（一）维修决策建模和优化技术
维修建模和优化技术侧重于对系统或设备的失效，以及对维修工作进行定量的描述和分析，从运筹学角度指导维修工作进行定量的描述、分析和开展。维修决策建模和优化技术正处于快速发展阶段，设备系统的定期维修决策建模和优化理论已经较为成熟。目前，由于缺少维修决策支持软件系统，在地铁、轻轨和独轨等系统设备的维修保养中，主要还是依据专家经验和行业规程进行维修计划制定和维修决策。要在轨道交通系统设备维修管理中应用维修决策建模和优化技术，必须重视设备故障和劣化数据的积累，这是维修决策建模和优化的基础。
（二）维修过程建模和优化
维修过程建模和优化，对城市轨道交通系统管理部门合理安排维修作业、优化维修资源配置十分必要。维修过程模型就是使用数学解析模型或仿真模型描述维修活动的执行顺序，维修活动所需要的资源及其获取，以及这些活动间的相互关系，分析维修过程的平均维修时间、资源利用率等。维修过程模型必须考虑在维修过程中确定维修活动顺序和分配维修资源的限制规则，从而更好的模拟维修过程。已有的维修过程建模和优化方法，是基于Petri网理论。
（三）故障诊断和故障预测技术
故障诊断是通过信号检测和信号提取，识别设备所处状态（正常状态、故障状态和临界状态等）。设备故障诊断方法包括：基于专家系统的智能化诊断方法、灰色系统理论诊断方法、神经网络诊断方法、模糊系统诊断方法、信号处理技术诊断方法等，且这些理论已较为成熟。
故障预测技术目前的研究仍然不够充分，已有的故障预测技术可分为：基于经验的故障预测方法、特征的故障预测方法和对象物理模型的故障预测方法。
（四）备件采购决策模型
维修作业需要的维修备件，从维修资源需求角度考虑，存储的维修备件越多越好。然而，维修备件采购受到资金和储存场地的限制，因此存在采购维修备件的最佳数量和最佳时机问题。解决这一问题需要维修备件采购建模和优化技术。在城市轨道交通设备维修管理信息系统中，嵌入备件采购模型必须要有相应专家支持。
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