中国铁路大数据应用顶层设计研究与实践

2023年12月13日发(作者：烟波浩渺)

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中国铁路大数据应用顶层设计研究与实践

摘要：当前，在铁路公司相继建设的各类生产信息系统之间，彼此之间都是相互隔离的，很多有价值的信息都被隐藏在了大量的数据之中。基于我们在铁路的安全管理方面的积累，将大数据的处理思路和挖掘的方式融入到我们的工作当中，从而构建出一个能够进行集中化采集、进行智能化分析、进行可视化显示的安全管理大数据分析平台，为我们的铁路安全管理工作提供了一个更加科学的数据支持和决策基础。本文将详细地阐述该平台的设计要求、指数计算和预测的原理、主要功能的设计和实际使用结果。

关键词：中国铁路；大数据应用；顶层设计；研究与实践

前言

伴随着铁路网规模的持续扩张，每天都会产生出许多的生产数据和安全信息。但是，现在，铁路公司对于安全数据的使用和利用还比较滞后，它们还面临着一些问题，比如:安全大数据的利用率低、智能化分析不高、分析结果展示不够直观等，这就导致了这些海量的安全数据无法被转换成有价值的信息，进而为铁路的安全管理提供更为优质的服务。怎样才能借助信息手段来提升大数据的开发利用价值，怎样才能对各种大数据进行高效地应用，为铁路企业的安全管理提供准确的分析和决策支持，从而更好地对安全管理手段进行优化，从而提升安全管理效率，这是铁路企业急需解决的问题，也是铁路安全管理的迫切需要。

一、铁路信号智能系统概述

在当前的大数据时代下，我国的铁路工程也变得越来越智能化和数字化。铁路信号检测系统的使用，包括了列车监控和信号集中监控，就前者而言，该系统可以监控列车的运行，即收集列车运行中各个方向的数据。例如在火车上安装行车记录仪，对火车进行全程监控，并与火车进行实时通信，从而了解列车员的动向和情况。后者在铁路信号系统中的应用，主要是对系统三级四层结构组成进行集中监控，即采集电缆、电源等设备的运行数据，获得有关资料，并对其进行分析，从而及时发现列车故障隐患，进行维修，确保列车的安全和可靠运行。

二、大数据时代铁路面临的机遇

"大数据环境下的铁路交通既面临着新的发展机会，也面临着新的挑战。大数据是一种数据，它的数据容量大，种类多，访问速度快，应用价值高，正在迅速发展成为一种新的、对海量、多来源、多形式的数据进行收集、存储和关联分析，并在此基础上发现新的知识，创造新的价值，提升新的能力[1]。

（一）业务覆盖全

我国铁路的信息化建设起步较晚、发展较快、有良好的数据积累。高铁大数据通过"勘察设计- T程-施工-联调联测试-运行维修"的全过程，覆盖了"车-机-工-电-乘用车"的全过程，能够为高铁各个阶段的运行和管理决策提供很好的支持。

（二）时空分布广

铁路大数据的来源是分布在我国18个铁路局(公司)、600余个站段的全部机车、车辆和基础设施上的各类传感器，它的空间和时间都很广泛，并且呈现出显著的区域分布性。

（三）业务价值高

铁路信息资源是关系到国家和人民生活的重要信息，是一种极具商业价值的信息。铁路网络售票数据、行车安全数据、设备状态等数据，在建立服务型企业、保障人民生命财产安全方面，都有着十分关键的作用。

三、铁路信号智能监测技术应用问题

（一）难以真正实现数据共享的问题 当前，铁路信号系统的覆盖面不断扩展，加大了该系统在工作过程中的数据分享的困难，而如果不能做到真实的数据分享，工作人员就不能对铁路系统的运行故障进行全面的分析，从而不能对设备的缺陷进行及时的检测和维修。另外，由于不能进行数据共享，还会对列车与主基站的通讯造成干扰，导致调度工作的时效性和精确性受到影响，从而加大了列车在行驶过程中的安全性，进而对铁路的安全性和稳定性产生不利的影响[2]。

