《地鐵列車(chē)外觀智能故障診斷與運(yùn)維管理技

術(shù)及應(yīng)用指南》編制說(shuō)明

一、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市軌道交通的蓬勃發(fā)展，國(guó)家對(duì)現(xiàn)代軌道交通

技術(shù)研發(fā)不斷加大投入，在車(chē)輛段配置了大量的現(xiàn)代化檢修設(shè)備及系統(tǒng)

用于輔助列車(chē)檢修。這些現(xiàn)代化檢修系統(tǒng)包括地鐵車(chē)輛無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系

統(tǒng)、移動(dòng)點(diǎn)檢修系統(tǒng)、車(chē)輛檢修可視化系統(tǒng)等多種系統(tǒng)保障地鐵車(chē)輛的

安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。車(chē)輛段通過(guò)智能檢修，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢修作業(yè)、維修相關(guān)人員、

設(shè)備運(yùn)行、車(chē)輛運(yùn)用檢修狀態(tài)等相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)防護(hù)與采集，對(duì)車(chē)輛

段檢修作業(yè)的全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)防護(hù)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，通過(guò)各

種關(guān)聯(lián)性統(tǒng)計(jì)分析得到各設(shè)備、車(chē)輛的狀態(tài)預(yù)估、趨勢(shì)預(yù)測(cè)，將統(tǒng)計(jì)和

分析到的結(jié)果用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、調(diào)整整體進(jìn)程、改進(jìn)工藝規(guī)程，提高

計(jì)劃編制、決策分析的效率和準(zhǔn)確性，達(dá)到提高地鐵車(chē)輛檢修水平的目

的。

地鐵列車(chē)外觀的故障診斷作為地鐵檢修中的重要組成部分，其智能

故障診斷技術(shù)與運(yùn)維管理方法是保障地鐵列車(chē)現(xiàn)代化檢修系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)

展的必然需要。目前地鐵列車(chē)外觀檢測(cè)包含的項(xiàng)點(diǎn)種類(lèi)繁多且各項(xiàng)點(diǎn)的

檢測(cè)方式不一，使得目前地鐵外觀檢修領(lǐng)域缺乏整體、完整的智能故障

診斷與運(yùn)維管理規(guī)范。

未來(lái)地鐵列車(chē)的故障診斷與運(yùn)維管理模式將會(huì)實(shí)現(xiàn)更加全面的實(shí)時(shí)

監(jiān)控、更加全面的數(shù)據(jù)備份、更少的人力需求、更全面的數(shù)據(jù)分析以及

更高效的管理制度。隨著城市軌道交通的蓬勃發(fā)展，要求地鐵故障診斷

高效且準(zhǔn)確，使得人工智能技術(shù)逐漸成為地鐵列車(chē)故障診斷與運(yùn)維管理

2

的核心。地鐵列車(chē)檢修與人工智能技術(shù)緊密結(jié)合、實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化是未

來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，編制《地鐵列車(chē)外觀智能故障診斷與運(yùn)維管理技

術(shù)與應(yīng)用指南》，能夠順應(yīng)我國(guó)城市軌道系統(tǒng)的智能化提升和升級(jí)改造

需求，具有重要意義與應(yīng)用價(jià)值。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)

1)按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)

和起草規(guī)則》要求進(jìn)行編寫(xiě)。

2)參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過(guò)程中著重考慮了科學(xué)性、適用性

和可操作性。

三、實(shí)驗(yàn)情況分析

（1）缺失類(lèi)故障診斷

缺失類(lèi)故障是大部分列車(chē)檢修時(shí)需要考慮的項(xiàng)目，列車(chē)上的部件包

含大量的小零部件如插銷(xiāo)、螺栓以及協(xié)同裝置等，這些小零部件保障著

大部件的整體運(yùn)行穩(wěn)定性，使其能夠正常發(fā)揮功能作用。然而地鐵列車(chē)

長(zhǎng)期頻繁制動(dòng)并處于陰暗潮濕、鐵屑?jí)m埃環(huán)境下高速運(yùn)行，其高頻振動(dòng)

和部件老化極易發(fā)生零部件損壞缺失。零部件的缺失容易導(dǎo)致部件整體

功能不穩(wěn)定甚至失效而引發(fā)安全事故。列車(chē)智能運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)于缺失類(lèi)的

