軌道清潔作業(yè)車+商業(yè)計劃書

第一章執(zhí)行總結(jié) 1第二章產(chǎn)品與技術(shù) 42.1產(chǎn)品研發(fā)意義 42.1.1綠色、環(huán)保、清潔效果好 42.1.2自動化程度高，效率高 52.1.3安全性及可靠性高、維修快捷 62.1.4噪音小 62.1.5互聯(lián)網(wǎng)+ 72.2項目總體思路 82.3項目實施可行性分析 92.4項目特色及創(chuàng)新性分析 102.5軌道清潔總體要求 112.5.1滿足地鐵隧道內(nèi)清潔作業(yè)要求 112.5.2滿足地鐵隧道噪聲要求 122.5.3滿足地鐵隧道限界 122.5.4滿足地鐵車輛運營時間要求 122.6軌道清潔車機械部分總體設(shè)計 132.6.1總體設(shè)計 132.6.2高壓水沖洗部分設(shè)計 14噴灑架裝置 15水箱容量 17高壓水射流系統(tǒng) 18管路布局 19便攜噴槍設(shè)計 202.6.3真空吸污系統(tǒng)設(shè)計 21毛刷滾刷部分設(shè)計 21液態(tài)污物清潔部分 22污物箱設(shè)計 232.6.4清潔車優(yōu)化處理 23車輪降噪處理 23吸污部分降噪處理 24墻面清潔臂 25視頻監(jiān)控防水防霧功能 262.7軌道清潔車自動控制系統(tǒng)設(shè)計 272.7.1軌道清潔車功能模塊 27真空吸污 28高壓水射流系統(tǒng) 30輔助功能 332.7.2軌道清潔車作業(yè)管理模塊 36作業(yè)線路規(guī)劃 362.7.3系統(tǒng)管理模塊 39操作員管理 40操作員權(quán)限管理 40第三章市場分析 413.1外部環(huán)境分析 413.1.1行業(yè)環(huán)境分析 413.1.2競爭者分析 433.2內(nèi)部環(huán)境分析 453.3STP分析 463.3.1市場細分 473.3.2目標市場 47第一章執(zhí)行總結(jié)常州萊昂頓軌道清潔設(shè)備科技有限責任公司是一家集工業(yè)生產(chǎn)、銷售、新品研發(fā)為一體的高新技術(shù)企業(yè)，主要產(chǎn)品為LETON軌道清潔作業(yè)車。公司本著“低碳環(huán)保，高效節(jié)能”的理念，專注軌道清潔車的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售，并提供檢測和維修等相關(guān)服務(wù)。21世紀以來，具備條件的大城市和城市群紛紛將軌道交通作為優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。軌道的運營環(huán)境不僅影響軌道內(nèi)環(huán)境美觀，還對車輛行車安全構(gòu)成威脅。因此，保持軌道清潔是保證軌道安全運營的重要組成部分。隨著全國軌道建設(shè)的蓬勃發(fā)展，運營里程的迅速擴張，軌道清潔的工作量迅速增加。軌道清潔車進行軌道清潔將成為一種趨勢，市場呼喚滿足軌道需求的高可靠性、高效率軌道清潔車的盡快使用。本公司立足市場需求，開發(fā)出一款高效節(jié)能、高性價比的軌道清潔設(shè)備。優(yōu)勢一：技術(shù)領(lǐng)先，高效節(jié)能LETON軌道清潔作業(yè)車集吸污、清掃、高壓水于一體，采用自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了垃圾在線分類、水位控制、路線規(guī)劃、運行狀態(tài)監(jiān)控、故障檢測、運維模塊化管理、人工智能等功能，無需人工操作，基于CBTC利用將列車接入物聯(lián)網(wǎng)便可實現(xiàn)一個城市的軌道清潔，功能強大且效率高。同時，該設(shè)備業(yè)速度控制在7-8公里/小時，針對高濕度作業(yè)環(huán)境對外殼密封、防水做出防范措施，采用模塊化設(shè)計進行運行狀態(tài)遠程監(jiān)控，自動故障檢測故障，安全性能較高。優(yōu)勢二：市場前景良好，具有高性價比特點截至2018年10月，中國已有35個城市開通地鐵，總里程4909公里,已通車線路達到163條，此外，規(guī)劃建設(shè)里程7700公里，其中在建里程超過6000公里。

根據(jù)交通運輸部預(yù)估，到2020年，全國城市軌道運營里程將超過6000公里。隨著機動車保有量的迅速上升、城市主干道日益擁堵，以及房價快速上漲，地鐵逐漸成為二三線城市未來發(fā)展的重要一部分。地鐵隧道的清潔問題是地鐵運營過程中必須解決的問題，在運用專業(yè)設(shè)備進行清潔的背景下，地鐵軌道清潔車的市場前景十分廣闊。國內(nèi)外均有軌道清潔設(shè)備廠商，國外產(chǎn)品清潔效果但價格高，而國內(nèi)目前對公路軌道清潔技術(shù)研究較多，但是對軌道的清潔還未引起重視，國內(nèi)研究與使用均處于起步階段。本公司研發(fā)的LETON軌道清潔作業(yè)車清潔效果好，效率高且售價低于國外產(chǎn)品，具有高性價比的特點優(yōu)勢三：市場定位明確，以訂單為主的銷售模式降低了運營風(fēng)險公司產(chǎn)品的技術(shù)處于世界領(lǐng)先或先進水平，同時售價低于同類產(chǎn)品，因此有望超越國內(nèi)外現(xiàn)有同類產(chǎn)品，占據(jù)一定市場份額。公司制定了兩種類別產(chǎn)品，針對不同的市場和用戶：軌道清潔車提供給技術(shù)要求高，資金充裕的地鐵運營公司；公路隧道清潔車提供追求高性價比的高速公路項目公司等。公司初期采取訂單式（MTO）為主的銷售模式，按訂貨合同組織小批量精益生產(chǎn)，減輕庫存壓力，降低運營資金水平。同時，公司面向軌道運營公司進行推廣，發(fā)展后期進入公路軌道清潔市場，與原材料批發(fā)商建立合作關(guān)系，拓展營銷渠道及方式，實現(xiàn)“產(chǎn)品+服務(wù)”軟硬一體化。優(yōu)勢四：產(chǎn)品獲利能力強，風(fēng)險資金退出渠道順暢公司擬定注冊資本為1500萬元，在編制公司成立五年內(nèi)生產(chǎn)預(yù)算的基礎(chǔ)上，對公司的償債、盈利、運營能力方面分析，各項指標良好，預(yù)測我公司償債能力較高，能夠保障債務(wù)償還的安全性，盈利水平在穩(wěn)健地逐步提高，體現(xiàn)了主營業(yè)務(wù)市場競爭力強，發(fā)展?jié)摿Υ螅@利水平高?；谪攧?wù)報表又進行項目的可行性分析，結(jié)果表明公司投資回收期為2年，營運前5年凈現(xiàn)值為14871.78萬元，內(nèi)部收益率為68%，項目獲利能力強，完全具備可行性。公司預(yù)計吸納700萬元的風(fēng)險投資資金，以認真負責的態(tài)度對待投資者，保證投資者的利益。為盡快讓風(fēng)險投資者回收資金、實現(xiàn)收益，并考慮到我國證券市場的發(fā)展狀況，公司將公開發(fā)行（IPO）作為首選的風(fēng)險投資退出機制，實現(xiàn)風(fēng)險投資機構(gòu)利益最大化和公司健康長遠發(fā)展的雙贏。第二章產(chǎn)品與技術(shù)2.1產(chǎn)品研發(fā)意義2.1.1綠色、環(huán)保、清潔效果好據(jù)了解，目前我國軌道清潔主要有以下兩種方式進行清潔：(1)使用相應(yīng)的軌道清潔工程車，即駕駛具有沖洗裝置的軌道車對軌道進行沖洗。