李金城

摘要：在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，鐵路也進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，為了更好的解決鐵路在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的一些統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)分散，統(tǒng)計(jì)滯后等問(wèn)題，需要繼續(xù)構(gòu)建數(shù)據(jù)高度融合的鐵路統(tǒng)計(jì)信息化平臺(tái)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，為了更加適應(yīng)鐵路大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的相關(guān)需求，完美解決現(xiàn)階段鐵路統(tǒng)計(jì)存在的各種問(wèn)題，同時(shí)提升鐵路統(tǒng)計(jì)的服務(wù)水平，我國(guó)鐵路公司通過(guò)計(jì)劃和組織，將對(duì)鐵路業(yè)務(wù)系統(tǒng)和各個(gè)專業(yè)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)進(jìn)行充分的調(diào)查和研究，并提出統(tǒng)計(jì)信息化平臺(tái)的總體規(guī)劃，并搭建基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)的平臺(tái)運(yùn)行。本文主要通過(guò)簡(jiǎn)要介紹鐵路機(jī)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的重要性，以及大數(shù)據(jù)在鐵路機(jī)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，希望相關(guān)部門(mén)及研究人員有幫助。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);鐵路機(jī)務(wù)系統(tǒng);應(yīng)用

1鐵路機(jī)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的重要性

目前，很多鐵路基層的管理者對(duì)于大數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)還不夠充分，只是被動(dòng)地接受大數(shù)據(jù)技術(shù)，而鐵路運(yùn)輸行業(yè)面臨著公路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸和水陸運(yùn)輸?shù)鹊募ち腋?jìng)爭(zhēng)，只有加強(qiáng)鐵路機(jī)務(wù)系統(tǒng)的信息化建設(shè)，才能促進(jìn)鐵路運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展。一方面，信息化建設(shè)對(duì)于鐵路企業(yè)的決策有著重要的影響。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用既可以改變市場(chǎng)結(jié)構(gòu)以及消費(fèi)觀念，促使鐵路企業(yè)更加快捷地應(yīng)對(duì)變化的市場(chǎng)，也可以幫助決策者獲得更多的市場(chǎng)信息，增加溝通交流的機(jī)會(huì)，提高決策的科學(xué)性和合理性，還可以極大地提高決策的有消息和執(zhí)行的效率。另一方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用對(duì)于鐵路企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)變化有著重要的影響，可以促進(jìn)鐵路企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)向扁平化方向發(fā)展，變得更加靈活和有效。

2大數(shù)據(jù)在鐵路機(jī)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

2.1智能傳感技術(shù)應(yīng)用

智能傳感層應(yīng)用射頻識(shí)別（RFID）、視頻采集、傳感器等技術(shù)，涵蓋車載各子系統(tǒng)（包括網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、主輔變流控制系統(tǒng)、空氣制動(dòng)系統(tǒng)、無(wú)線重聯(lián)控制系統(tǒng)、列車監(jiān)控系統(tǒng)、走行部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、列尾及錄音系統(tǒng)等），實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車車輛、部件及環(huán)境的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、控制與診斷，覆蓋多種被檢測(cè)對(duì)象（如機(jī)車車輛環(huán)境、主變流器、輔助變流器、空氣管路、線路信號(hào)、走行部、視頻及語(yǔ)音系統(tǒng)等）。

2.2智能網(wǎng)絡(luò)

車載數(shù)據(jù)的采集主要依托與機(jī)車控制網(wǎng)絡(luò)、機(jī)車信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合來(lái)實(shí)施，支持以太網(wǎng)通信、現(xiàn)場(chǎng)總線、LTE專網(wǎng)通信以及車載WiFi等。另外，車載智能網(wǎng)絡(luò)可記錄原始數(shù)據(jù)、特征數(shù)據(jù)、狀態(tài)評(píng)估和故障診斷結(jié)果，實(shí)現(xiàn)車地?cái)?shù)據(jù)傳輸服務(wù)，提供車載云平臺(tái)與地面數(shù)據(jù)集成與處理平臺(tái)的信息交互。

2.3智能應(yīng)用

針對(duì)鐵路機(jī)務(wù)工作的需求，利用數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，在該系統(tǒng)應(yīng)用層面實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用功能，包括遠(yuǎn)程監(jiān)視與下載、故障診斷與預(yù)警、智能分析與管理、機(jī)務(wù)檢修與管理、電子票、電子地圖、電子履歷、軟件遠(yuǎn)程更新、檢修工單輔助生成、檢修工位預(yù)排、故障調(diào)查分析、人員信息管理、視頻監(jiān)視、優(yōu)化操縱及能量管理等。各智能應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)用地面數(shù)據(jù)集成和處理資源，并通過(guò)云服務(wù)平臺(tái)向用戶提供服務(wù)。

2.4大數(shù)據(jù)助力機(jī)車走行部PHM應(yīng)用

機(jī)務(wù)車載大量的數(shù)據(jù)，目前主要實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的狀態(tài)告警，并沒(méi)有給出針對(duì)性的建議，需要人工打開(kāi)系統(tǒng)靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)去分析下一步應(yīng)該做什么。目前，大多數(shù)系統(tǒng)都還處于“半自動(dòng)”狀態(tài)，仍然需要大量的人工操作和分析。機(jī)車走行部健康智能管理系統(tǒng)，改變了上述的數(shù)據(jù)分析現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了車載走行部數(shù)據(jù)的深度挖掘。機(jī)車走行部健康智能管理系統(tǒng)，面向的用戶主要分為三類：機(jī)車檢修人員、數(shù)據(jù)分析人員和機(jī)務(wù)段管理人員，他們的需求分別如下：