故障診斷流程主要包括待測(cè)零部件定位和缺失狀態(tài)檢測(cè)。

3

螺栓丟失松動(dòng)插銷(xiāo)丟失

圖1零部件缺失類(lèi)故障診斷

表1零部件松動(dòng)檢測(cè)效果

指標(biāo)正樣本數(shù)負(fù)樣本數(shù)準(zhǔn)確率誤報(bào)率漏報(bào)率

螺栓51423594.3%3.4%2.3%

插銷(xiāo)62327893.8%4.1%2.1%

（2）異物類(lèi)故障診斷

異物類(lèi)故障主要出現(xiàn)在列車(chē)各類(lèi)通風(fēng)裝置中，如牽引電阻與自動(dòng)電

阻通風(fēng)的進(jìn)出口。牽引設(shè)備是地鐵列車(chē)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力設(shè)備，在剎車(chē)和加

速運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。這些熱量不能及時(shí)排出極易引發(fā)動(dòng)力設(shè)備

起火。電阻及能源設(shè)備的起火輕則導(dǎo)致列車(chē)停運(yùn)影響整個(gè)地鐵線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)，

重則引起火災(zāi)導(dǎo)致人員財(cái)產(chǎn)損失。列車(chē)智能運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)于異物類(lèi)的故障

診斷流程主要包括待測(cè)零部件定位、異物狀態(tài)檢測(cè)、異物定位。

4

牽引電機(jī)濾網(wǎng)異物檢測(cè)牽引電機(jī)濾網(wǎng)異物檢測(cè)

圖2濾網(wǎng)異物類(lèi)故障診斷

表2濾網(wǎng)異物檢測(cè)效果

樣本數(shù)正樣本數(shù)負(fù)樣本數(shù)準(zhǔn)確率誤報(bào)率漏報(bào)率

84063021095.3%3.8%1.1%

（3）螺栓松動(dòng)類(lèi)故障診斷

松動(dòng)類(lèi)故障主要指列車(chē)上的螺栓部件，一輛地鐵列車(chē)上分布著超過(guò)

20000個(gè)各類(lèi)型號(hào)的螺栓，列車(chē)長(zhǎng)時(shí)間高頻振動(dòng)極易使得螺栓出現(xiàn)松動(dòng)甚

至脫落。螺栓往往起著緊固件作用，螺栓的脫落極易導(dǎo)致其固定裝置不

穩(wěn)甚至在運(yùn)行過(guò)程中掉落，造成安全隱患。因此及時(shí)對(duì)松動(dòng)螺栓進(jìn)行修

復(fù)，是列車(chē)日常檢修中占時(shí)間最多的一項(xiàng)檢查，也是實(shí)現(xiàn)地鐵列車(chē)智能

化檢修的最大挑戰(zhàn)。列車(chē)智能運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)于鼓包類(lèi)的故障診斷流程主要

包括待測(cè)螺栓部件定位、松動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)。

圖3螺栓防松線(xiàn)

5

表3螺栓松動(dòng)檢測(cè)效果

指標(biāo)正樣本數(shù)負(fù)樣本數(shù)準(zhǔn)確率誤報(bào)率漏報(bào)率

類(lèi)型172035094.4%3.7%1.9%

類(lèi)型265028097.4%1.5%1.1%

（4）鼓包類(lèi)故障診斷

鼓包類(lèi)故障主要出現(xiàn)在地鐵列車(chē)空氣彈簧部件上，此類(lèi)部件往往作

為一個(gè)調(diào)節(jié)裝置保證列車(chē)運(yùn)行中的穩(wěn)定性與舒適性?？諝鈴椈删哂休^理

想的非線(xiàn)性彈性特性，加裝高度調(diào)節(jié)裝置后，車(chē)身高度不隨載荷增減而

變化，彈簧剛度可設(shè)計(jì)得較低，乘坐舒適性好。但空氣彈簧懸架結(jié)構(gòu)復(fù)

雜，加上在列車(chē)行駛過(guò)程中需要根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)頻繁改變內(nèi)部壓強(qiáng)，頻繁

的氣囊形變使得其像常見(jiàn)的汽車(chē)輪胎一樣容易出現(xiàn)鼓包。一旦出現(xiàn)鼓包

則空氣彈簧隨時(shí)有破裂風(fēng)險(xiǎn)，威脅著列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性。列車(chē)智能運(yùn)維

系統(tǒng)對(duì)于鼓包類(lèi)的故障診斷流程主要包括待測(cè)零部件定位、鼓包狀態(tài)檢

測(cè)。

圖4空氣彈簧鼓包檢測(cè)

表4空氣彈簧鼓包檢測(cè)效果

樣本數(shù)正樣本數(shù)負(fù)樣本數(shù)準(zhǔn)確率誤報(bào)率漏報(bào)率

74748925894.6%3.2%2.2%

6

四、項(xiàng)目背景及工作情況

（一）任務(wù)來(lái)源

根據(jù)《中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》

的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)及相關(guān)專(zhuān)家技術(shù)

