◆徐安君
(中國鐵路鄭州局集團有限公司調(diào)度所 河南 450000)
鐵路是中國境內(nèi)的主要交通形式,在我國交通運輸中處于核心地位,是大眾出行的主要交通工具。我國鐵路建設(shè)歷經(jīng)了一個多世紀,跨過了多個發(fā)展階段,建設(shè)水平得到顯著提升,我國已經(jīng)構(gòu)建了完善的鐵路交通系統(tǒng)。根據(jù)研究顯示,我國高速鐵路總歷程約為3.6 萬公里(2020年8月前數(shù)據(jù)),電氣化水平居于世界首位[1]。我國不僅是鐵路建設(shè)大國,更是鐵路技術(shù)建設(shè)強國,從制造型國家逐漸轉(zhuǎn)變成創(chuàng)造型國家。大數(shù)據(jù)技術(shù)水平的提升,給我國鐵路安全管理提供了新方向,有利于解決鐵路安全管理資源投入大、工作人員負擔(dān)重等問題。鑒于此,研究如何在鐵路安全管理中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)是十分必要的。
根據(jù)中國鐵路總公司下發(fā)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用指導(dǎo)文件進行平臺建設(shè),嚴格把控管理資源、設(shè)備資源、人員素質(zhì)、環(huán)境情況等各項因素,構(gòu)建數(shù)據(jù)整合系統(tǒng),妥善處理鐵路管理中所涉及的各項數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果進行安全預(yù)警、安全管理,將安全管理真正規(guī)范化、科學(xué)化、智能化、量化,解決傳統(tǒng)鐵路安全管理不透明、不直觀、不有效等問題,提升鐵路安全管理能力、管理效果。建成的大數(shù)據(jù)平臺,能夠?qū)⒐╇?、車輛、車務(wù)等各項數(shù)據(jù)信息整合連接,實現(xiàn)信息資源共享與優(yōu)化,滿足安全生產(chǎn)的要求。
平臺構(gòu)架主要分為報告、可視化展示、分析三個部分,通過大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)智能化管理[2]。
數(shù)據(jù)分析:安全管理平臺中數(shù)據(jù)分析部分能夠滿足管理過程中數(shù)據(jù)分析需求,主要包括四個子系統(tǒng):(1)違章數(shù)據(jù);(2)風(fēng)險數(shù)據(jù);(3)管理安全綜合指數(shù);(4)問題分析數(shù)據(jù)。
可視化展示:可視化展示部分具有信息展示功能,并將各項數(shù)據(jù)進行直觀化展示,便于管理人員分析、管理,并以此為管理目標的依據(jù)??梢暬故静糠种饕? 個子系統(tǒng):(1)干部信息顯示;(2)安全生產(chǎn)信息顯示;(3)問題分布信息顯示;(4)檢查信息顯示;(5)安全制定信息顯示。
報告:主要將平臺運行過程中的安全管理信息進行匯總,形成安全分析報告。
在平臺運行過程中,能夠?qū)踩L(fēng)險指數(shù)化,預(yù)測風(fēng)險發(fā)生指數(shù)。在安全風(fēng)險評估過程中利用安全指數(shù)來指導(dǎo)安全管理工作。安全指數(shù)算法主要計算項目:①作業(yè)地點覆蓋率;②部門工作量;③人員數(shù)量;④問題累計值;⑤風(fēng)險累計值;⑥干部履職分數(shù);⑦檢查問題次數(shù)[3]。
檢查頻次以月為單位,將時間作為檢查軸線,確定具體問題的發(fā)生時間節(jié)點,以此發(fā)現(xiàn)風(fēng)險高發(fā)時間,及時排查相關(guān)隱患。在運用安全指數(shù)算法時,將問題檢查時間節(jié)點、問題特性等作為主要元素,構(gòu)建檢查問題次數(shù)模型,并讓該模型具備以上元素特征。模型建立后,管理人員能夠通過時間序列進行問題描述,提取事件特征更加方便。
模型構(gòu)建是為了保障信號運輸穩(wěn)定性,可以使用小波分解低頻信號,確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。結(jié)合實際研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),Haar 小波在低頻信號分解上更加穩(wěn)定,能夠構(gòu)建16 維特征向量,因此在構(gòu)建模型過程中可以將Haar 小波應(yīng)用于其中[4]。
根據(jù)平臺構(gòu)建的主要部分及功能,要求平臺能夠利用網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)分析能力預(yù)測相關(guān)風(fēng)險。平臺安全指數(shù)算法步驟為“加窗處理頻次信號(風(fēng)險問題)→小波系數(shù)特征→綜合特征向量→模型構(gòu)建→訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)→測試”[5]。鐵路安全管理部門利用模型進行預(yù)測,并根據(jù)預(yù)測結(jié)果完成任務(wù)工作分配、組織安全生產(chǎn)檢查、發(fā)現(xiàn)故障點等工作。同時,管理人員可以利用模型進行故障分類、故障量化、故障分項、故障性質(zhì)判斷、故障地點覆蓋情況分析、故障登記等。進行安全管理訓(xùn)練時,也可以利用該模型輔助訓(xùn)練,為參與訓(xùn)練的人員提供問題庫,提升安全管理訓(xùn)練效果。
