基于修程的轨道交通设备年检修计划自动预排方法与流程

本发明涉及基于修程的轨道交通设备年检修计划自动预排方法。

背景技术：

轨道交通是典型的设备资产密集型行业，设备数量大，涉及专业多，有供电、车辆、信号等，且对安全要求比较高。我国目前处于城市轨道交通大发展时期，大量线路不断开通运营，而轨道交通项目一旦投入运营，就必须保持整个系统日以继夜地正常运行，整个系统的正常运营，必须要以设备安全运行为前提和保障。为保证系统中所有设备安全、良好运行，必须有一套能协调各专业、行之有效的检修方案。

年检修计划就是其中预防性检修的一种，将全年的检修活动在12个月内合理地分配，然后根据年检修计划将任务分解到每个月内，相关工作人员按照检修计划对设备进行检修保养，保障地铁线路的正常运营。但是目前年检修计划的制定主要还是采用人工的方式，工作效率不高，安排不够合理，设备检修的维修性和经济性都不高。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供基于修程的轨道交通设备年检修计划自动预排方法，避免人工方式预排年检修计划导致的工作效率低、安排不够合理等现象，提高设备检修的维修性和经济性。

名词解释：

修程表：设备检修的规程，包括检修周期，检修内容以及检修标准和检修流程。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

基于修程的轨道交通设备年检修计划自动预排方法，包括如下步骤：

步骤1、输入年检修计划表模板、设备信息表、历史检修记录和修程表；

步骤2、调出年检修计划表模板；

步骤3、填充年检修计划表模板：

从设备信息表中筛选出属于某线路某专业的所有检修设备，并从修程表中读取各检修设备对应的检修信息，将检修设备及对应的检修信息填充到年检修计划表模板；

步骤4、建立目标函数和约束条件；

步骤5、将填充后的年检修计划表模板根据目标函数和约束条件生成初始的年检修计划，将全年的检修任务分配到12个月中；

步骤6、对初始的年检修计划进行审核，以审核通过后的年检修计划作为最终的年检修计划。

优选，步骤4中，目标函数为：

min(αX+βY+γZ)

其中，X是检修工作量，Y是检修费用，Z是偏离设备检修周期，α、β和γ分别是检修工作量、检修费用和偏离设备检修周期对应的权重。

优选，步骤4中，约束条件包括：

1)检修周期的约束：包括：不能超过检修期限，若本年度需要检修，则检修的月份与上次检修的月份相差不能少于设定的月数且不能多于设定的月数；

2)设备的关联性约束：包括：当某一设备停电检修而引起其他设备停电时，安排其相关停电设备同月检修；当某一设备的检修建立在其他设备必须先检修时，安排关联的其他设备先进行检修，或者具有关联性可连续检修的设备安排在同一个月；

3)设备所在地点的约束：包括：当同一站点的设备进行同一类型的检修时，安排在同一个月份进行；

4)停电检修的约束：包括：需停电操作的检修项目安排在同一个月份进行；

5)检修工作量的约束：包括：每个月检修工作量不能超过设定的范围；

6)检修费用的约束：包括：每个月检修费用不能超过设定的范围。

本发明的有益效果是：

本发明很好地解决了制定年检修计划时，人工编制方式带来的工作效率不高、安排不够合理、设备检修的维修性和经济性都不高的问题，建立目标函数，考虑多种约束条件，更加合理地分配检修任务，年检修计划的合理制定还为之后月计划的制定打下良好的基础，可有效提高轨道交通运营中设备检修水平，进而提高地铁运营管理水平。

附图说明

图1是本发明基于修程的轨道交通设备年检修计划自动预排方法的流程图；

图2是本发明年检修计划模板的表头示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，基于修程的轨道交通设备年检修计划自动预排方法，包括如下步骤：

步骤1、输入年检修计划表模板、设备信息表、历史检修记录和修程表。

年检修计划表模板是根据实际需要设置的一种模板，是一张含有表头内容的空表，如图2所示，表头包含了年检修计划表需要的内容，一般的，可以预先输入多个可能用到的年检修计划表模板。

