高鐵客站智能大腦技術(shù)構(gòu)架實(shí)踐與思考

沈文良 方顯 楊偉 吳振月 黃勝男

摘 要：本文通過(guò)從全路客運(yùn)站旅客運(yùn)輸服務(wù)與管理智能化的角度出發(fā)，針對(duì)旅客運(yùn)輸服務(wù)與管理工作的特點(diǎn)，結(jié)合客運(yùn)站信息化建設(shè)發(fā)展的程度，對(duì)智能大腦技術(shù)進(jìn)行初步分析，并根據(jù)自身鐵路工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)提出思考和建議，希望為加快高鐵客站智能大腦的建設(shè)進(jìn)程貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞：高鐵客站;智能大腦;實(shí)踐;分析;思考

中圖分類號(hào)：TU248 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）07-0032-02

1智能客站大腦的概述

智能客站大腦是整個(gè)智能客站的基礎(chǔ)核心平臺(tái)，也是站內(nèi)數(shù)據(jù)中心。平臺(tái)以挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值與數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用為目標(biāo)，依托數(shù)據(jù)的閉環(huán)管理和利用，科學(xué)合理的支撐整體智能客站建設(shè)的各個(gè)流程環(huán)節(jié)，包括數(shù)據(jù)采集和處理、數(shù)據(jù)資源的管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)，以及數(shù)據(jù)展示與輔助決策應(yīng)用。智能客站大腦基于底層各類數(shù)據(jù)資源，建設(shè)可自主學(xué)習(xí)的旅客服務(wù)和生產(chǎn)協(xié)同模型，實(shí)時(shí)監(jiān)控站內(nèi)全生產(chǎn)要素的狀態(tài)并及時(shí)預(yù)警自動(dòng)生成輔助決策指令，實(shí)現(xiàn)客運(yùn)車站的可視、可控和可學(xué)習(xí)，保障車站所有設(shè)備、設(shè)施、系統(tǒng)、人員、作業(yè)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)[1-2] 。

2研究智能大腦技術(shù)的原因

近年來(lái)，我國(guó)鐵路信息化建設(shè)在不斷地發(fā)展，各鐵路局也在不斷加強(qiáng)客站信息化建設(shè)力度，并取得了顯著的創(chuàng)新和突破，客站智能大腦作為信息化建設(shè)進(jìn)程中重要的里程碑，既具有劃時(shí)代的意義，同時(shí)也不可避免存在一些問(wèn)題。在我看來(lái)，目前客站智能大腦主要的問(wèn)題是關(guān)于系統(tǒng)架構(gòu)的合理設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段客站智能大腦各子系統(tǒng)之間的存在是相互獨(dú)立的，在實(shí)際的操作過(guò)程中形成不了合力。本文研究客站智能大腦技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)欠缺合理布局的原因總結(jié)為以下幾個(gè)方面：

（1）子系統(tǒng)互聯(lián)互通、協(xié)同工作程度較低。在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，各單位建立的都是獨(dú)立的信息系統(tǒng)，管理也是相互獨(dú)立，導(dǎo)致錄入數(shù)據(jù)出現(xiàn)重復(fù);人工干預(yù)較多，難以達(dá)到自動(dòng)化、智能化的要求，降低了工作效率和以及實(shí)際達(dá)到的效果;在不同網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)之間存在壁壘，數(shù)據(jù)互聯(lián)有一定難度。

（2）資源之間共享有一定的難度。各子系統(tǒng)的接口、數(shù)據(jù)沒(méi)有統(tǒng)一定義，缺少標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)據(jù)做不到統(tǒng)一管理，硬件資源利用率達(dá)不到應(yīng)有的效果?？瓦\(yùn)信息各子系統(tǒng)相互獨(dú)立運(yùn)行，各子系統(tǒng)中存在軟件接口，接口工作復(fù)雜，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能有效地傳輸和共享。

