淺析大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在地鐵運營安全風(fēng)險管控中的運用

陳耀輝

（云南京建軌道交通投資建設(shè)有限公司，云南 昆明650200）

近年來，隨著國內(nèi)城市軌道交通的迅猛發(fā)展，各地運營企業(yè)面臨的安全形勢日益嚴(yán)峻，而地鐵運營中涉及設(shè)備檢修、行車組織、設(shè)施監(jiān)護、客運組織等多個專業(yè)，這些安全風(fēng)險不斷呈現(xiàn)多變性、隱蔽性和突發(fā)性的特點，對風(fēng)險管控工作提出了更高的要求，迫切需要充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，整合各專業(yè)、各工種的數(shù)據(jù)和信息源點，加快構(gòu)建數(shù)據(jù)集中管理和智能分析平臺，對實現(xiàn)風(fēng)險預(yù)測、隱患識別、安全資源調(diào)配、安全關(guān)鍵畫像、突發(fā)事件應(yīng)對具有十分重要的現(xiàn)實作用。

1 現(xiàn)狀分析

近年來，國內(nèi)地鐵運營企業(yè)信息化建設(shè)圍繞運營安全保障，客運組織改革和服務(wù)方式改進等工作重點，不同運營公司組織研發(fā)了諸多具有城市軌道交通行業(yè)特色的信息管理系統(tǒng)，這些系統(tǒng)對確保地鐵運營安全、優(yōu)化運輸組織和提升客運組織服務(wù)質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要支撐作用，但由于開發(fā)建設(shè)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，導(dǎo)致目前各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)存在各自為政，信息孤島眾多、互聯(lián)互通困難、信息基礎(chǔ)設(shè)施相對落后，信息共享程度、信息資源綜合利用效率不高等問題，加之運營管理的各層級業(yè)務(wù)應(yīng)用水平參差不齊，各專業(yè)工種間信息化發(fā)展不平衡，對全面提升安全風(fēng)險管控支撐不足，信息智能化解析運用整體水平與國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)的先進企業(yè)相比存在明顯差距，這些對推動地鐵運營安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)研究應(yīng)用帶來了較大困難。

2 存在問題

2.1 信息共享程度不高

目前地鐵運營企業(yè)各專業(yè)工種間運用的安全管理信息系統(tǒng)條塊分割現(xiàn)象較為遍，產(chǎn)生了諸多“豎井型”系統(tǒng)和“信息孤島”，基礎(chǔ)編碼不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不健全，各系統(tǒng)互聯(lián)互通性不強，信息共享程度和信息資源利用水平亟待提高。如車輛設(shè)備的運維系統(tǒng)和信號設(shè)備的故障報警系統(tǒng)間系統(tǒng)制式不一、接口數(shù)據(jù)整合共享難度大。

2.2 數(shù)據(jù)價值挖掘不充分

目前各地鐵運營企業(yè)尚未建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，生產(chǎn)層信息化應(yīng)用覆蓋不全，管理層高效指揮管理應(yīng)用較少，決策層發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)用基本未涉及，各層級數(shù)據(jù)存儲分散，管理存在壁壘，數(shù)據(jù)價值沒有得到充分有效的挖掘，用數(shù)據(jù)驅(qū)動引領(lǐng)安全工作的軸向作用不強，數(shù)據(jù)資源綜合利用沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。如各專業(yè)信息化應(yīng)用主要集中在單一業(yè)務(wù)應(yīng)用和操作層面，系統(tǒng)數(shù)據(jù)運用功能大都停留于日常業(yè)務(wù)報單統(tǒng)計和常規(guī)統(tǒng)計分析方面，對安全形勢的預(yù)測和分析基本未涉及。