審核，由西南交通大學(xué)制定《地鐵列車(chē)外觀診斷與運(yùn)維管理技術(shù)及應(yīng)用

指南》標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)CI2022356。

（二）標(biāo)準(zhǔn)起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位是西南交通大學(xué)、成都運(yùn)達(dá)科技股份有限公

司、深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司、安徽大學(xué)、陜西鐵路物流集

團(tuán)有限公司、合肥工業(yè)大學(xué)、歐亞高科數(shù)字技術(shù)有限公司參與起草。

（三）標(biāo)準(zhǔn)研制過(guò)程及相關(guān)工作計(jì)劃

1)2021年1-6月，廣泛收集、整理地鐵列車(chē)外觀智能故障診斷

與運(yùn)維管理國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行調(diào)研工作，初步

擬定方案，完成準(zhǔn)備工作。

2)2021年7-12月，地鐵列車(chē)外觀智能故障診斷與運(yùn)維管理方

法的建立。

3)2022年1-5月，地鐵列車(chē)外觀智能故障診斷與運(yùn)維管理方法

的補(bǔ)充、完善。

4)2022年6-7月，依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第

一部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)規(guī)則》、GB20001.4-2015《標(biāo)

準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)則第4部分：試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)通知

7

公示后，編寫(xiě)人員根據(jù)工作計(jì)劃分工和編寫(xiě)要求開(kāi)展了相關(guān)工

作。在標(biāo)準(zhǔn)起草期間，編制小組主編單位及參編單位組織了數(shù)

次內(nèi)部研討會(huì)，經(jīng)過(guò)多次修改，于2022年12月下旬完成了標(biāo)準(zhǔn)

初稿及編制說(shuō)明的撰寫(xiě)?作。完成了本標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿及

標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明。

5)2022年12月向業(yè)界數(shù)十家家單位的專(zhuān)家發(fā)送《征求意見(jiàn)

稿》，匯總各方意見(jiàn)并對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，完成了本標(biāo)準(zhǔn)

的送審稿。

6)計(jì)劃2023年2月，對(duì)送審稿的審查意見(jiàn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充和數(shù)據(jù)、

資料的補(bǔ)充，進(jìn)一步修訂并完善了送審稿。

7)計(jì)劃2023年4月，根據(jù)評(píng)審會(huì)議評(píng)審委員會(huì)成員的審查意見(jiàn)，

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文本的格式進(jìn)行修訂，完成了標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿。

五、標(biāo)準(zhǔn)制定的基本原則

標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程中，遵循了以下基本原則：

1)標(biāo)準(zhǔn)需要具有行業(yè)特點(diǎn)，指標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的分析方法要積極參照采用國(guó)

家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2)標(biāo)準(zhǔn)能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品的具有關(guān)鍵共性的技術(shù)要素。

3)標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)楫a(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、改進(jìn)指出明確的方向。

4)標(biāo)準(zhǔn)需要具有科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性。

5)要能夠結(jié)合行業(yè)實(shí)際情況和產(chǎn)品特點(diǎn)。

6)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)協(xié)調(diào)一致。

7)促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。

8

六、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地鐵列車(chē)外觀智能故障診斷與運(yùn)維管理技術(shù)及應(yīng)用的總體

目標(biāo)、典型故障模式分析、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、圖像預(yù)處理技術(shù)、零部件定位技

術(shù)、外觀故障智能檢測(cè)技術(shù)、智能運(yùn)維技術(shù)等。正文部分共分6章，內(nèi)容包

括標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、總體設(shè)計(jì)。

七、與有關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

遵守和符合相關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求。規(guī)范性引用文件包括：

依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第一部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編

寫(xiě)規(guī)則》、

1、按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的

結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》，GB20001.4-2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)則第4部分：試驗(yàn)方

法標(biāo)準(zhǔn)》要求進(jìn)行編寫(xiě)。

2、參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過(guò)程中著重考慮了科學(xué)性、

適用性和可操作性。

3、本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性引用文件包括：無(wú)。

八、重大意見(jiàn)分歧的處理依據(jù)和結(jié)果

本標(biāo)準(zhǔn)起草過(guò)程中沒(méi)有重大分歧意見(jiàn)。

九、后續(xù)貫徹措施

（一）政策措施和宣傳培訓(xùn)

做好宣傳培訓(xùn)，建議由各行業(yè)主管部門(mén)組織、主要起草單位配合開(kāi)展標(biāo)

準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)工作，使相關(guān)執(zhí)行人員了解標(biāo)準(zhǔn)、熟悉標(biāo)準(zhǔn)，掌握標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)技

9

術(shù)要求，加強(qiáng)示范效應(yīng)，讓標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)得到廣泛推廣和應(yīng)用，使標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)

用落到實(shí)處。

對(duì)《地鐵列車(chē)外觀故障診斷與運(yùn)維管理技術(shù)及應(yīng)用指南》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行