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

客站智能大腦的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)是構(gòu)建統(tǒng)一的車站數(shù)據(jù)中心，對(duì)各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的整合和協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和資源共享，提高數(shù)據(jù)使用的效率。以智能系統(tǒng)為指導(dǎo)，通過(guò)智能化的手段對(duì)車站的業(yè)務(wù)和服務(wù)進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新和改善，以資源開(kāi)放為前提，對(duì)內(nèi)部應(yīng)用提供指導(dǎo)服務(wù)，對(duì)外提供資源共享，提高客運(yùn)服務(wù)的水平;以安全保障為基本原則，從多個(gè)角度進(jìn)行考慮，通過(guò)設(shè)置符合規(guī)定安全策略進(jìn)行維護(hù)工作，提高安全系數(shù)，保證智能客站的安全運(yùn)行工作。

3.1 建設(shè)方向

針對(duì)車站目前存在的生產(chǎn)、組織、服務(wù)問(wèn)題，通過(guò)技術(shù)手段加以改進(jìn)和修正;對(duì)自有資源進(jìn)行梳理整合，構(gòu)建面向車站生產(chǎn)管控和旅客服務(wù)的集成平臺(tái)。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)和管理，對(duì)外數(shù)據(jù)可以統(tǒng)一接口，服務(wù)器的資源可以統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)和管理，為客運(yùn)車站的智能化發(fā)展提供一定的支持和幫助，進(jìn)一步促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。

3.2 總體的架構(gòu)分析

管控平臺(tái)為用戶提供全路車站運(yùn)營(yíng)信息查詢，從各個(gè)方面形成詳細(xì)的分析報(bào)告，進(jìn)一步對(duì)車站的智能化應(yīng)用起到支持作用，為用戶提供更多的便利，為管理人員協(xié)同客運(yùn)管理和維護(hù)提供有力的保障，對(duì)旅客提供更好的服務(wù)和數(shù)據(jù)支持。管控平臺(tái)統(tǒng)一管理的數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)囌靖黝悩I(yè)務(wù)相關(guān)應(yīng)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)工作，同時(shí)通過(guò)此平臺(tái)與外部相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，使部不同的部門和不同的系統(tǒng)之間可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。設(shè)置運(yùn)維終端，對(duì)管控平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一的運(yùn)維。

3.3智能客站大腦網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析

將客站智能大腦統(tǒng)一部署在安全生產(chǎn)網(wǎng)，打破網(wǎng)絡(luò)壁壘;通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進(jìn)行廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸;在國(guó)鐵集團(tuán)與客票網(wǎng)、調(diào)度網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)集中互聯(lián)，有效保證信息安全;在車站和路局與綜合視頻網(wǎng)進(jìn)行局域網(wǎng)內(nèi)互聯(lián)，共享視頻信息，避免視頻數(shù)據(jù)流廣域網(wǎng)傳輸。

3.4智能客站大腦數(shù)據(jù)架構(gòu)分析

將數(shù)據(jù)全面進(jìn)行集成存儲(chǔ)，主要存儲(chǔ)的位置是在國(guó)鐵集團(tuán)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。為站車、站間、站地的一體化、協(xié)同化、集成化生產(chǎn)作業(yè)和旅客提供一定的數(shù)據(jù)支持。進(jìn)行此項(xiàng)內(nèi)容的好處是對(duì)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行統(tǒng)一管理，對(duì)接口的規(guī)范更加標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)用可集中進(jìn)行部署和調(diào)整。進(jìn)而可以提升一定的工作效率，節(jié)省一定的經(jīng)濟(jì)成本，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

3.5 功能設(shè)計(jì)

管控平臺(tái)的功能主要由核心平臺(tái)組成，另外還包括幾個(gè)不同板塊的應(yīng)用。

圍繞客運(yùn)車站智能化發(fā)展，緊密結(jié)合鐵路客運(yùn)車站的業(yè)務(wù)需求，構(gòu)建智能客站總體藍(lán)圖，建設(shè)一個(gè)大腦、四大業(yè)務(wù)版塊、多個(gè)應(yīng)用協(xié)同工作的整體架構(gòu)，全面支撐客運(yùn)車站旅客服務(wù)能力、安全生產(chǎn)能力和經(jīng)營(yíng)管理能力三大能力的提升，見(jiàn)圖1。