2.3 安全預(yù)警針對性不強

目前，地鐵車站大量現(xiàn)場作業(yè)、外部環(huán)境等視頻監(jiān)控系統(tǒng)不具備智能分析和預(yù)警功能，加之與生產(chǎn)組織管理機構(gòu)不匹配，沒有設(shè)置專門的崗位進行監(jiān)控和進行結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)智能轉(zhuǎn)化工作，導(dǎo)致大量監(jiān)控資源浪費，無法實現(xiàn)超前預(yù)控預(yù)警。同時，一些專業(yè)行車設(shè)備檢測監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)運用時由于技術(shù)上不成熟、系統(tǒng)預(yù)警“門檻值”調(diào)設(shè)不合理等原因，存在大量誤報警、假報警，導(dǎo)致現(xiàn)場人員“習(xí)以為?！?，不按規(guī)定程序和要求進行處置，當(dāng)真正發(fā)生危險事件時，往往錯過處置阻斷時機，導(dǎo)致發(fā)生安全事故。

2.4 信息處理投入不足

目前國內(nèi)地鐵部分老線區(qū)間、車站、偏遠(yuǎn)的變電所等設(shè)備保障處所還存在接入網(wǎng)絡(luò)帶寬不能滿足實際需要，車站、場段、區(qū)間無線通信覆蓋不適應(yīng)信息化發(fā)展要求。地鐵運營公司層面各專業(yè)數(shù)據(jù)備份中心尚未建設(shè)，計算、存儲資源按業(yè)務(wù)應(yīng)用分散配置，云計算、人工智能分析技術(shù)應(yīng)用程度不高，信息處理能力不足，不能滿足現(xiàn)場動態(tài)、多維度的應(yīng)用需要；部分地鐵運營企業(yè)還存在網(wǎng)絡(luò)安全防護能力薄弱、信息化保障體系欠缺等問題。這些硬件條件的制約對推動地鐵運營安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的研究應(yīng)用，提升科技保安全水平帶來較大困難。

3 安全風(fēng)險管控大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)的思路

按照“互相互通、高效智能”的建設(shè)需求，充分利用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G 移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等成熟的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，整合目前既有的車輛運維系統(tǒng)、綜合視屏監(jiān)控系統(tǒng)、信號故障監(jiān)測報警系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等系統(tǒng)，集成各專業(yè)安全監(jiān)測監(jiān)控信息，構(gòu)建全方位、多維度、一體化的地鐵運營安全風(fēng)險管控大數(shù)據(jù)運用平臺。

3.1 安全動態(tài)監(jiān)測大數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)

建立各專業(yè)動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)指標(biāo)評價體系和危險源辨識模型，對設(shè)備運行狀態(tài)自動進行危險源辨識和風(fēng)險評估、預(yù)控管理，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場安全風(fēng)險狀態(tài)進行實時智能評價，實時提醒報警，有效提高現(xiàn)場工作人員生產(chǎn)組織工作的針對性和有效性，構(gòu)建各專業(yè)的動態(tài)監(jiān)測與智能管控，有效提升管理組織效能。

3.2 安全決策數(shù)據(jù)支持子系統(tǒng)

利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對事故、故障相關(guān)共性指向進行深入研究和挖掘，通過大數(shù)據(jù)聚類分析、關(guān)聯(lián)分析等技術(shù)分析和查找事故故障發(fā)生的季節(jié)性、周期性、關(guān)聯(lián)性等規(guī)律，建立地鐵運營安全事故、故障預(yù)測模型和預(yù)警指標(biāo)體系，智能分析安全隱患發(fā)生發(fā)展的規(guī)律和發(fā)展趨勢，并提前區(qū)分時間、專業(yè)、事故等級、事故類別等預(yù)測出可能的發(fā)展結(jié)果，對安全資源調(diào)配、施加管理防范措施提供直接依據(jù)。

3.3 事故調(diào)查分析輔助子系統(tǒng)

應(yīng)用大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)，充分采集事故（故障）發(fā)生地點相關(guān)專業(yè)設(shè)備監(jiān)測報警、監(jiān)督檢查、環(huán)境監(jiān)測、輿情監(jiān)控等數(shù)據(jù)進行集成分析和信息融合，自動生成可視化集成展示，實現(xiàn)事故調(diào)查處理自動追溯和綜合輔助決策分析，提高事故（故障）分析的準(zhǔn)確性、實時性和真實性，提升各層級管理人員的工作效能，為事故調(diào)查和安全監(jiān)督管理提供輔助決策支持。

