大數(shù)據(jù)時代鐵路信號智能監(jiān)測技術(shù)及其應(yīng)用探究

邵國松

（中鐵二十三局集團電務(wù)工程有限公司 天津 300110）

1 引言

進入21世紀以來，隨著各項科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和進步，推動了大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，也使得我國快步進入大數(shù)據(jù)時代。與此同時，我國的鐵路工程建設(shè)得以迅猛發(fā)展，鐵路工程建設(shè)和通車里程在飛速增加，使得我國鐵路網(wǎng)的規(guī)?？涨褒嫶?。在其中通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用構(gòu)建鐵路信號監(jiān)測系統(tǒng)，有助于簡化復(fù)雜的鐵路調(diào)度系統(tǒng)以及鐵路列車管理工作等，同時也實時監(jiān)測鐵路系統(tǒng)以及列車運行狀態(tài)，降低鐵路系統(tǒng)運行故障。在其中鐵路信號智能監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，但是在實際應(yīng)用中也出現(xiàn)較多問題需要改進。

2 鐵路信號智能系統(tǒng)概述

在目前的大數(shù)據(jù)時代下，我國的鐵路工程也更加智能化和數(shù)字化，在鐵路建設(shè)中也更加深入地應(yīng)用鐵路信號智能監(jiān)測技術(shù)來構(gòu)建智能系統(tǒng)，不斷完善鐵路信號系統(tǒng)，加強不同信號設(shè)備之間的協(xié)調(diào)配合[1]。應(yīng)用鐵路信號檢測系統(tǒng)主要表現(xiàn)在列車監(jiān)測和信號集中監(jiān)測兩個方面，對于前者來說，應(yīng)用此系統(tǒng)可以監(jiān)測列車的行駛情況，也就是匯集列車運行中不同方向的數(shù)據(jù)。比如將行車記錄儀安裝在列車上來全范圍監(jiān)測列車影響，并且與列車實時通訊，掌握列車員的動作和信息等。對于后者來說，在鐵路信號系統(tǒng)中的應(yīng)用，重點對系統(tǒng)三級四層結(jié)構(gòu)組成開展集中監(jiān)測，也就是采集電纜和電源等設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，獲取相關(guān)資料并分析掌握列車實時運行情況，及時發(fā)現(xiàn)列車故障隱患并開展檢修工作，保障列車的安全和可靠運行。

3 鐵路信號智能監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用問題

3.1 難以真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的問題

目前鐵路信號系統(tǒng)的覆蓋范圍在進一步擴大，增加了此系統(tǒng)運行時的數(shù)據(jù)共享難度，而無法實現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)共享，工作人員也就無法全方位地分析鐵路系統(tǒng)運行故障，因此也就無法及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并開展檢修工作。此外，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，也會影響列車與總基站之間的通信，影響調(diào)度工作的及時性和準確性，因而會增加列車運行時的安全隱患，影響其安全與穩(wěn)定運行。正是如此，就需要應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)來構(gòu)建大數(shù)據(jù)云平臺，發(fā)揮其物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢來收集分散的信息數(shù)據(jù)，在總體掌握所有數(shù)據(jù)信息的同時，通過數(shù)據(jù)價值的挖掘和分析，將有用的數(shù)據(jù)進行共享[2]。

3.2 難以實現(xiàn)信號系統(tǒng)和調(diào)度指揮協(xié)調(diào)工作的問題

在將大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸應(yīng)用于鐵路信號系統(tǒng)的過程中，暴露出其中的檢測系統(tǒng)和電務(wù)調(diào)度指揮系統(tǒng)難以有效協(xié)調(diào)工作的問題，在開展故障監(jiān)測工作之后也沒有直接與后期的工作計劃和結(jié)果處理相聯(lián)系，導(dǎo)致這兩種工作相互獨立，因此也就難以構(gòu)建起具有較高綜合度的管理平臺來管理鐵路信號監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，容易造成其中的數(shù)據(jù)難以及時發(fā)送和收集等問題，進而會增加鐵路列車運行中的故障概率，影響列車的安全運行。