3.6技術(shù)創(chuàng)新

管控平臺(tái)在技術(shù)方面進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新，在構(gòu)建鐵路客運(yùn)領(lǐng)域中，出現(xiàn)了信息物理系統(tǒng)，這是首個(gè)技術(shù)的創(chuàng)新，進(jìn)而解決了計(jì)算、通信和控制技術(shù)有機(jī)融合與深度協(xié)作的技術(shù)方面的困難，實(shí)現(xiàn)客站系統(tǒng)可以進(jìn)行更好的服務(wù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)控，從而使得系統(tǒng)的可靠性更高，工作效率大大改善。通過(guò)一定的創(chuàng)新使得客運(yùn)計(jì)劃統(tǒng)一進(jìn)行管理和控制，生產(chǎn)業(yè)務(wù)工作可以有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，設(shè)備運(yùn)營(yíng)和管理更加規(guī)范。

利用各類智能分析的算法，構(gòu)建評(píng)價(jià)模系統(tǒng)，對(duì)車站實(shí)際的發(fā)展情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的評(píng)價(jià)和反饋，對(duì)車站的運(yùn)營(yíng)方向進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測(cè)，自動(dòng)提出一定的建議，形成車站客運(yùn)新模式。通過(guò)平臺(tái)統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的匯集和共享，依托信息的有效性，實(shí)現(xiàn)人員、設(shè)備、環(huán)境三者的協(xié)調(diào)配合。

4應(yīng)用效果分析

智能客站大腦的出現(xiàn)是新時(shí)期的必然產(chǎn)物，同時(shí)給人們帶給的更多的好處?？梢允管囌究瓦\(yùn)生產(chǎn)組織具備一定的穩(wěn)定性，對(duì)于旅客來(lái)說(shuō)更重要的是享受到更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，具體應(yīng)用效果總結(jié)為一下幾點(diǎn)：

（1）計(jì)劃生成更加便捷化。工作計(jì)劃是客運(yùn)工作實(shí)施的重點(diǎn)，計(jì)劃信息是否可以準(zhǔn)確無(wú)誤，信息是否可以實(shí)時(shí)的獲取等相關(guān)問(wèn)題和此方面的應(yīng)用有著十分密切的關(guān)系。（2）生產(chǎn)組織統(tǒng)一管理。在傳統(tǒng)的獨(dú)立部署的基礎(chǔ)上進(jìn)行改善，實(shí)現(xiàn)對(duì)客運(yùn)生產(chǎn)組織的全程化管理和控制，確保了各項(xiàng)工作做到位。（3）風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)功能加強(qiáng)。平臺(tái)通過(guò)分析各種的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)點(diǎn)，將風(fēng)險(xiǎn)信息及時(shí)準(zhǔn)確地傳送給現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)作業(yè)人員的手持機(jī)，并在大屏上進(jìn)行實(shí)時(shí)的播放監(jiān)控視頻，確保安全。

5結(jié)語(yǔ)

智能大腦系統(tǒng)可以通過(guò)可自主學(xué)習(xí)的旅客服務(wù)和生產(chǎn)協(xié)同聯(lián)動(dòng)模型，對(duì)車站內(nèi)全生產(chǎn)要素的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并及時(shí)預(yù)警，然后形成一定的改進(jìn)措施。實(shí)現(xiàn)車站的運(yùn)營(yíng)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障車站能夠高效地工作，滿足車站的各種需求。智能客站大腦給人們帶來(lái)了無(wú)限的便利，未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，智能客站大腦必定還會(huì)繼續(xù)造福于人類，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)鐵路總公司.中國(guó)鐵路總公司辦公廳關(guān)于印發(fā)2019年旅客運(yùn)輸工作要點(diǎn)的通知：鐵總辦客（2019）57號(hào)[S].

[2] 史天運(yùn).中國(guó)高速鐵路信息化現(xiàn)狀及智能化發(fā)展[J].科技導(dǎo)報(bào)，2019（6）：53-59.