(2)人工清潔，即由工人借助簡單的清潔工具進行沖洗，需要車站配有相應(yīng)的沖洗管線，以便工人操作。大量污物墻壁淤泥遺棄塑料瓶就目前而言以上兩種清潔方式存在著一定的不足之處，現(xiàn)在市面上的清潔軌道車大多采用固定沖洗方式，對隧道壁面等一些死角達不到應(yīng)有的沖洗效果，而人工清潔方式不僅效率低下，清潔人員還要面臨隧道內(nèi)行駛車輛的威脅。圖1LETON軌道清潔作業(yè)車LETON軌道清潔作業(yè)車集吸污，清掃，高壓水于一體。所有污物都將經(jīng)過真空管道密閉回收，綠色環(huán)保衛(wèi)生。保證了清潔的效果媲美人力清潔。高壓沖水的使用，減少了水資源的浪費和可能造成的污染，實現(xiàn)綠色環(huán)保。2.1.2自動化程度高，效率高LETON軌道清潔作業(yè)車采用自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了垃圾在線分類、水位控制、路線規(guī)劃、運行狀態(tài)監(jiān)控、故障檢測、運維模塊化管理等功能。大大提高了清潔效率，一般人工清潔速度慢，效率低，需要多次來回清潔；采用本車后只需沖洗l～2次就能實現(xiàn)。圖2軌道清潔車自動控制系統(tǒng)自動避障系統(tǒng)提高了軌道清潔作業(yè)車的自動化程度，包括硬件和嵌入式軟件。主要功能有：報警提示功能：當毛刷與障礙物之間距離已超過設(shè)定的最小距離或者檢測到隧道內(nèi)存在障礙物及墻壁斷檔，及時發(fā)出報警信號，以警示駕乘人員注意。手動控制以及手動優(yōu)先功能：當環(huán)境極度復(fù)雜致使檢測錯誤或者控制器出現(xiàn)故障，可通過手動控制改變毛刷位置。自動避障功能：清潔車在清潔過程中遇到障礙時能夠自動避讓障礙物，自動調(diào)節(jié)毛刷與隧道壁之間的距離，以保證清潔效果。隧道出口識別功能：能夠自動識別隧道出口、避免運動機構(gòu)錯誤動作。2.1.3安全性及可靠性高、維修快捷LETON軌道清潔作業(yè)車高效、可靠、安全。作業(yè)速度控制7-8公里／小時，作業(yè)安全性高。針對高濕度作業(yè)環(huán)境，對于外殼密封、防水做出措施。針對視頻監(jiān)控可能出現(xiàn)水霧導(dǎo)致不清晰的情況，在防護罩上增加雨刷，通過控制雨刷清潔玻璃。使用隱形雨刷視窗玻璃。與普通視窗玻璃相比，隱形雨刷視窗玻璃具有排斥水、灰塵等功能。采用模塊化設(shè)計。運行狀態(tài)遠程監(jiān)控，自動故障檢測故障，維修與保養(yǎng)清潔車輛簡單、容易、安全。2.1.4噪音小采用靜音型發(fā)電機組，自帶動力，在沒有通電的隧道內(nèi)也可作業(yè)，同時減少了噪音。圖3LETON軌道清潔作業(yè)車車輪部分對車輪進行降噪處理，采用三明治阻尼板，將SHL10車輪的噪聲聲功率級降低約7.8dB。2.1.5互聯(lián)網(wǎng)+采用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)軌道清潔車的作業(yè)線路規(guī)劃，遠程運行狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷，提高了列車的工作效率和可靠性。智能化作業(yè)，能有效地對工作狀態(tài)實時監(jiān)測，自行診斷錯誤動作，并進行報警，自動切換到人工模式。目前，國內(nèi)外只有少數(shù)隧道清潔車采用自動避障系統(tǒng)，且水平不一，實際運用效果一般。LETON軌道清潔作業(yè)車采用滾刷、噴水沖洗的工作方式來清潔隧道墻壁，其工作裝置的自動避障系統(tǒng)包括檢測裝置和控制裝置兩部分，在清潔過程中遇到障礙時能夠自動避讓障礙物，能在一定范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)清潔刷與隧道壁間的距離，清潔刷轉(zhuǎn)軸中心與隧道壁能夠自動調(diào)節(jié)，與工作面始終保持在設(shè)定的(如40-50厘米)最佳距離，以保證清潔效果。同時控制器具有防水、防污染能力，傳感器檢測靈敏度高，具有國內(nèi)先進水平。2.2項目總體思路隨著城市軌道建設(shè)的蓬勃發(fā)展，軌道內(nèi)的環(huán)境逐步被大家所重視，陰暗狹小的隧道內(nèi)，處處堆積著污物和粉塵，身為嚴重影響公司的運營的問題。LETON軌道清潔作業(yè)車集吸污，清掃，高壓水于一體，高效、可靠、安全。模塊化設(shè)計，維護方便。作業(yè)線路規(guī)劃，運行狀態(tài)遠程監(jiān)控，實現(xiàn)自動化。完美解決了軌道清潔作業(yè)時間長的問題。提高了清潔作業(yè)的自動化程度、安全程度和可靠程度。整車由1號車和2號車連掛組成一個整體。由噴灑棒、操作室、液壓泵站、水泵組、毛刷單元、污物箱、空氣過濾單元、真空機組、發(fā)電機組、水箱組成協(xié)同工作。位于兩車端部的噴灑棒可以根據(jù)附著物的粘黏程度智能切換150bar、80bar和20bar三個等級的壓力水，分別用于清潔鋼軌、道床和隧道側(cè)墻。位于1號車中部的中心毛刷單元和側(cè)毛刷單元由液壓泵站驅(qū)動，分別用于清掃線路中央和線路兩側(cè)區(qū)域。清掃的污物經(jīng)由毛刷單元的真空管路被真空機組吸入到污物箱內(nèi)部儲存起來。整車的電力和水分別由位于2號車上的發(fā)電機組和水箱提供，污物箱配備一套隔膜式污水泵，用于抽吸隧道污水井內(nèi)的大量污水，并收集到箱內(nèi)。整車污水排放作業(yè)通過污水箱的排污管道和隔膜式污水泵共同完成。物體污物通過污物固體收集箱傾倒到污物存放地點。各部分功能如下：高壓水沖洗：沖洗1.4米以下隧道壁、道床、軌道；毛刷滾刷：滾刷道床、軌道及軌道兩側(cè)排水溝；真空回收：回收固液污物；隔膜泵抽吸：抽吸污物井內(nèi)的液體污物；定點槍：定點清潔特定位置；機械臂清潔控制：對重點區(qū)域進行洗刷。 2.3項目實施可行性分析圖4LETON軌道清潔作業(yè)車隨著中國經(jīng)濟快速發(fā)展、城市化進程逐步加快，城市規(guī)模不斷擴大，城市交通越來越擁擠。為緩解交通壓力，許多城市大力發(fā)展軌道。隨著地鐵里程迅速增加，軌道內(nèi)的清潔工作日益繁重。軌道的運營環(huán)境不僅影響地鐵隧道內(nèi)環(huán)境美觀，還對車輛行車安全構(gòu)成威脅。因此，保持軌道清潔是保證地鐵安全運營的重要組成部分。傳統(tǒng)的人工清潔方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在軌道發(fā)展的需求，因此需要開發(fā)新型設(shè)備以滿足軌道發(fā)展需求?；诖耍O(shè)計并研究一種多功能軌道清潔車不失為良策，LETON軌道清潔作業(yè)車產(chǎn)品基于真空技術(shù)回收隧道內(nèi)垃圾，采用高壓水沖洗和毛刷臂刷洗，毛刷清掃方式進行隧道內(nèi)清潔作業(yè)，本論文對軌道清潔車的關(guān)鍵核心技術(shù)進行研究，確定了軌道清潔車的功能、結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)：專用轉(zhuǎn)向架、真空系統(tǒng)、高壓水系統(tǒng)、人工智能操作系統(tǒng)。