圖1 大數(shù)據(jù)平臺預(yù)警分析

3.4 設(shè)備維修處理子系統(tǒng)

充分利用大數(shù)據(jù)、5G 移動互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù)，建立安全防護大數(shù)據(jù)平臺，整合隧道線路結(jié)構(gòu)重點防護情況、車輛專業(yè)設(shè)備監(jiān)測報警、防災(zāi)減災(zāi)監(jiān)測報警、軌道檢測、沿線線路保護、重要設(shè)備設(shè)施的變化情況、安全隱患排查整治情況、應(yīng)急救援資源配置情況等數(shù)據(jù)，全面分析各類行車主要設(shè)備的工作狀態(tài)、運營品質(zhì)，綜合運營成本等因素，提前實施維護處理，推動實現(xiàn)固定設(shè)備從“故障修”到精準(zhǔn)實施“預(yù)防修”的根本性轉(zhuǎn)變。

3.5 設(shè)備巡管智能分析子系統(tǒng)

利用無線定位、電子地圖、5G 移動通信技術(shù)等信息技術(shù)，建立主要行車設(shè)備巡檢人員巡視、檢修情況評價體系，過程技術(shù)支撐保障追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛、工務(wù)、信號、供電、通信等巡檢人員實時定位，自動記錄巡檢軌跡，自動提供故障處置技術(shù)支持，智能分析評價巡檢狀態(tài)，提升設(shè)備的維護保障能力。

3.6 列車運行實況智能分析子系統(tǒng)

探索研究建立列車運行狀態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，通過對列車運行狀態(tài)大數(shù)據(jù)分析，實時智能識別區(qū)間運緩、區(qū)間非正常停車、站內(nèi)晚開、站內(nèi)非正常停車等情況，及時提醒調(diào)度人員、站務(wù)人員采取人工干預(yù)措施，事后自動生成列車安全生產(chǎn)速報和安全狀態(tài)分析，為運行安全監(jiān)督管理、故障診斷和維修等工作提供決策技術(shù)支持。

3.7 安全管理可視化展現(xiàn)子系統(tǒng)

基于GIS 的可視化應(yīng)用?；诳梢暬牡乩硇畔⑵脚_，實現(xiàn)安全風(fēng)險警示、隱患排查、危險源分布、事故故障分析、專業(yè)設(shè)備監(jiān)測報警、防災(zāi)監(jiān)測報警、巡檢全過程監(jiān)控及應(yīng)急法律法規(guī)、應(yīng)急預(yù)案、搶險物資、救援隊信息化管理等安全態(tài)勢的制繪，直觀展示各項數(shù)據(jù)指標(biāo)，提高日常監(jiān)管和突發(fā)事件應(yīng)急處置能力，為控制安全態(tài)勢、應(yīng)急處置和聯(lián)合救援提供決策支持。

3.8 安全預(yù)警信息精準(zhǔn)推送子系統(tǒng)

運用大數(shù)據(jù)分析開展安全生產(chǎn)規(guī)律性、傾向性、關(guān)聯(lián)性特征分析，通過應(yīng)用平臺研判變化趨勢，實現(xiàn)預(yù)警信息精準(zhǔn)推送（跨專業(yè)應(yīng)用），逐步實現(xiàn)安全風(fēng)險超前防范整治，提高過程管控能力。

圖2 大數(shù)據(jù)平臺多維度分析

4 結(jié)論

通過安全風(fēng)險大數(shù)據(jù)管控平臺的各子系統(tǒng)的建設(shè)運用，不斷完善運營工作中的各類數(shù)據(jù)解析功能，讓數(shù)據(jù)印證現(xiàn)象，讓數(shù)據(jù)反映真實，形成安全風(fēng)險管控趨勢智能分析，填補管理死角，切實為提升地鐵安全保障能力建設(shè)具有重大意義。