情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中執(zhí)行的問(wèn)題，不斷修改完善，提高標(biāo)準(zhǔn)

水平，提高標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、合理性、協(xié)調(diào)性和可操作性。

（二）試點(diǎn)示范

組織規(guī)范使用單位參觀學(xué)習(xí)并請(qǐng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員講解標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，利用各種

活動(dòng)（如工作組活動(dòng)、行業(yè)協(xié)會(huì)的管理和活動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)刊物、網(wǎng)上信息、

產(chǎn)品認(rèn)證等）盡可能地向各相關(guān)單位和機(jī)構(gòu)宣傳該標(biāo)準(zhǔn)。

建議本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之日起半年內(nèi)實(shí)施。

標(biāo)準(zhǔn)編制小組

2023年01月

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團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

《地鐵列車(chē)外觀智能故障診斷與運(yùn)維管

理技術(shù)及應(yīng)用指南》

編制說(shuō)明

2023年01月

《地鐵列車(chē)外觀智能故障診斷與運(yùn)維管理技

術(shù)及應(yīng)用指南》編制說(shuō)明

一、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市軌道交通的蓬勃發(fā)展，國(guó)家對(duì)現(xiàn)代軌道交通

技術(shù)研發(fā)不斷加大投入，在車(chē)輛段配置了大量的現(xiàn)代化檢修設(shè)備及系統(tǒng)

用于輔助列車(chē)檢修。這些現(xiàn)代化檢修系統(tǒng)包括地鐵車(chē)輛無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系

統(tǒng)、移動(dòng)點(diǎn)檢修系統(tǒng)、車(chē)輛檢修可視化系統(tǒng)等多種系統(tǒng)保障地鐵車(chē)輛的

安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。車(chē)輛段通過(guò)智能檢修，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢修作業(yè)、維修相關(guān)人員、

設(shè)備運(yùn)行、車(chē)輛運(yùn)用檢修狀態(tài)等相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)防護(hù)與采集，對(duì)車(chē)輛

段檢修作業(yè)的全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)防護(hù)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，通過(guò)各

種關(guān)聯(lián)性統(tǒng)計(jì)分析得到各設(shè)備、車(chē)輛的狀態(tài)預(yù)估、趨勢(shì)預(yù)測(cè)，將統(tǒng)計(jì)和

分析到的結(jié)果用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、調(diào)整整體進(jìn)程、改進(jìn)工藝規(guī)程，提高

計(jì)劃編制、決策分析的效率和準(zhǔn)確性，達(dá)到提高地鐵車(chē)輛檢修水平的目

的。

地鐵列車(chē)外觀的故障診斷作為地鐵檢修中的重要組成部分，其智能

故障診斷技術(shù)與運(yùn)維管理方法是保障地鐵列車(chē)現(xiàn)代化檢修系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)

展的必然需要。目前地鐵列車(chē)外觀檢測(cè)包含的項(xiàng)點(diǎn)種類(lèi)繁多且各項(xiàng)點(diǎn)的

檢測(cè)方式不一，使得目前地鐵外觀檢修領(lǐng)域缺乏整體、完整的智能故障

診斷與運(yùn)維管理規(guī)范。

未來(lái)地鐵列車(chē)的故障診斷與運(yùn)維管理模式將會(huì)實(shí)現(xiàn)更加全面的實(shí)時(shí)

監(jiān)控、更加全面的數(shù)據(jù)備份、更少的人力需求、更全面的數(shù)據(jù)分析以及

更高效的管理制度。隨著城市軌道交通的蓬勃發(fā)展，要求地鐵故障診斷

高效且準(zhǔn)確，使得人工智能技術(shù)逐漸成為地鐵列車(chē)故障診斷與運(yùn)維管理

2

的核心。地鐵列車(chē)檢修與人工智能技術(shù)緊密結(jié)合、實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化是未

來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，編制《地鐵列車(chē)外觀智能故障診斷與運(yùn)維管理技

術(shù)與應(yīng)用指南》，能夠順應(yīng)我國(guó)城市軌道系統(tǒng)的智能化提升和升級(jí)改造

需求，具有重要意義與應(yīng)用價(jià)值。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)

1)按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)

和起草規(guī)則》要求進(jìn)行編寫(xiě)。

2)參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過(guò)程中著重考慮了科學(xué)性、適用性

和可操作性。

三、實(shí)驗(yàn)情況分析

（1）缺失類(lèi)故障診斷

缺失類(lèi)故障是大部分列車(chē)檢修時(shí)需要考慮的項(xiàng)目，列車(chē)上的部件包

含大量的小零部件如插銷(xiāo)、螺栓以及協(xié)同裝置等，這些小零部件保障著

大部件的整體