2.4項目特色及創(chuàng)新性分析針對目前國內(nèi)軌道運營實際環(huán)境，根據(jù)地鐵運營所需，確定軌道清潔車系統(tǒng)整體功能及結(jié)構(gòu)。成本大大低于相對國外同類型產(chǎn)品。根據(jù)軌道限界及軌道清潔車各模塊重量布置，開展了軌道清潔車輕量化設(shè)計研究。優(yōu)化設(shè)計的車體重量實現(xiàn)了輕量化。基于軌道垃圾附著物的實際情況，研究了高壓水沖洗系統(tǒng)，確定了150bar、80bar、20bar沖洗的三個等級壓力，設(shè)計了確定高壓水系統(tǒng)。引進消化吸收國外先進真空技術(shù)，根據(jù)真空設(shè)計理論進行了計算和分析，確定了真空壓力、真空風(fēng)機風(fēng)量、設(shè)計了真空吸取污物，并通過實驗驗證。車輪選型，對車輪進行消聲處理，并對吸污部分管道進行降噪處理，防止噪聲干擾居民。將垃圾分類技術(shù)引入自動識別器，利用模糊識別控制模擬機械手手段實現(xiàn)垃圾分類。車下安裝升降旋轉(zhuǎn)設(shè)備。為加地面強道床的吹吸除塵效果，在車下加裝了一套可升降、旋轉(zhuǎn)的吸頭，可保證地面道床的吸塵效率在95％以上。軌道清潔車作業(yè)管理模塊采用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，規(guī)劃軌道清潔車的作業(yè)路線，同時還可實現(xiàn)對清潔車運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控和故障檢測，提高清潔車的工作效率，保障軌道清潔車和列車安全運營。機械臂控制系統(tǒng)采用了計算機監(jiān)控系統(tǒng)和各關(guān)節(jié)控制器系統(tǒng)。計算機接收目標位姿數(shù)據(jù)，完成路徑規(guī)劃。針對高壓水隧道清潔車噴洗裝置落后的控制方式，保持噴洗裝置與隧道墻面之間的距離不變，使噴洗裝置始終處于最佳靶距之處，達到最好的清潔效果，將微機技術(shù)與液壓控制技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計了一套自動控制系統(tǒng)。系統(tǒng)主要是采用超聲波測距技術(shù)和數(shù)字電液比例控制技術(shù)，來實現(xiàn)噴洗裝置的自動調(diào)距，從而實現(xiàn)了清潔車的自動化工作，促進了工作效率的提高。設(shè)計垃圾識別系統(tǒng)，對各種垃圾進行識別和分類，在線處理、實現(xiàn)模塊化、減少人力。2.5軌道清潔總體要求2.5.1滿足軌道清潔作業(yè)要求根據(jù)多方調(diào)查，確定隧道內(nèi)需要清潔的位置、清潔方式和垃圾類型。清潔的位置有：隧道l米以下的墻壁；軌底和柱基的連接部分；污水坑和積水槽；軌道旁的水槽。清潔的內(nèi)容有：沖洗隧道l米以下的墻壁：清潔軌底和柱基的連接部分；抽空污水坑和積水槽：回收軌道旁水槽的污水。垃圾的類型包括灰塵、塑料袋，飲料塑料瓶以及廢紙等。2.5.2滿足地鐵隧道噪聲要求南京地鐵要求噪聲排放應(yīng)該盡可能最小，按照中國標準GBl2525．1990一《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》，GB3096.1993-《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》，夜晚噪聲限值為80分貝。2.5.3滿足地鐵隧道限界隧道清潔車不超過以下尺寸：寬2.6米，高3.8米。使用小型車的限界條件以滿足其他車輛限界要求。2.5.4滿足地鐵車輛運營時間要求網(wǎng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)線路情況：地鐵分配每周五天在24：00_-05：00(總共5小時)為地鐵清潔清潔時間，在這個清潔時間段，最長的線路為40公里，雙線為80公里，無論什么情況下，地鐵清潔車在隧道里工作，都必須留出足夠的時間，以便清潔車在5：00以前返回基地(車庫)。清潔車必須裝載足夠的水，作業(yè)過程不可以進行補水，以滿足最大連續(xù)工作4小時的要求。另外，有污水井和電纜井，坐落于站臺，這些積水井和電纜井深度不超過八米，水聚集在這些積水槽和水井中?？蛻艚ㄗh利用活動的清潔車上的軟管進行吸取污水。2.6軌道清潔車機械部分總體設(shè)計2.6.1總體設(shè)計圖5軌道清潔車整車布局圖軌道清潔車的總體設(shè)計如圖5所示，軌道清潔車由1號車和2號車組成。底架為全鋼焊接結(jié)構(gòu)，由端梁、中梁、側(cè)梁、枕梁、橫梁、小橫梁、小縱梁等組焊而成。中梁為560×168×14.5熱軋工字型鋼加下蓋板拼焊成魚腹形的箱型結(jié)構(gòu)；側(cè)梁為300×85×7.5熱軋槽鋼；設(shè)有三個雙腹板橫梁，材質(zhì)為Q235A，冷彎槽鋼小橫梁及小縱梁材質(zhì)為Q235A，水箱底座H型鋼材質(zhì)為Q345A。端部設(shè)有縱向輔助梁，中、側(cè)梁及主要板材材質(zhì)為Q345A。采用鍛鋼上心盤及材質(zhì)為C級鑄鋼的前、后從板座。前、后從板座與中梁間采用專用拉鉚釘連接。1號車上主要設(shè)備包括真空吸取污物系統(tǒng)：三個壓力等級水清潔裝置；5m3清水箱；三套噴灑裝置；10m3污物箱；真空空氣過濾器；毛刷單元；潛污泵；液壓站；操作室；操作室內(nèi)控制臺(包含閉路監(jiān)控顯示屏)；無線遙控器(1用1備)；照明；人梯和欄桿。1號車包含固定噴灑裝置、車體、操作室、液壓站、側(cè)毛刷、空壓機、隔膜泵、中心毛刷、污物箱、空氣過濾器室、真空風(fēng)機室等組成。圖6軌道清潔車1號車機械系統(tǒng)總體設(shè)計2號車由柴油發(fā)電機組、水箱、高壓水泵、瞭望室、車體、固定噴灑裝置、手持噴灑泵系統(tǒng)等部分組成。圖7軌道清潔車2號車機械系統(tǒng)總體設(shè)計1號車和2號車連掛組成，依靠地鐵配備的機車牽引，可以實現(xiàn)連掛作業(yè)。2.6.2高壓水沖洗部分設(shè)計軌道清潔車最關(guān)鍵的部分就是清潔模塊，針對隧道壁面和路基軌道面設(shè)計了兩種不同的沖洗結(jié)構(gòu)，同時，為了加大覆蓋范圍，還采用了扇形噴嘴，在保證沖洗打擊力的同時還能使沖洗范圍大大增加，增強了沖洗效果，提高了沖洗效率。原理如圖8所示。圖8高壓水系統(tǒng)原理圖噴灑架裝置1號車的清潔車噴灑裝置置于車架下方，有助于減少水霧的形成，提高軌道清潔車作業(yè)時隧道線路的能見度。高壓泵在水路中的作用，是將常壓水轉(zhuǎn)化成壓力水。軌道清潔車所用的水泵為柱塞泵。過濾器安裝在水泵入口處，作用死過濾水中的雜質(zhì)，對高壓水泵起保護作用。電磁閥是控制水路通斷的開關(guān)，可實現(xiàn)新系統(tǒng)自動化控制。具體噴灑架裝置如圖9所示。圖9車噴灑架方案為了在沖洗作業(yè)時避開一些電氣設(shè)備，針對2車尾部噴灑架設(shè)計出了具有特殊形狀的沖洗模塊。這些特殊的沖洗模塊可分為上、左、右三片，由于左右的沖洗環(huán)境相差不大，所以左右兩片沖洗模塊的結(jié)構(gòu)相同。