（二）铁路监测系统互联性不足的问题

当前，在我国的铁路信号监控系统中，普遍存在着一些问题，比如，数据互通性和信息相关性不高，这主要是因为，这个信号监控系统的核心就是一个信号集中监控系统，然而，因为它的一些终端和监测设备之间的相互连接性不强，导致了数据监控的综合性不高，所以很难对故障进行精确的定位。

四、铁路信号智能监测技术应用的完善对策

（一）解决监测数据共享问题

在铁路信号系统中，数据监测中心发挥着的是数据实时共享的功能，它向每一辆火车和上面的部门提供了一个科学而又完善的数据信息，同时还向车上和地面监测系统等提供了一个全面的数据分析结果和一个完整的数据链，从而保证对列车的真实运行情况和各个路段的状况有一个全面的了解。因此，铁路监督部门应建立一个科学的信息共享体系，并对各种信息进行有效的归类与分发，以达到有效地使用这些信息的目的。与此同时，也要强化交通管理平台的数据共享功能，利用大数据技术的运用，提高对各种数据资料的整理和分析的效率和精度，深度挖掘出这些数据中的有用和有价值的数据信息，并对这些数据进行及时的发送和播报。

（二）构建监测数据集并加强数据互联

在进行数据监测工作的过程中，包含了电务段从地面设备到车载设备，还有从单一设备到整体系统等方面的内容。所以，所采集到的数字量和模拟量都是非常巨大的，而且还有着各种各样的类型。这就要求我们建立起一个监测数据集，对各个数据进行实时和全面的监控，建立一个事故预警系统，从而预防列车运行安全事故的发生[3]。

五、铁路运输企业信息化建设的发展动向

（一）生产信息化系统趋向一体化、自动化、智能化和节能

随着智能化技术的发展，信息技术也在发展。经济效益是一种可以增强系统安全性的综合信息系统平台，利用多种具体的、多系统的数据采集，构建出一个信息整合与交流的体系，从而对有关的企业的安全状态和生产流程展开自动的监测、报警、应急处理，确保系统的安全性，并对其进行监视。例如，CBTC网络信号系统能够通过铁路、火车等多个环节的协调、动态调节，使各环节之间能够进行信息交互、互通。

（二）MIS逐步实现信息化、精细化、人性化和机动性

在大数据环境下，基于计算机的信息系统已经是信息科技的发展方向，要想提高信息科技的效能，就必须建立包括人力、财力、物力在内的信息信息体系，并将信息科技与信息科技有机结合。作业指令之类的作业信息系统倾向于将交通组织的要求具体化。在制定列车运行方案时，应充分考虑旅客的舒适性，充分发挥商业与公用线的优势。利用信息化技术，对客流进行精细、精细的分析、预测与动态调控，提升客流的安全。本文从用户的角度出发，构建了一种基于用户体验的旅游信息系统，并通过手机通讯技术实现了手机短消息的管理，信息与资源的交换为基本方法，以相关分析与预测为基础，构建一个完整的数据结构，实现经济运行、微观组织与人性化服务、自动化、智能化与移动集成信息平台。

六、结语

当前，我们国家的铁路正处于高速发展阶段，正在建设一张完整的国家铁路网，并在"一带一路"战略的推动下逐步走向世界。然而，由于智能监控技术的发展和应用，导致了我国铁路信号系统的监控系统存在数据共享、系统协调以及系统互联等问题。因此，可以在大数据时代的基础上，以建设大数据云平台等战略为基础，同时也可以建立起一个监控数据的共享机制，并创建一个监控数据集等，从而提高数据的协调性，用标准化的操作来增强数据之间的联系，从而促进了我国铁路事业的战略发展。

参考文献

[1]王培馨.关于铁路内部审计大数据应用实施的探讨——以中国铁路上海局集团有限公司为例[J].当代会计,2020(01):52-53.

[2]孙楠,刘永俊.大数据技术在中国铁路智库建设领域中应用的探讨[J].铁路工程技术与经济,2018,33(06):1-4.

[3]王同军.中国铁路大数据应用顶层设计研究与实践[J].中国铁路,2017(01):8-16.

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