大數(shù)據(jù)智能分析能夠總結(jié)平臺中數(shù)據(jù)的主要特征,對職工違章、安全管理、風(fēng)險問題等數(shù)據(jù)進行智能化分析,分析結(jié)果可以作為單位管理的重要數(shù)據(jù)依據(jù),用于大幅提升系統(tǒng)的安全性、可靠性。
2.2.1 綜合指數(shù)
根據(jù)海恩法則可以得知一起安全事故必然與多起先兆未遂、事故隱患、輕微事故有關(guān),因此事故與事故之間有著必然的聯(lián)系。在鐵路安全管理中,多處安全管理小風(fēng)險可能積累成為一次重大安全風(fēng)險事故,因此必須及時阻斷風(fēng)險,排查出風(fēng)險因素,才能夠預(yù)防風(fēng)險事故的發(fā)生。運用平臺數(shù)據(jù)分析過程中,可以采用不同的維度將相關(guān)數(shù)據(jù)進行量化排序,總結(jié)數(shù)據(jù)特征,多次印證系統(tǒng)中的故障,并將相關(guān)故障信息形成報告,及時進行信息預(yù)警,由管理人員進行風(fēng)險排查,做到能夠及時發(fā)現(xiàn)鐵路安全管理中所存在的問題。
2.2.2 風(fēng)險分析
在風(fēng)險分析上主要分為站段、專業(yè)、公司三個層次,不同級別對應(yīng)的不同風(fēng)險類型,因此各個層次上的管理人員需要承擔(dān)不同的管理責(zé)任,并依賴不同的層級系統(tǒng)構(gòu)建風(fēng)險管理模型,對各層次上的常見風(fēng)險問題進行綜合評估,以做到能夠更加準確地掌握各個班組、車間安全風(fēng)險情況,便于開展鐵路安全管理。在實際管理過程中,管理人員也可以結(jié)合風(fēng)險故障的實際情況,修正安全風(fēng)險評估模型,使其更具實踐應(yīng)用意義。
2.2.3 重點問題
借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以對鐵路安全管理中存在的安全不到位、實際作業(yè)不標準等問題進行重點分析,用來確定具體的時間段、事件地點、責(zé)任人等信息,并在鐵路安全管理地圖上直接顯示具體問題,提醒相關(guān)責(zé)任人及時派人解決問題,并由系統(tǒng)從旁進行協(xié)助。
2.2.4 違章問題
鐵路安全管理人員可以利用平臺大數(shù)據(jù)技術(shù)對職工安全違章問題進行分析,通過不同形式的考核掌握職工違章情況,并將違章頻率、違章人員、違章類型、違章地點、違章時間進行可視化展示,從而為單位開展職員違章糾正工作提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù),提升違章管理策略針對性。
在大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用過程中,管理人員可以借助平臺功能將數(shù)據(jù)直觀化,通過曲線圖、柱狀圖、電子地圖的方式將數(shù)據(jù)進行直觀化展示,這對于提升數(shù)據(jù)的直觀性,方便非專業(yè)人士查看相關(guān)信息,提升鐵路安全管理具有重要意義。
2.3.1 集中展示
大數(shù)據(jù)技術(shù)處理的鐵路安全管理數(shù)據(jù),可以通過展示子系統(tǒng)進行集中展示。將鐵路運輸?shù)那闆r進行直觀化顯示,并補充重點信息,以便于管理人員從整體角度進行專業(yè)化管理。
2.3.2 自選展示
管理人員可以利用平臺搜索功能搜索目標信息,并將相關(guān)信息內(nèi)容進行展示。鐵路管理人員在利用平臺實現(xiàn)自動搜索、自選展示功能時,應(yīng)該將相關(guān)程序簡便化、直觀化、高效化,確保相關(guān)人員在搜索目標信息時,能夠迅速查詢到信息內(nèi)容,并對其他因素進行溯源,以提升決策者的決策準確性。
鐵路安全系統(tǒng)數(shù)據(jù)報告能夠總結(jié)階段性安全管理問題,并對管理成果、管理風(fēng)險進行綜合評估,實現(xiàn)組合式智能化數(shù)據(jù)分析,從而生成全面化的安全報告,讓管理人員能夠全面掌握鐵路安全管理情況,提升管理人員風(fēng)險分析能力、故障解決能力和安全管理能力。
鐵路是我國交通的核心力量,關(guān)系到國家經(jīng)濟發(fā)展。安全管理是提升我國鐵路管理水平的重要內(nèi)容,影響著鐵路系統(tǒng)的正常運行。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展,將其應(yīng)用于鐵路安全管理中,能夠極大地提升了信息數(shù)據(jù)處理能力,讓管理人員能夠掌握多方面安全風(fēng)險信息,及時排除鐵路安全管理中的故障問題,保障鐵路運行的安全性、可靠性,提高安全預(yù)警的準確度。目前,我國多個鐵路站段已經(jīng)應(yīng)用了大數(shù)據(jù)技術(shù)進行鐵路安全管理,取得了巨大的安全管理成果,但大數(shù)據(jù)技術(shù)仍然沒有全部推廣。鑒于大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢,未來應(yīng)將大數(shù)據(jù)技術(shù)在鐵路系統(tǒng)中全面推廣,以促進鐵路建設(shè)系統(tǒng)信息化發(fā)展。