沖洗模塊含有6個噴嘴，為了避開隧道頂部的電氣設(shè)備，在上沖洗結(jié)構(gòu)頂部沒有加裝噴嘴；6個噴嘴共用一根進水管，噴嘴的直徑為2mm，因此選用內(nèi)徑為40mm的水管即能保證流量；同時，為了使整個結(jié)構(gòu)的強度得以保證，焊接上了兩根支撐桿；考慮到?jīng)_洗結(jié)構(gòu)與液壓油缸通過鉸鏈相連，專門設(shè)計出一個鉸鏈支撐架，用以焊接鉸鏈，因為在水管上直接焊接鉸鏈容易造成水管變形、漏水。左右沖洗模塊的結(jié)構(gòu)避開了距隧道軌面1200～1500mm的電氣設(shè)備，不直接將水沖到電氣設(shè)備上，而是通過沖洗電氣設(shè)備上部的隧道壁，讓水流流過電氣設(shè)備，減少了水流的打擊力，使電氣設(shè)備不會被沖壞，其結(jié)構(gòu)如圖10所示。圖10車上沖洗模塊結(jié)構(gòu)圖112號車左右沖洗結(jié)構(gòu)模塊圖12隧道壁面沖洗結(jié)構(gòu)水箱容量軌道清潔車的水箱采用鋁合金焊接而成，如圖13所示。水箱容積的確定是根據(jù)各水路工作時最大的流量按照工作時間進行計算而得出。由于清潔車在來回途中的運輸速度可達到90km／h，因此水箱的設(shè)計充分考慮了水流的沖擊。根據(jù)國內(nèi)移動容器設(shè)計標準，水箱的內(nèi)部設(shè)有擾流板，以減少水箱內(nèi)的水對箱體的慣性沖擊。圖13水箱結(jié)構(gòu)圖水箱體積必須滿足全部噴嘴最大水流狀態(tài)工作4個小時，根據(jù)各噴灑系統(tǒng)壓力及流量計算，計算出水箱的體積。表1各噴嘴壓力流量及水箱體積計算噴射位置噴射壓力噴嘴數(shù)量單個流量合計流量墻壁噴灑20bar4個20L/min80L/min道床噴灑80bar6個6.4L/min38.4L/min軌底和固定板噴灑150bar4個8.5L/min34L/min合計三小時耗水27432L水箱總?cè)萘?0000L全工況最長工作時間3.28小時高壓水射流系統(tǒng)總計安裝3套高壓水射流系統(tǒng)。第一組在軌道真空裝置的前端安裝一個中壓（80bar）清潔噴頭裝置，它配備有8個23500-1/4型式的中壓（80bar）噴嘴，每個輸水量大約為6.4L/min，設(shè)計目的是幫助毛刷進行固體手機，這些噴嘴提供中等壓力去噴射清楚來自道床的灰塵和垃圾。第二組高壓（150bar）清潔噴灑頭裝置，帶有4個23500-1/4型號的噴嘴，每個輸水量大約為8.5L/min，用來驅(qū)除路基周圍廢棄沉淀物，可以連續(xù)沖洗陸龜扣件裝置的油污和鐵屑，沖走有害物體，被噴射的含水沉淀物和其他被沖洗的廢物將會被真空單元過濾并收集起來。第三組低壓配送系統(tǒng)由一個電機驅(qū)動1個低壓水泵實現(xiàn)，所用水壓設(shè)在20bar，低壓噴灑總成，在1號車前端的兩側(cè)，每側(cè)有兩個噴嘴，用來清潔1.0m以下隧道壁，同時吧軌道兩側(cè)的固體垃圾沖到水溝內(nèi)。每個噴嘴的流量是20L/min。剩余水通過回流管路從水泵返流回水箱。每個配水系統(tǒng)的隔離閥們都被監(jiān)控，以防止由于違反操作導(dǎo)致閥門關(guān)閉的情況出現(xiàn)。水流量通過1個流量開關(guān)監(jiān)控，以檢測噴頭是否堵塞。高壓側(cè)裝有壓力傳感器，通過閉環(huán)控制，保證在不同流量下給噴嘴提供一個持續(xù)的壓力降。3套噴灑系統(tǒng)均采用獨立的高壓水泵，可以獨立控制，所有的噴嘴和噴管都是采用不銹鋼制成。

圖14高壓柱塞泵由博克高壓柱塞泵3D2．S作為動力源，其流量為102L／rain，壓力為15MPa，電機功率為30kW,采用的也是變頻電機。該高壓柱塞泵對水質(zhì)要求：顆粒度小于0．1mm；酸堿度含量：小于59／m3，PH值6．5～8，水溫5度～50度。管路布局在進行實際布管時，考慮到電氣線路和水路的干涉問題，水管盡量往平板車兩側(cè)通過，這種布管方式既不會影響車底的設(shè)備架構(gòu)，也能方便檢修維護。低壓水路壓力較小，管與管之間采用法蘭連接形式，方便拆裝。離心泵的進水口與回水口采用軟管連接，防止泵工作時的震動影響水路密封。高壓水路系統(tǒng)由于壓力較大，采用法蘭連接形式容易導(dǎo)致管道漏水，因此，高壓水路采取管接頭連接形式，能很好地保證在高壓力下水管的密封。同時，為了避免震動帶來的影響，高壓泵的進水口與出水口均采用軟管連接。圖15低壓水路布局管圖16高壓水路布局管機械噴槍設(shè)計對于隧道內(nèi)一些難以沖洗到的角落，它不能很好地實現(xiàn)清潔目的。因此，在清潔車上配上可由人工操作，可以隨意改變沖洗角度、方位的便攜噴槍，將能很好的對沖洗死角進行清潔。一般的便攜噴槍長度為1500mm左右，如圖17所示。圖17機械噴槍示意圖它主要由槍把、槍管和噴嘴槍頭三部分組成，槍把位置裝有軟管接頭，通過一條長達3m的軟管與輸水管路相連。工作時，傳感器將數(shù)據(jù)傳回中央處理器，人工智能將處理器經(jīng)過計算的信息與實際狀況相結(jié)合，自動調(diào)節(jié)噴槍的角度，使其處于靶心處以最高級壓力水清理垃圾。因為預(yù)留了3m的軟管，基本能實現(xiàn)360度清潔。高效、快捷、干凈。2.6.3真空吸污系統(tǒng)設(shè)計道清潔車的真空系統(tǒng)依靠風(fēng)機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生空氣流，毛刷將地面灰塵掃起，真空氣流將地面塵粒吸入收集箱，收集箱到一定程度進行定點排放。真空吸塵技術(shù)采用負壓稀相輸送原理進行吸污，根據(jù)塵起理論，吸口及管路中的風(fēng)速要大于其懸浮速度才能將污物吸起來。在塵粒粒徑較小時，不同的塵粒起動速度變化不大，說明塵粒的尺寸形狀、密度對起動速度影響不大，起動速度主要由范德華力決定，范德華力主要與粒徑直徑和間距有關(guān)。隨著粒徑直徑變大，起動速度差別越大，受重力的影響越來越大，當大于一定粒徑直徑時，范德華力變小。根據(jù)隧道內(nèi)使用環(huán)境，確定吸塵口風(fēng)速為30～40m／s。毛刷滾刷部分設(shè)計毛刷滾刷技術(shù)是利用毛刷擾動將污物掃起，配合真空吸污系統(tǒng)將污物收集到污物箱中。毛刷滾刷技術(shù)主要是研究毛刷轉(zhuǎn)速、刷輥直徑、作業(yè)速度之間的關(guān)系。大毛刷直徑相對小毛刷直徑，所需轉(zhuǎn)速低；大壓毛量相對小壓毛量，所需轉(zhuǎn)速高；因此在設(shè)計圓柱毛刷時，應(yīng)當盡可能地增大毛刷直徑，減少壓毛量。根據(jù)軌道清潔車結(jié)構(gòu)特征和毛刷負載計算，選取大毛刷直徑800—1000mm。圖18軌道道床及回收污物結(jié)構(gòu)簡圖圖19升降裝置圖20毛刷系統(tǒng)如圖18所示，毛刷系統(tǒng)中兩毛刷逆向旋轉(zhuǎn)，把軌道道床上的污物打起，在真空系統(tǒng)的作用下，通過真空風(fēng)道，把污物回收到污物箱內(nèi)。