设备信息表是：需要检修的设备的基本信息，包括名称、数量、单位以及规格和型号等。

步骤2、调出年检修计划表模板，根据需求选择并调出相应的年计划表模板，表头包含了年检修计划表需要的内容，检修周期根据修程还可扩展，包括更多的检修类型，比如月检、季检和大修等。

步骤3、加载设备信息，填充年检修计划表模板内的相关内容，主要完成对包含表头表格的除计划时间之外的内容的填充，这两种信息分别存放在设备信息表和修程表中：

读取设备信息表，从设备信息表中筛选出属于某线路某专业的所有检修设备，读取修程表，并从修程表中读取各检修设备对应的检修信息，将检修设备及对应的检修信息填充到年检修计划表模板。

步骤4、建立目标函数和约束条件。

将设备所要进行的各种类型检修任务分配到12个月中，这里需要历史检修记录的参与，表现为某一设备在某月需要进行哪些检修项目。可以以检修工作量最合理、检修费用最少和偏离设备检修周期最少建立备选目标函数，考虑检修周期、设备关联性、设备所在地点、检修工作量和检修费用等的默认约束条件，进行全年检修任务的按月分配。目标函数和约束条件是可选可搭配的，可以同时对一个或多个目标函数来寻优，同时也可以考虑一个或多个约束条件。

优选，目标函数为：

min(αX+βY+γZ)

其中，X是检修工作量，Y是检修费用，Z是偏离设备检修周期，α、β和γ分别是检修工作量、检修费用和偏离设备检修周期对应的权重，可根据实际需要设置不同的权重。

相应的，约束条件包括：

1)检修周期的约束：

保证设备不能超过检修期限；

与该设备上一次检修时间紧密相关，若本年度需要检修，还需确定具体的月份，且检修的月份与上次检修的月份相差不能少于设定的月数且也不能多于设定的月数，即检修的月份与上次检修的月份之差在设定的范围内。

2)设备的关联性约束：

当某一设备停电检修而引起其他设备停电时，安排其相关停电设备同月检修；

当某一设备的检修建立在其他设备必须先检修时，安排关联的其他设备先进行检修，或者具有关联性可连续检修的设备安排在同一个月检修。

3)设备所在地点的约束：地点因素包含两种，分别所在的站点和设备是处于室内还是室外，当同一站点的设备进行同一类型的检修时，安排在同一个月份进行；检修频率比较高，又在室外的设备，处于检修人员方面的考虑，尽量不要安排在冬天作业。

4)停电检修的约束：需停电操作的检修项目安排在同一个月份进行。

5)检修工作量的约束：按实际情况，对每个月检修工作量进行一定的约束，每个月检修工作量不能超过设定的范围。

6)检修费用的约束：每个月检修费用不能超过设定的范围。对检修所需的费用进行约束，避免“过分检修”。

以上六种为默认的约束条件，针对不同的专业的设备，还可添加符合其设备特点的特有约束条件。

步骤5、将填充后的年检修计划表模板根据目标函数和约束条件生成初始的年检修计划，将全年的检修任务分配到12个月中。

步骤6、对初始的年检修计划进行审核，以审核通过后的年检修计划作为最终的年检修计划。

相关技术人员对初始的年检修计划进行审核，确定是否需要调整，如需调整，则可以通过手动进行调整，或者，添加约束条件并进入步骤4，直到审核通过，生成最终的年检修计划表，以excel表和图片的方式输出最终的年检修计划。

本发明基于地铁运营公司编制的设备修程，以设备信息、修程、历史检修记录为数据来源，以某一类设备为计划对象，通过建立检修工作量最合理、检修费用最少和偏离设备检修周期最少的备选目标函数，考虑检修周期、设备关联性、设备所在地点、检修工作量和检修费用等的默认约束条件，安排全年的检修任务到12个月中，生成年检修计划。很好地解决了制定年检修计划时，人工编制方式带来的工作效率不高、安排不够合理、设备检修的维修性和经济性都不高的问题，还为之后月计划的制定打下良好的基础，可有效提高轨道交通运营中设备检修水平，进而提高地铁运营管理水平。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。