3.3 鐵路監(jiān)測系統(tǒng)互聯(lián)性不足的問題

目前我國的鐵路信號監(jiān)測系統(tǒng)中普遍存在數(shù)據(jù)互通性和信息關(guān)聯(lián)性較差的問題，這主要由于此信號監(jiān)測系統(tǒng)中關(guān)鍵就是信號集中監(jiān)測系統(tǒng)，但是由于其中的部分終端和監(jiān)測設(shè)備之間的互聯(lián)性較差的問題，造成數(shù)據(jù)監(jiān)測綜合性較低，難以準確定位故障位置，也無法實現(xiàn)列車的及時自我診斷和故障排除。

4 鐵路信號智能監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的完善對策

4.1 解決監(jiān)測數(shù)據(jù)共享問題

數(shù)據(jù)監(jiān)測中心在鐵路信號系統(tǒng)中主要起到數(shù)據(jù)實時共享的作用，將科學(xué)和完善的數(shù)據(jù)信息提供給各個列車以及上級部門，并且將全面的數(shù)據(jù)分析結(jié)果和完整的數(shù)據(jù)鏈條提供給車載和地面監(jiān)測系統(tǒng)等，保障全面掌握列車實時運行情況和各路段情況。為此，鐵路監(jiān)測機構(gòu)就需要構(gòu)建合理的數(shù)據(jù)共享機制，做好對各類數(shù)據(jù)的分類和分配，實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)的高效利用。同時也要加強交通管理平臺的數(shù)據(jù)共享功能，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用來構(gòu)建大數(shù)據(jù)云平臺，提升對各類數(shù)據(jù)資料的整理和分析效率與準確性，深入挖掘其中的有效和有價值的數(shù)據(jù)信息，及時發(fā)送和播報實時信息[3]。

4.2 解決信號系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題

由于目前鐵路信號系統(tǒng)的監(jiān)控范圍進一步擴大，所收集的數(shù)據(jù)也逐漸增多，增加了數(shù)據(jù)管理難度。為了確保信號系統(tǒng)和調(diào)度指揮的協(xié)調(diào)性，就需要通過標準化的操作來實現(xiàn)規(guī)范化的數(shù)據(jù)管理，也就是按照標準統(tǒng)一對數(shù)據(jù)進行命名，通過數(shù)據(jù)規(guī)范化命名來防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯亂問題，以此來滿足鐵路信號系統(tǒng)的應(yīng)用要求，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集和關(guān)聯(lián)。

4.3 構(gòu)建監(jiān)測數(shù)據(jù)集并加強數(shù)據(jù)互聯(lián)

鐵路信號系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)監(jiān)測工作時包括電務(wù)段從地面設(shè)備到車載設(shè)備，以及從單個設(shè)備到總體系統(tǒng)等內(nèi)容，因此所監(jiān)測收集的數(shù)字量和模擬量比較龐大并且種類繁多，這不僅需要構(gòu)建監(jiān)測數(shù)據(jù)集，實時和全面監(jiān)測各項數(shù)據(jù)并實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)共享，而且還要通過此系統(tǒng)來分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合分析結(jié)果來構(gòu)建事故預(yù)警系統(tǒng)，預(yù)防列車運行安全事故的發(fā)生。

5 結(jié)語

目前我國鐵路事業(yè)蓬勃發(fā)展，在構(gòu)建我國完善的鐵路網(wǎng)的同時，也隨著“一帶一路”策略的實施而逐漸走出國門、走向世界。但是受限于智能監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況，使得我國鐵路信號系統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)還表現(xiàn)出數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)協(xié)調(diào)以及系統(tǒng)互聯(lián)等方面的問題。為此，基于大數(shù)據(jù)時代構(gòu)建大數(shù)據(jù)云平臺等策略，還要構(gòu)建監(jiān)測數(shù)據(jù)共享機制并建立監(jiān)測數(shù)據(jù)集等，強化數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)性，通過規(guī)范化的操作來加強數(shù)據(jù)互聯(lián)，解決我國鐵路信號系統(tǒng)中的問題，推動我國鐵路事業(yè)的戰(zhàn)略性發(fā)展。