圖19中，推桿(1-1)末端鉸接固定，推桿(1-1)端部與臂板(1-2)鉸接在一起，通過自動控制可實現(xiàn)推桿(1-1)端部伸縮，伸縮的推桿(1-1)帶動臂板(1-4)、轉(zhuǎn)軸(2-3)和轉(zhuǎn)臂(1-4)繞固定的支撐座(1-6)的軸承箱中心線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臂帶動毛刷系統(tǒng)(2)旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)毛刷系統(tǒng)的升降功能。圖20中，毛刷(2-2)和中心轉(zhuǎn)軸(2-3)一起被支撐在軸承箱(2-1)、(2-4)內(nèi)，馬達(2-5)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動中心轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，中心轉(zhuǎn)軸帶動毛刷一起旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的毛刷清掃道床內(nèi)的污物，配合真空系統(tǒng)的回收功能，實現(xiàn)了清潔軌道道床的目的。液態(tài)污物清潔部分隔膜泵是容積泵中較為特殊的一種形式。它是依靠一個隔膜片的來回鼓動改變工作室容積從而吸入和排出液體的。通過隔膜泵將下水道中液態(tài)污物抽吸起來，送至污物箱中液態(tài)污物部分。圖21隔膜式污水泵污物箱設(shè)計污物箱體積為10m3，考慮接收液態(tài)污物和固態(tài)污物，將污物箱分離成兩個4m3的液態(tài)污物收集箱和6m3的固態(tài)污物收集箱。為了實現(xiàn)垃圾在線分類2.6.4清潔車優(yōu)化處理車輪降噪處理據(jù)有關(guān)資料介紹整個輪軌噪聲有以下5個聲源：(1)車輪擦傷引起的沖擊聲(2)鋼軌接縫引起的沖擊聲(3)車輪粗糙引起的轟鳴聲(4)鋼軌粗糙引起的轟鳴聲(包括呈波紋鋼軌)(5)通過曲線時引起的輪軌尖叫聲等由于軌道清潔車幾乎都在晚上作業(yè)，對噪聲的控制十分必要。而輪軌噪聲是其主要噪聲聲源。地鐵專用的三種車輪：直輻板閘瓦制動車輪（NJL2車輪）、曲輻板車輪（SHL10車輪）和直輻板盤形制動車輪（SHDB車輪。本款軌道清潔車采用SHL10車輪。軌道清潔車采用結(jié)構(gòu)簡單，運行安全性高的新型車輪，取代彈性車輪。圖22三種典型車輪研究表明，采用三明治阻尼板，將SHL10車輪的噪聲聲功率級降低約7.8dB。阻尼板安裝位置如圖23所示。圖23車輪加裝阻尼結(jié)構(gòu)吸污部分降噪處理因傳統(tǒng)吸污車排風(fēng)風(fēng)量大和噪聲高的特點，排風(fēng)風(fēng)機排出的氣流會形成揚塵并對施工人員健康產(chǎn)生危害。風(fēng)機葉片旋轉(zhuǎn)過程中形成的振動會傳遞至車架，對列車的運行產(chǎn)生影響。因此，降低噪聲非常必要。HQ管是在一定空間區(qū)域內(nèi)借助相干聲波的相消性干涉達到消聲目的。如圖24所示，在主管與旁管的分支點處，HQ管將管道噪聲聲波分為兩路，當兩路傳播距離(聲程差)不同的分支聲波在匯合點處相遇時，其中特定頻率的聲波將因相位反向而產(chǎn)生聲干涉，相互抵消，實現(xiàn)消聲目的。圖24HQ管消聲原理及消聲特性墻面清潔臂車體到達預(yù)定位置后，通過升降油缸將清潔裝置提升到需要的高度，通過調(diào)節(jié)油缸1和和調(diào)節(jié)油缸2配合是清潔裝置逐漸靠近帶清潔墻面；在清潔彎曲的墻面時，待滾刷1與墻面接觸后控制退役裝置，將活動滾刷組件推向墻面并逐漸貼近避免，然后啟動驅(qū)動電機1與驅(qū)動電機2對壁面進行滾刷清潔，從而能狗對隧道墻面進行有效的清潔維護工作，提高清潔效率，降低工作人員勞動強度。提高隧道的美觀度。如圖25-圖27。下圖中21底座；22-升降油缸；26-旋轉(zhuǎn)盤；33-探測墻體；91-斜撐桿；23-支板；82-激光距離傳感器；72-噴嘴；73-水泵；73-水箱；101-底盤；25，24-調(diào)節(jié)油缸；31-滾刷；32-驅(qū)動滾刷的驅(qū)動電機。61-氣囊；61a-氣壓傳感器；圖25墻面滾刷式清洗臂圖26圖5中A處放大圖圖27墻面滾刷式清潔臂視頻監(jiān)控防水防霧功能LETON軌道清潔作業(yè)車安裝一套視頻監(jiān)控來監(jiān)視清潔車的工作環(huán)境，以此可以增強機車駕駛員和隧道清潔車操作人員的通訊；視頻設(shè)備的控制范圍足夠大，保證了噴灑角度調(diào)整到最大時，工作人員也能通過視頻來監(jiān)控；考慮到水霧出現(xiàn)的情況，會影響視頻效果，LETON軌道清潔作業(yè)車裝有防水霧的裝置。在防護罩上增加雨刷，通過控制雨刷清潔玻璃。使用隱形雨刷視窗玻璃。與普通視窗玻璃相比，隱形雨刷視窗玻璃具有排斥水、灰塵等功能。最后，針對高濕度情況下，對于外殼密封做出進一步改進。2.7軌道清潔車自動控制系統(tǒng)設(shè)計軌道清潔車自動控制系統(tǒng)是根據(jù)列車在線路上運行的客觀條件和實際情況，對列車作業(yè)狀態(tài)進行監(jiān)督、控制和調(diào)整的技術(shù)裝備。分為三個部分：地面設(shè)備、車載部分和遠程設(shè)備。地面設(shè)備產(chǎn)生出清潔車控制所需要的全部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；車載部分通過媒體將地面?zhèn)鱽淼男盘栠M行信息處理，形成清潔車作業(yè)控制數(shù)據(jù)，遠程設(shè)備用來監(jiān)督或控制列車安全運行。軌道清潔車自動控制系統(tǒng)設(shè)計如下，把系統(tǒng)分為三大模塊，即軌道清潔車功能模塊、軌道清潔車作業(yè)管理模塊和系統(tǒng)管理模塊。軌道清潔車作業(yè)模塊和軌道清潔車作業(yè)管理模塊是自動控制系統(tǒng)的核心模塊。軌道清潔車自動控制系統(tǒng)功能模塊如圖28所示：圖28軌道清潔車自動控制系統(tǒng)2.7.1軌道清潔車功能模塊軌道清潔車功能模塊是控制系統(tǒng)中一個重要組成部分，不僅能完成基礎(chǔ)的清潔隧道工作，同時還能實現(xiàn)附加功能，主要包括自動運行、垃圾在線分類和照明功能，以實現(xiàn)清潔車的高效快速作業(yè)。真空吸污真空吸污包括機械臂控制、毛刷系統(tǒng)和真空風(fēng)機控制。機械臂控制它的控制方法為：采用PLC控制，在滾刷的上下兩端分別裝有上接觸式感應(yīng)裝置和下接觸式感應(yīng)裝置，當滾刷上下兩端還沒有接觸墻面時，在伸縮油缸的作用下滾刷繼續(xù)前伸：當滾刷兩端壓得過緊，超過設(shè)定值時，滾刷縮回：當滾刷上端壓得過緊而下端沒接觸時，滾刷上端在擺動油缸的作用下后傾：當滾刷下端壓得過緊而上端沒接觸時，滾刷下端在擺動油缸的作用下后傾。通過以上的方法從而實現(xiàn)滾刷與墻壁的合理接觸。圖29機械臂控制系統(tǒng)機械臂控制系統(tǒng)包括計算機監(jiān)控系統(tǒng)和各關(guān)節(jié)控制器系統(tǒng)。計算機接收目標位姿數(shù)據(jù)，完成路徑規(guī)劃算法。通過插補算法、運動學(xué)反解，計算出各關(guān)節(jié)的運動參數(shù)，再將這些運動參數(shù)發(fā)送到相應(yīng)的關(guān)節(jié)控制器，控制各關(guān)節(jié)的運動。