的機(jī)制研究[J].工業(yè)和信息化教育，2019（7）：30-34.

[3] 薛亞平，雷衛(wèi)寧，葉霞，等.面向新工科的專業(yè)學(xué)位研究生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究[J].江蘇理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，24（4）：93-98.

[4] 周曉勤.中國城市軌道交通的發(fā)展現(xiàn)狀及機(jī)遇[J].城市軌道交通，2018（10）：23.

[5] 于娟.新形勢下城市軌道交通發(fā)展的前景、問題與對策[J].中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊，2019（8）：33-36.

[6] 王繼宇.“互聯(lián)網(wǎng)+ ”在城市軌道交通中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].數(shù)字通信世界，2019（6）：153.

[7] 金曉鳳.大數(shù)據(jù)時代城市軌道交通的創(chuàng)新與發(fā)展[J].科技風(fēng)，2019（10）：232-233.

[8] 杜珊.基于大數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2018，21（S2）：30-33.

責(zé)任編輯? ? 盛? ? 艷