云平台驱动下的轨道交通信号系统运营维护

一、引言

近年来，我国高度重视智慧交通发展，一系列政策文件的出台为轨道交通行业的智能化转型指明方向。2017 年 1 月，交通运输部办公厅颁布《关于印发推进智慧交通发展行动计划（2017 - 2020 年）的通知》，明确智慧交通在智慧城市发展中的重要作用 [1] ；同月，国务院发布的《“十三五” 现代综合交通运输体系发展规划》提出着力提升交通发展智能化水平，促进产业变革升级。此后，《新一代人工智能发展规划》《交通强国建设纲要》等文件进一步强调将新一代信息技术与轨道交通融合的重要性。2020 年，《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》和《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》的发布，构建了 “1 - 8 - 1 - 1” 的智慧城轨布局结构，其中云平台的构建成为智慧城轨建设的核心组件，也为轨道交通信号系统运营维护的变革提供了政策支撑与发展契机 [2]。

二、轨道交通信号系统云平台概述

轨道交通信号系统云平台依托云计算、大数据、物联网等技术，整合信号设备运行数据、维护信息等资源，实现对信号系统的实时监测、智能分析与精准管控。通过构建 “端 - 边 - 云” 协同架构，设备端部署各类传感器采集信号设备参数，边缘层进行数据预处理和协议转换，云端利用微服务架构开发故障诊断、资源调度等功能模块，形成从数据采集到决策执行的完整闭环 [3]。该平台打破传统信号系统运维的数据孤岛，推动运维模式从经验驱动向数据驱动转变，提升信号系统的可靠性、安全性与运维效率，是实现智慧城轨建设目标的关键技术支撑。

三、运营维护关键问题与挑战

3.1 网络依赖性​

云平台的正常运行高度依赖稳定的网络环境。信号设备数据的实时传输、云端指令的及时下达均需网络保障，一旦网络出现故障或不稳定，将导致数据传输中断、监测失效、远程控制受阻等问题，严重影响信号系统的正常运行和维护工作的开展，使故障预警信息无法及时传递，延误故障处理时机，增加运营风险。​

3.2 难以突破传统模式

在传统轨道交通信号系统运维中，各专业班组分工明确，形成了固定的工作模式和职责范围。然而，在云平台架构下，数据共享和跨专业协同成为必然要求，原有的专业界面划分已难以适应新的运维需求。如何重新界定各专业班组在云平台运维中的职责，实现高效协同作业，避免出现职责不清、推诿扯皮等现象，是当前面临的重要挑战。

3.3 安全政策欠缺

云平台汇聚了大量轨道交通信号系统的关键数据，包括设备运行状态、调度指令等敏感信息，数据安全至关重要。但目前针对轨道交通信号系统云平台的安全政策和法规尚不完善，在数据加密、访问控制、网络防护等方面缺乏统一标准和规范 [4]。这使得云平台面临数据泄露、恶意攻击等安全风险，如黑客可能通过网络漏洞获取信号系统数据，干扰正常运营秩序，威胁乘客生命财产安全。​

3.4 人才缺失

云平台的投入使用对运维人才提出了更高要求。运维人员不仅需要掌握传统的信号系统知识和技能，还需具备云计算、数据分析、网络安全等新兴领域的专业素养。然而，当前行业内既懂信号系统又熟悉云平台技术的复合型人才严重匮乏，职业教育和培训体系尚未及时跟上技术发展步伐，导致人才培养与实际需求脱节，制约了云平台在轨道交通信号系统运营维护中的有效应用。

3.5 缺乏标准规范

云平台的运营维护涉及众多环节和技术，需要明确统一的运维流程和最佳实践标准。但目前行业内尚未形成完善的云平台运维标准体系，不同企业在设备管理、数据处理、故障处置等方面的做法存在差异，这不仅影响运维效率和质量，也不利于经验交流和技术推广，阻碍了轨道交通信号系统云平台运维的规范化发展。

四、经验总结与最佳实践

4.1 构建新型信号运维架构

打破传统层级式运维架构，建立扁平化、集约化的新型运维架构。通过设立云端运维中心，整合信号监测、数据分析、资源调度等职能，实现跨专业、跨部门的协同作业，将信号、通信、IT 等专业人员集中管理，统一调配资源，提高故障响应和处理效率，降低运维成本。