另外，計算機要實時讀取關(guān)節(jié)控制器的反饋數(shù)據(jù)，記錄機械臂的當前位姿，并顯示在屏幕上。不僅直線運動、點到點運動、復(fù)位動作的完成需要計算機監(jiān)控軟件協(xié)調(diào)，而且像各關(guān)節(jié)絕對位置的確定過程、各關(guān)節(jié)運動范圍是否越界也必須由主計算機實時參與，及時做出決策。計算機還要提供給用戶友好的人機交互界面，方便于用戶輸入各種命令，存儲設(shè)置好的參數(shù)，允許數(shù)據(jù)以表格或者曲線等形式導(dǎo)出。圖30隧道清潔車工作裝置總成1回轉(zhuǎn)機構(gòu)總成；2一節(jié)臂油缸銷軸；3一節(jié)臂油缸；4一節(jié)臂下銷軸；5一節(jié)臂總成；6二節(jié)臂油缸：7一節(jié)臂上銷軸；8、12軸套；9二節(jié)臂總成；10清潔刷油缸后銷軸；11清潔刷油缸；13連桿；14滾刷機構(gòu)總成隧道清潔車主要通過安裝在機械臂上的滾刷裝置清潔工作面作業(yè)時，由液壓馬達驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)1將一節(jié)臂5、二節(jié)臂9及滾刷調(diào)整到最佳工作位置。機械臂之間采用銷軸鉸接方式，依次由一節(jié)臂油缸3、二節(jié)臂油缸6、滾刷油缸11驅(qū)動，根據(jù)不同的作業(yè)工況，可以調(diào)整一、二節(jié)臂之間的夾角，以保證清潔效果。圖31隧道清潔車各工況Pro／E三維圖毛刷系統(tǒng)毛刷系統(tǒng)包括中心毛刷和側(cè)毛刷。通過安裝在毛刷上端、下端的數(shù)據(jù)采集器，通過網(wǎng)絡(luò)傳回控制系統(tǒng)，實時檢測中心毛刷與被清潔線路之間的狀態(tài)，根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)及時調(diào)整毛刷的位置，保證毛刷與隧道之間保持最佳狀態(tài)：既能快速高效的清潔隧道，又能避免洗刷機撞擊地面。真空風(fēng)機控制軌道清潔車的真空系統(tǒng)依靠風(fēng)機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生空氣流，毛刷將地面灰塵掃起，真空氣流將地面塵粒吸入收集箱，收集箱到一定程度進行定點排放?？刂骑L(fēng)機的速度以控制真空氣流，使塵粒吸收效果達到最佳。啟動和停止鍵可以控制風(fēng)機隨清潔車的作業(yè)狀態(tài)改變工作狀態(tài)，當清潔車作業(yè)時，啟動鍵使風(fēng)機開始工作；當清潔車停止作業(yè)時，按下停止鍵使風(fēng)機停止工作。當滿足互鎖條件時，自動切斷另一條控制線路,從而避免短路事故的發(fā)生。高壓水射流系統(tǒng)高壓水射流系統(tǒng)實現(xiàn)高壓水泵、噴灑裝置和水位控制功能。高壓水泵根據(jù)系統(tǒng)需要水泵的流量和壓力，將水泵壓力分為三個等級，分別為高壓150bar、中壓80bar、低壓20bar，配有三個水泵。高壓水泵控制單元根據(jù)系統(tǒng)指令控制三個水泵的流量和壓力，以滿足不同的清潔要求。當水箱液位過低時，鎖定高壓泵的控制線路，避免水泵空轉(zhuǎn)發(fā)生事故。噴灑裝置根據(jù)水泵流量和壓力的不同，清潔車裝有三套噴洗裝置。噴灑裝置控制系統(tǒng)是對噴頭的水流量、工作狀態(tài)、與地面的距離進行控制，以達到最佳清潔效果。每個配水的隔離閥門都被監(jiān)控，以防止由于違反操作導(dǎo)致閥門關(guān)閉的情況出現(xiàn)。水流量通過1個流量開關(guān)監(jiān)控，以檢測噴頭是否堵塞。高壓側(cè)裝有壓力傳感器，保證在不同流量下給噴嘴提供一個持續(xù)的壓力降。水位控制為了實現(xiàn)對水箱內(nèi)水位精確控制，水箱配備主從式水位控制系統(tǒng)，從機是水位控制器，主機能通過串行通信口對從機進行遠程控制，同時可對從機的水位給定值和當前水位值進行讀取與顯示，也可對從機的水位給定值進行遠程修改。水位控制系統(tǒng)采用80C51單片機作為主、從機的控制芯片，24位高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片Hx711處理水位傳感器信號，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過軟件將ADHx711轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號換算成相應(yīng)的水位值顯示在液晶屏上。當水位水滿時，則水滿報警，報警紅燈亮；當水位過低時，水少報警，報警綠燈亮。水位控制裝置如圖32所示，水位控制系統(tǒng)如圖33所示。圖32水位控制裝置圖33水位控制系統(tǒng)輔助功能自動運行列車自動運行控制系統(tǒng)（ATC）一套以安全和效率為目的、調(diào)節(jié)列車運行間隔的自動控制設(shè)備，通過車載設(shè)備、地面設(shè)備、車站和控制中心組成的控制系統(tǒng)完成列車運行控制。ATC系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng):列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS），列車自動保護系統(tǒng)（ATP）和列車自動運行系統(tǒng)（ATO）。ATS子系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)督、引導(dǎo)隧道清潔車按預(yù)定的時刻表和線路運行，保證地鐵運行系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它接受系統(tǒng)發(fā)布的發(fā)車時刻和發(fā)車進路，并向清潔車提供由控制中心傳來的監(jiān)督命令。ATP子系統(tǒng)具有超速防護和零速度檢測等功能。ATP提供速度限制信息，使列車在符合限制速度的標準下運行。ATO子系統(tǒng)能自動調(diào)整車速，并能進行站內(nèi)定點停車，使列車平穩(wěn)地停在車站的正確位置。ATO從ATS處得到列車運行任務(wù)命令。其信息是通過軌道電路或軌旁通信器傳送到列車上的。信息經(jīng)過處理后傳給ATO，并顯示相關(guān)信息。ATO獲得有用信息后，結(jié)合線路情況開始計算運行速度，得出控制量，并執(zhí)行控制命令，同時顯示有關(guān)信息。ATO的工作原理圖如圖34。圖34ATO的工作原理圖垃圾在線分類垃圾在線分類是指軌道清潔車自動將收集到的垃圾進行分類存放。該垃圾分類技術(shù)引入自動識別器，利用模糊識別控制模擬機械手手段實現(xiàn)垃圾分類。垃圾在線分類不僅可同時具有破袋和分類兩種功能，而且可將塑料、織物、紙張、灰塵等各類垃圾有效分離。分離出的物品干凈、完整，分出的有機物組成純粹、均勻、雜質(zhì)含量低。此外，該設(shè)備具有智能化自動控制系統(tǒng)，可以防止垃圾的卡、堵故障并具備防纏繞功能，當垃圾含水高達70%時，仍能很好的完成垃圾分類，能分選新鮮生活垃圾，又可分選陳舊垃圾。