（1）機(jī)車檢修人員：通過(guò)機(jī)車走行部狀態(tài)信息和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果和建議，做出相應(yīng)的檢修決策和計(jì)劃;

（2）數(shù)據(jù)分析人員：具備數(shù)據(jù)完整性查詢功能，能夠從不同維度查詢到配屬機(jī)車走行部的歷史數(shù)據(jù)和檢修信息，結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)以及系統(tǒng)分析結(jié)果，給出更加合理的檢修建議;

（3）機(jī)務(wù)段管理人員：可以直觀有效的對(duì)各線路機(jī)車走行部健康狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，及時(shí)處理各類問(wèn)題，確保安全。

基于以上需求，機(jī)車走行部健康智能管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了如下三個(gè)方面的功能：

（1）盡量減少人工分析，降低數(shù)據(jù)分析人員專業(yè)性要求，提高分析準(zhǔn)確度，自動(dòng)分析本趟數(shù)據(jù)，有報(bào)警時(shí)給出處置建議;

（2）建立機(jī)車走行部數(shù)字孿生模型，反映機(jī)車走行部當(dāng)前的健康狀態(tài)，定期深度分析歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)機(jī)車走行部各部件壽命;

（3）提供決策支撐依據(jù)，為制定門(mén)限值提供依據(jù)，如根據(jù)車型、速度等級(jí)分階段設(shè)置溫升門(mén)限值，并為周期保養(yǎng)提供支撐依據(jù)。

2.5大數(shù)據(jù)助力實(shí)現(xiàn)走行部“狀態(tài)修”

大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以完成對(duì)軸承、齒輪、踏面等關(guān)鍵部位的健康狀態(tài)評(píng)估，用來(lái)輔助支撐維修計(jì)劃的制定和調(diào)整，也就是通常所說(shuō)的“狀態(tài)修”。利用剩余壽命預(yù)測(cè)模型描述診斷對(duì)象全壽命周期，同時(shí)考慮診斷對(duì)象當(dāng)前健康狀態(tài)，對(duì)診斷對(duì)象的剩余使用時(shí)間、剩余使用里程進(jìn)行判斷，給出預(yù)測(cè)結(jié)論，輔助現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展備品備件、維修計(jì)劃等工作。修程修制的優(yōu)化是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，走行部PHM的應(yīng)用為優(yōu)化走行部的修程修制提供科學(xué)的依據(jù)和切實(shí)可行的方案。雖然，在短時(shí)間內(nèi)很難評(píng)估走行部PHM所能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，相信隨著應(yīng)用的逐步深入，會(huì)逐步提升運(yùn)維效率，減少不必要的維修計(jì)劃，降低運(yùn)維成本。

2.6ICT基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用，助力機(jī)輛智能運(yùn)維快速落地

ICT是指信息和通信技術(shù)。ICT是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施和組件。無(wú)論是效率提升還是修程修制的優(yōu)化，都是基于新技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)更加高效的采集、更加智能的分析或者更加深入的挖掘。而為了更好地“駕馭”這些新技術(shù)，需要一個(gè)平臺(tái)對(duì)各種數(shù)字化技術(shù)能力進(jìn)行統(tǒng)一管理，這就是“ICT基礎(chǔ)設(shè)施”的重要價(jià)值體現(xiàn)。融合多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息資源和能力的按需調(diào)用，降低對(duì)技術(shù)駕馭的復(fù)雜度。從過(guò)去一個(gè)應(yīng)用需要從多個(gè)組件能力分別獲取，變成現(xiàn)在通過(guò)平臺(tái)能力整體打包封裝，基于業(yè)務(wù)應(yīng)用優(yōu)化組合，統(tǒng)一接口，按需調(diào)用。最終實(shí)現(xiàn)融合數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效共享，構(gòu)建彈性擴(kuò)展、統(tǒng)一協(xié)同的數(shù)據(jù)底座、持續(xù)沉淀數(shù)據(jù)資產(chǎn)。

3提升大數(shù)據(jù)在鐵路機(jī)務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用的策略

（1）要做好網(wǎng)絡(luò)安全管理，構(gòu)建安全的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全部件技術(shù)，并建立相關(guān)的法律標(biāo)準(zhǔn)，保障機(jī)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)不受外部因素的威脅。（2）要采用安全的操作系統(tǒng)技術(shù)，也可以采用安全部件技術(shù)，增強(qiáng)操作系統(tǒng)的安全性。機(jī)務(wù)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)安全模型最好采用MAC模型，既不準(zhǔn)上讀也不準(zhǔn)下寫(xiě)，對(duì)于需要高信息安全的領(lǐng)域中用戶，可以選擇B類安全標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全級(jí)別。（3）要采用信息安全技術(shù)和信息安全策略，做好信息安全管理工作，保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全。（4）要保證系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的安全性，重視日常環(huán)境安全、設(shè)備安全和媒體安全，采取實(shí)體安全策略，同時(shí)做好突發(fā)事件的環(huán)境安全保護(hù)，應(yīng)對(duì)突發(fā)事件運(yùn)行安全策略。（5）還要通過(guò)組織與行政的安全管理來(lái)規(guī)范人的思想意識(shí)和行為，從而保障機(jī)信息系統(tǒng)的安全，同時(shí)，還要制定出各種規(guī)章制度來(lái)加以約束和維護(hù)。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)大數(shù)據(jù)建設(shè)的全面推進(jìn)和迅猛發(fā)展，鐵路機(jī)務(wù)系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面也一定會(huì)不斷取得創(chuàng)新性的豐碩成果，應(yīng)用大數(shù)據(jù)平臺(tái)不斷推動(dòng)鐵路機(jī)務(wù)向數(shù)字化、智能化的方向轉(zhuǎn)型升級(jí)。

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