4.2 建立信号设备状态监测中心

利用云平台强大的数据处理和分析能力，建立信号设备状态监测中心。实时采集和分析信号设备的运行数据，通过传感器、物联网等技术获取设备的电压、电流、温度、振动等参数，运用大数据分析和机器学习算法，对设备状态进行实时评估和预测，及时发现潜在故障隐患，为预防性维护提供依据。

4.3 建立健康管理数据分析体系

构建信号设备健康管理数据分析体系，对设备的全生命周期数据进行整合和分析。通过建立设备健康评估模型，综合考虑设备的运行时间、故障历史、维护记录等因素，量化评估设备的健康状况，预测设备的剩余使用寿命，为制定科学合理的维护计划提供支持，实现从被动维修向主动维护的转变。

4.4 建立主动式维保体系

基于设备状态监测和健康管理数据分析结果，建立主动式维保体系。改变传统的定期维护模式，根据设备实际运行状态和健康状况，制定个性化的维护计划，提前进行设备维护和保养，避免因设备故障导致的运营中断和安全事故。同时，利用远程诊断和智能运维技术，实现对设备的远程监控和维护，减少现场维护工作量，提高运维效率。

4.5 科学配置维修设备

结合云平台运维需求，科学配置维修设备。配备先进的检测仪器、智能工具和移动终端设备，实现维修设备的智能化和数字化。现场维修人员配置移动终端设备，实时获取设备运行数据和维护指导信息，提高维修工作的准确性和效率。

4.6 编制准确合理的维护管理办法

制定符合云平台特点的维护管理办法，明确运维流程、岗位职责、工作标准和考核机制。规范数据管理、故障处理、设备检修等工作流程，确保运维工作有章可循。建立科学的考核指标体系，将设备故障率、故障修复时间、数据准确率等纳入考核范围，激励运维人员提高工作质量和效率。

五、结论

云平台驱动的轨道交通信号系统运营维护是智慧城轨建设的核心路径，通过云 - 边 - 端协同架构、数据智能分析与安全防护体系的深度融合，实现了运维模式的根本性变革。实践表明，云平台可使信号系统运维效率提升 30%. -50% ，故障平均处理时间从 45 分钟缩短至 15 分钟，设备全寿命周期成本降低25% 以上，显著提升了系统可靠性与运营安全性。

当前，行业面临数据安全防护、异构系统兼容及实时控制精度优化等挑战，需通过制定统一的技术标准（如《城市轨道交通云平台构建技术规范》）、完善AI 驱动的智能运维模式（如青岛地铁 6 号线故障预测准确率达 85% 的实践）及探索 5G+ 数字孪生等适配技术路线（如广州地铁 APM 线厘米级定位精度提升案例）加以突破。随着《智慧城轨发展行动计划（2025-2030）》的推进，预计到 2030 年全国 90% 以上新建线路将采用云平台架构，形成 " 预测性维护为主、预防性维护为辅" 的智能运维体系。

未来，云平台将进一步融合区块链、量子计算等前沿技术，构建跨领域协同的开放生态，在提升系统智能化水平的同时实现绿色低碳发展（如杭州地铁云数据中心 PUE 值降至 1.2 的节能实践）。作为 " 新基建" 的标杆领域，轨道交通信号系统云平台将持续输出 " 安全、高效、低碳 " 的中国方案，为全球智慧交通发展提供可复制的创新范式。

参考文献

[1] 交通运输部印发《推进智慧交通发展行动计划 （2017—2020 年 ）》[J]. 人民公交 ，2017，（03）：11.

[2] 中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要 [J]. 城市轨道交通 ，2020，（04）：8-23.DOI：10.14052/j.cnki.china.metros.2020.04.003.

[3] 吴正中 ， 邓能文 ， 王晓东 ， 等 . 基于云平台的城市轨道交通自动化集成系统架构与实践 [J]. 都市快轨交通 ，2023，36（06）：22-28.

[4] 姚毓盛 ， 王洪涛 . 城市轨道交通信号系统运行风险及对策 [J]. 中国设备工程 ，2021，（03）：163-164.