如圖所示，可以快速對各種垃圾物品進行辨別和分類。方便使用圖35垃圾識別系統(tǒng)圖36LETON軌道清潔作業(yè)車垃圾識別系統(tǒng)照明系統(tǒng)整車的照明由1號車控制室操作，照明燈包括前面的霧燈、操作室內(nèi)照明燈、探照燈、吸頂燈、儀表燈、剎車燈、尾燈、轉(zhuǎn)向燈、應(yīng)急燈和警報燈。圖37燈光系統(tǒng)操作界面2.7.2軌道清潔車作業(yè)管理模塊軌道清潔車作業(yè)管理模塊采用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，規(guī)劃軌道清潔車的作業(yè)路線，同時還可實現(xiàn)對清潔車運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控和故障檢測，提高清潔車的工作效率，保障軌道清潔車和地鐵列車安全運營。作業(yè)線路規(guī)劃作業(yè)路線規(guī)劃涉及三類系統(tǒng)：數(shù)據(jù)源系統(tǒng)、作業(yè)線路規(guī)劃平臺和信息服務(wù)系統(tǒng)。它們之間的關(guān)系如圖38所示。圖38作業(yè)路線規(guī)劃涉及的三類系統(tǒng)之間的關(guān)系圖39LETON軌道清潔作業(yè)車線路規(guī)劃數(shù)據(jù)源系統(tǒng)為作業(yè)路線規(guī)劃平臺提供分析處理作業(yè)路線的原始數(shù)據(jù)，如各線路的交通情況，隧道的污物數(shù)量等，作業(yè)路線規(guī)劃平臺將原始數(shù)據(jù)處理成可發(fā)布的路線信息后，信息發(fā)布給信息服務(wù)系統(tǒng)，然后信息服務(wù)系統(tǒng)將交通信息發(fā)送給軌道清潔車。數(shù)據(jù)源主要有兩類：一類通過交通數(shù)據(jù)庫獲得；一類可以通過各類交通檢測器系統(tǒng)實時自動采集。作業(yè)路線規(guī)劃平臺負責數(shù)據(jù)的采集、處理和發(fā)布。服務(wù)平臺主體包括：信息采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用支撐環(huán)境、信息處理子系統(tǒng)和作業(yè)路線發(fā)布子系統(tǒng)。信息采集子系統(tǒng)將數(shù)據(jù)源系統(tǒng)中的原始信息數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、清潔、轉(zhuǎn)換后，存進中央數(shù)據(jù)庫。信息處理子系統(tǒng)從中央數(shù)據(jù)庫中獲取歷史和實時的信息數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理后，形成終端或終端用戶可理解和接受的路線信息，后再保存進中央數(shù)據(jù)庫或發(fā)送給信息發(fā)布子系統(tǒng)。信息發(fā)布子系統(tǒng)定時或在請求下，向信息服務(wù)系統(tǒng)發(fā)送更新的路線信息。運行狀態(tài)遠程監(jiān)控和故障診斷運行狀態(tài)遠程監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)主要由車載接入子系統(tǒng)、車地通信子系統(tǒng)、地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)３部分構(gòu)成，各子系統(tǒng)對應(yīng)項目需求的整體架構(gòu)如圖40所示。圖40系統(tǒng)架構(gòu)示意圖圖41LETON軌道清潔作業(yè)車作業(yè)控制車載信息接入功能主要負責列車狀態(tài)參數(shù)、安全信息及綜合監(jiān)測信息的采集、處理、記錄、傳輸與轉(zhuǎn)儲，將信息打包發(fā)送至列車無線傳輸模塊，經(jīng)由車地通信系統(tǒng)傳輸?shù)降孛婢C合應(yīng)用系統(tǒng)并為之提供數(shù)據(jù)支持。圖42LETON軌道清潔作業(yè)車作業(yè)管理車地信息傳輸功能負責將列車信息（水位、作業(yè)狀態(tài)等）傳輸?shù)降孛婢C合應(yīng)用系統(tǒng)，為狀態(tài)監(jiān)控、智能診斷與維護提供通信服務(wù)；同時負責把地面綜合應(yīng)用系統(tǒng)的故障診斷結(jié)果傳輸?shù)杰囕d接入系統(tǒng)指導(dǎo)列車司機操作與維護。該系統(tǒng)快速移動中的通信方式主要采用LTE網(wǎng)絡(luò),GMS/GPRS作為備用網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)雙網(wǎng)雙待。地面綜合信息處理功能主要實現(xiàn)設(shè)備運行狀態(tài)顯示、實時故障報警、故障專家診斷、遠程維護支持以及故障統(tǒng)計分析等功能。2.7.3系統(tǒng)管理模塊系統(tǒng)管理分為操作員管理和操作員權(quán)限管理。后臺管理登陸界面如圖43所示。圖43LETON軌道清潔作業(yè)車系統(tǒng)管理操作員管理操作員管理只需要有修改操作員密碼功能，添加刪除操作員功能，以及更改操作員權(quán)限功能就可以滿足系統(tǒng)要求。操作員權(quán)限管理操作員權(quán)限管理是指不同級別的操作員擁有不同的權(quán)限。操作員分為系統(tǒng)管理員和軌道清潔車管理員兩類，系統(tǒng)管理員擁有全部權(quán)限，主要是針對系統(tǒng)進行操作，如更新系統(tǒng)程序等。而軌道清潔車管理員權(quán)限較低，只能控制各種功能。管理系統(tǒng)應(yīng)該對不同登陸用戶給予不同權(quán)限，系統(tǒng)更加完善。第三章市場分析3.1外部環(huán)境分析3.1.1行業(yè)環(huán)境分析1、行業(yè)現(xiàn)狀分析21世紀以來，具備條件的大城市和城市群紛紛將軌道交通作為優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。隨著全國交通建設(shè)的蓬勃發(fā)展，運營里程的迅速擴張，軌道清潔的工作量迅速增加，軌道清潔車進行軌道清潔將成為一種趨勢。市場呼喚滿足軌道需求的高可靠性、高效率軌道清潔車的盡快使用。由于地鐵建設(shè)規(guī)范的要求及對安全意識的提高，絕大多數(shù)地鐵在站臺內(nèi)都安裝有站臺門，以往隧道內(nèi)的固體廢棄物，如各種塑料瓶、塑料袋、報紙等已不常見，僅在某些高架區(qū)間內(nèi)存在落葉等輕質(zhì)垃圾堆積。我國地鐵大部分為地下隧道，污物只能隨著運營時間持續(xù)堆積，無法消散，其中灰塵為主要污染源。由于車輛行駛的活塞效應(yīng)，帶起隧道內(nèi)的部分塵土，從而使隧道內(nèi)的照明和交通信號燈變暗，攝像機拍圖效果變差，機電設(shè)備更易老化，更易發(fā)生故障。電氣設(shè)備故障中很多是因為灰塵長期積累而產(chǎn)生的，如局部短路、漏電、發(fā)熱元件散熱不良導(dǎo)致的各種故障等。灰塵對電氣設(shè)備的安全運行危害很大，必須加強管理，采取有效的技術(shù)手段，將灰塵危害降低到最低限度，從而保證設(shè)備的安全運行，取得良好的經(jīng)濟效益。在地鐵隧道的半封閉空間內(nèi)，一些地鐵站點的粉塵濃度超標比較嚴重，其中車輪與軌道摩擦產(chǎn)生的鐵等金屬微粒粒徑為0.2~5.0μm的呼吸性粉塵，還會對人體健康造成危害，必須加以清除。因此，為了改善地鐵運營環(huán)境，提高設(shè)備可靠性和舒適性，必須對隧道進行定期的清潔維護。軌道清潔不同于道路隧道，內(nèi)部支架管線眾多，各專業(yè)設(shè)備種類繁多，地面軌道枕木、軌道、軌旁設(shè)備及軌道下設(shè)備布置眾多，普通道路隧道所采用的高壓水射流技術(shù)和滾刷式化學(xué)清潔方式不適用于軌道清潔。目前國內(nèi)軌道清潔有以下3種主要形式：表2國內(nèi)軌道主要清潔方式清潔方式具體內(nèi)容優(yōu)點缺點人工清掃工作人員進行隧道清掃可清理部分固體垃圾工作效率低、勞動強度大，無法清掃塵狀垃圾，清潔效果差。同時地鐵運營存在空窗期短，維護量大，且從人工費用和作業(yè)安全角度考慮都不利于實施噴水式清潔以高壓水清潔，作業(yè)范圍為隧道墻壁（附屬設(shè)備安裝高度以下）、軌道、軌底和軌道扣件清理范圍較大，效率較高如果該方式所產(chǎn)生的污水未采取回收，則會經(jīng)隧道排水溝排入污水池，如排水不暢灰塵會在排水溝內(nèi)形成淤泥，造成二次污染與排水堵塞；由于高壓水具有較大的能量，清潔過程中易對清潔對象產(chǎn)生破壞；以水為介質(zhì)，隧道內(nèi)濕度增大，對機電設(shè)備造成安全隱患吸塵式清潔采用吸塵裝置將隧道內(nèi)的塵土收集存儲進而達到凈化隧道環(huán)境的目的一般采用專用的軌道清潔車，從具有快速、安全、節(jié)能、環(huán)保、高效等優(yōu)勢綜上，當前軌道清潔方式各有利弊，但使用集多種功能于一身的專門設(shè)備進行軌道清潔是必然趨勢。2、行業(yè)發(fā)展前景截至2018年10月，中國已有35個城市開通地鐵，總里程4909公里,已通車線路達到163條，此外，規(guī)劃建設(shè)里程7700公里，其中在建里程超過6000公里。

根據(jù)交通運輸部預(yù)估，到2020年，全國城市軌道運營里程將超過6000公里，其中北京、上海、廣州、深圳這四個一線城市目前在建規(guī)模達到1159公里。除了北上海廣州深圳這些“老牌”城市外，哈爾濱、重慶、成都、武漢、長沙等城市貢獻了主要增量，城市軌道交通建設(shè)已經(jīng)由一線城市逐漸向二、三線城市擴展。隨著機動車保有量的迅速上升、城市主干道日益擁堵，以及房價快速上漲，地鐵逐漸成為二三線城市未來發(fā)展的重要一部分。軌道的清潔問題是地鐵運營過程中必須解決的問題，在運用專業(yè)設(shè)備進行清潔的背景下，軌道清潔車的市場前景十分廣闊。3.1.2競爭者分析潛在進入者：1潛在進入者：1）進入本行業(yè)存在技術(shù)壁壘；2）占有市場需要一定的時間；3）轉(zhuǎn)換成本高，銷售渠道窄。供應(yīng)商力量：1）公司所需原材料替代品較多，供應(yīng)商討價還價能力弱；2）原材料質(zhì)量對公司產(chǎn)品較為關(guān)鍵；3）供應(yīng)商供貨時間是產(chǎn)品生產(chǎn)中的重要部分。替代品情況：1）與本公司產(chǎn)品相比，同類產(chǎn)品的穩(wěn)定性低；2）同類產(chǎn)品在市場上的利潤不高；3）該產(chǎn)品的替代品較少。購買者力量：因產(chǎn)品價格偏高，購買者大多為地鐵運營公司；

2）購買者更為偏愛性價比高的產(chǎn)品。行業(yè)間競爭的特點：1）本行業(yè)競爭對手不多；2）本行業(yè)屬技術(shù)密集型，要求技術(shù)高；3）現(xiàn)有企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)水平和性價比有待提升。圖44軌道清潔車行業(yè)競爭結(jié)構(gòu)行業(yè)競爭要素包括：潛在進入者、替代品情況、購買者的購買能力和供應(yīng)商力量，它們會影響產(chǎn)品的價格、成本與必要的投資。依據(jù)邁克爾·波特提出的波特五力分析模型，該行業(yè)的競爭結(jié)構(gòu)分析如圖44所示。2、競爭對手分析國內(nèi)外市場上已存在數(shù)種軌道清潔車產(chǎn)品，其中某些產(chǎn)品集多種清潔方式于一體。這些產(chǎn)品特點分明，各廠家的研究方向也大不相同，既說明軌道清潔需求及功能實現(xiàn)的多樣性，也說明該領(lǐng)域尚未成熟定型，有待進一步研究與推進。表3國內(nèi)外軌道清潔車產(chǎn)品現(xiàn)狀產(chǎn)品介紹德國斯沃林公鐵兩用設(shè)備公司生產(chǎn)的公鐵兩用軌道清潔車公路鐵路兩用行駛，自備動力，有高壓水清潔系統(tǒng)和壓縮空氣兩種配備方式。高壓水清潔系統(tǒng)采用高壓噴嘴噴水清潔側(cè)壁及隧頂、隧底及軌道，清潔過程分為初步清潔、主要清潔和真空吸除3個步驟，特點是能夠?qū)⑽鬯?，避免在隧道?nèi)造成二次污染。壓縮空氣系統(tǒng)通過數(shù)個可根據(jù)隧道輪廓進行調(diào)節(jié)的吸氣嘴作為吸塵裝置，將垃圾吸起并通過濾網(wǎng)將垃圾收集到垃圾箱。此車集合了噴水式清潔和吸塵式清潔兩種方式，國內(nèi)地鐵已有引進使用。法國的隧道道床吹吸式清VakTrack掃車輛5節(jié)編組，前后2節(jié)為動力車，正中間為除塵車，其余2節(jié)為粉塵收集車。工作方式為高壓風(fēng)吹氣使得地面粉塵揚起，同時采用真空抽吸的方式將含塵氣體吸入過濾裝置，過濾方式為布袋除塵。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本很高、維護工作量大。該車采用吹吸結(jié)合的干式除吸塵式清潔，國外多個城市已經(jīng)應(yīng)用。國內(nèi)A廠家生產(chǎn)的軌道清潔車設(shè)置壁面、地面兩次清掃工藝。第1次完成隧道壁的頂面和兩側(cè)面除塵工作，第2次回程完成隧道地面軌道、道床的除塵工作。該設(shè)備主要采用高壓壓縮空氣進行強風(fēng)力吹掃，同時配以吸塵口將形成的大量含塵氣體吸入除塵器經(jīng)凈化處理后排放。該產(chǎn)品不具備獨立行走能力，由工程車牽引前行，其行走、制動、控制均由牽引工程車提供，其自身配備柴油發(fā)電機組，除平板車外的所有設(shè)施的動力均由軌道清潔車自身的動力控制系統(tǒng)提供。該產(chǎn)品的清掃方案將地面劃分為4類區(qū)域，按照不同區(qū)域的特點制定不同的自動清掃策略，同時可調(diào)節(jié)吸塵口的高低使得吸塵口盡量貼近地面。該產(chǎn)品采用的是吹吸結(jié)合的吸塵式清潔為主的清潔方式，在國內(nèi)地鐵已有使用。國內(nèi)B廠家生產(chǎn)的軌道清潔車由2節(jié)車輛連掛組成，由機車牽引雙向運行。該車將高壓、中壓、低壓水噴灑在隧道1m以下的墻壁和軌道區(qū)域，采用水沖洗、毛刷滾刷清理，具備真空回收和隔膜泵吸污的能力，可清潔污水坑和積水槽以及軌道旁的水槽，可處理類型包括灰塵、塑料袋、飲料瓶及廢紙等。該車以噴水式清潔為主要工作方式，具有回收含污水等多種垃圾的能力。3、市